Cesare Montecucco: Wirkweise hochgiftiger Substanzen entschlüsselt

Cesare Montecucco
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Ihr Aufbau ähnelt dem einer Hightechwaffe: Tetanus- und Botulinumtoxine gehören zu den giftigsten Substanzen überhaupt. Warum sie schon in geringsten Mengen tödlich sein können, lässt sich mit ihrem Wirkmechanismus erklären, den Prof. Dr. Cesare Montecucco (62) von der Universität Padua, Italien, entschlüsselt hat. Dafür erhielt er in der Frankfurter Paulskirche den Paul-Ehrlich-Ludwig-Darmstaedter-Preis.

Gemeinsam ist den bakteriellen Neurotoxinen von Clostridium tetani und botulinum, dass sie die Ausschüttung von Neurotransmittern hemmen. Das Tetanustoxin bewirkt eine Kontraktion von Skelettmuskeln durch die Ausschaltung von inhibitorischen Neuronen im Rückenmark, Botulinumtoxine lähmen die Muskeln und können auf diese Weise einen Atemstillstand auslösen. Die Toxine bestehen aus zwei Eiweißketten: Der „Navigator“-Teil lotst das gesamte Protein an seinen Wirkort, und zwar mit Hilfe einer Art „doppelter Sicherung“: Er bindet an Ganglioside plus Rezeptorproteine, wie Montecucco herausfand. Dann wird der Proteinkomplex in Vesikel aufgenommen, wo die „Waffe“ freigesetzt wird: Die neurotoxische Kette ist eine Zink-endopeptidase und spaltet sogenannte SNARE-Proteine. Sie sitzen in Vesikeln und sind für die Exozytose unabkömmlich – ohne funktionsfähige SNARE-Proteine keine Freisetzung des Vesikelinhalts.

Montecucco hat mit diesen Forschungserkenntnissen auch die Zelltransportvorgänge mit aufgeklärt. Er hat Chemie und Biologie studiert und arbeitet am Institut für Pathologie der Universität Padua.

Nicola Siegmund-Schultze