Botox er kendt for sin evne til at glatte rynker, men bag denne kosmetiske effekt ligger en kompleks biologisk proces.
Botox virker ved at blokere signaloverførslen mellem nerver og muskler, hvilket midlertidigt forhindrer musklerne i at trække sig sammen. Botulinumtoxin A er et neurotoxin, hvilket betyder, at det påvirker nervesystemet.
Denne artikel forklarer i detaljer, hvordan botox fungerer, hvordan nerver og muskler normalt kommunikerer, og hvilken rolle proteiner spiller i denne proces.
For at forstå, hvordan botox virker, er det vigtigt først at kende til, hvordan nerver og muskler normalt arbejder sammen.
Sådan fungerer en sund nervecelle
En nervecelle kaldes en neuron. Når man bevæger en muskel – løfter en arm eller blinker med øjnene – sender hjernen et elektrisk signal gennem den motoriske nervecelle, neuronen. Dette signal når til enden af nervecellen, hvor det skal overføres til musklen for at få den til at trække sig sammen.
Neurotransmitteren acetylcholin
Nerver kommunikerer med muskler ved hjælp af et signalstof kaldet acetylcholin.
Acetylkolin er en neurotransmitter (neuro = nerve og transmitter = sende en besked), hvilket betyder, at det er et det er en kemisk meddelelse frigivet af nerveceller for at sende signaler til andre celler, såsom neuroner, muskelceller og kirtelceller.
Når en motorisk nervecelle aktiveres, frigiver den acetylcholin i et lille mellemrum mellem nerven og musklen, kaldet synapsekløften.
Synapsen: kontaktstedet mellem nerve og muskel
Synapsen er det område, hvor en nervecelle møder en muskelcelle. Her sker overførslen af signaler. Synapsen består af 3 hoveddele:
Presynaptisk neuron: dette er enden af den afsendende nevecelle, som sender signalet. Den indeholder små blærer, kaldet vesikler, fyldt med acetylcholin.
Synapsekløften: et mikroskopisk mellemrum mellem nervecellen og musklen, hvor acetylcholin bevæger sig for at nå frem til musklen.
Postsynaptisk celle: dette er den modtagende celle, i dette tilfælde musklen. Den har receptorer, som acetylcholin binder sig til. Når acetylcholin binder sig, udløser det en reaktion i musklen, der får den til at trække sig sammen
Vesiklernes rolle
Når en nervecelle sender et signal til en muskelcelle, skal den have vesiklerne, som indeholder acetylcholin ud og over til den næste celle.
Vesiklerne er små membraninkapslede “bobler” inde i nervecellen, som opbevarer acetylcholin. For at acetylcholin kan frigives, skal vesiklerne bevæge sig ud til nervecellens membran (en tynd, fleksibel hinde, som omslutter hele nervecellen) og smelte sammen den. Denne sammensmeltning gør det muligt for vesiklen at åbne sig og tømme sit indhold ud i synapseklaøften. – Lidt som “en boble, der klæber sig fast til væggen” for at sprænge sit indhold (acatylcholin) ud.
Denne proces er afhængig af en gruppe proteiner, der arbejder sammen for at sikre, at vesiklen og membranen bindes tæt sammen.
Presynaptisk neuron (øverst): dette er enden af den afsendende nervecelle, den yderste spids af en nervetråd som sender signalet videre. Den indeholder vesikler (runde blærer med prikker i sig). De er fyldt med acetylcholin, klar til at blive frigivet.
Acetylcholin (orange prikker): dette er signalstoffet, som bliver frigivet fra den presynaptiske neuron, når et elektrisk signal ankommer. De orange prikker flyder ud i det lille mellemrum (synapsekløften). De bevæger sig mod den postsynaptiske neuron.
Synapsekløften (mellemrum mellem de to nerveceller): her flyder acetylcholin kortvarigt, indtil det når over til den næste celle.
Postsynaptisk neuron (nederst): Dette er den modtagende nervecelle. Den har receptorer (blå Y-formede strukturer). Disse er specifikke “modtagere”, som acetylcholin binder sig til. Når acetylcholin binder sig, udløser det et nyt elektrisk signal i den postsynaptiske celle.
Proteinernes rolle i signaloverførsel
For at trække vesiklen helt tæt på cellemembranen, så vesiklen kan åbne sig og frigive signalstoffet acetylcholin, skal den bruge nogle hjælpeproteiner. Disse proteiner danner det såkaldte SNARE-kompleks, som trækker vesiklen tæt på membranen. De danner et “tov” mellem acetylcholin og cellemembranen og trækker acetylcholinen ud af cellen.
De vigtigste proteiner i denne proces er:
SNAP-25 proteinet
Dette protein sidder på indersiden af nervecellens membran. SNAP-25 er et langstrakt, trådformet protein med to spiralformede dele, der fungerer som en slags “krog” eller “tredje hånd”, der hjælper med at binde vesiklen til membranen.
SNAP-25-proteinet er afgørende for signaloverførsel mellem nerveceller.
Synaptobrevin
Dette protein findes på vesiklens overflade. Det fungerer som modpart til SNAP-25 og hjælper med at danne en tæt forbindelse mellem vesiklen og membranen
Syntaxin
Dette protein sidder på nervecellens membran og arbejder sammen med SNAP-25 og synaptobrevin for at danne SNARE-kompleset.
SNARE-komplekset
SNARE-komplekset opstår, når SNAP-25, synaptobrevin og syntaxin “snor sig sammen” i et spiralformet struktur, der ligner et molekylært tov. Dette tov trækker vesiklen tæt mod menbranen, så to membraner kan fusionere. Når sammensmeltningen sker, åbner vesiklen sig, og acetylcholin frigives i synapsekløften. Denne prces er ekstremt præcis og sker på millisekunder, hvilket sikrer hurtig og effektiv signaloverførsel.
Når botox bliver sprøjtet ind
Når botox injiceres i en muskel, forhindrer det nervesignaler i at nå musklen, hvilket resulterer i en midlertidig lammelse af musklen. Denne effekt varer typisk 3-6 måneder, hvorefter nervefunktionen gradvist vender tilbage.
Botox virker ved at klippe SNAP-25-proteinet med botulinumtoksin.
Når SNAP-25 ødelægges, kan SNARE-komplekset ikke dannes, hvilket forhindrer vesiklen i at frigive acetylcholin. Uden acetylcholin kan musklen ikke trække sig sammen, hvilket giver den muskelafslappende effekt.
Musklen udvider sig, når kommunikationen med nervecellerne ophører. Når muskelaktiviteten mindskes, bliver huden over musklen glattere.
Ingen frigivet acetylcholin: de orange prikker (acetylcholin) ses ikke i synapsekløften. Der sker ingen kemisk signaloverførsel.
Postsynaptisk neuron: receptorerne på den modtagende celle (de blå “Y-former”) modtager intet signal. Musklen eller den næste nervecelle aktiveres ikke.
-.-
| Komponent | Normal funktion | Effekt af botox |
|---|---|---|
| SNAP-25 | Hjælper med at frigive acetylcholin | Bliver ødelagt – ingen frigivelse |
| Acetylcholin | Aktiverer musklen | Bliver ikke frigivet – musklen lammes |
Kroppen forsøger at reparere
Efter en botoxbehandling forsøger kroppen at kompensere for den afbrudte forbindelse ved at danne nye, små udløbere fra nerven – ofte kaldet “sprouts” eller sikkerheds-nervetråde.
Disse nye udløbere kan midlertidigt genoprette noget nerve-muskelkontakt.
Når virkningen af Botox aftager (efter 2–6 måneder), trækker disse nødløsninger sig tilbage og går til grunde.
Samtidig begynder den oprindelige nerveende at vokse ud igen og genetablerer forbindelsen med musklen.
Langtidseffekt er mulig
Selvom virkningen af botox normalt varer nogle måneder, kan gentagne behandlinger påvirke nerver og muskler mere varigt. I nogle tilfælde rapporteres der om langvarig svækkelse eller ændret funktion, selv efter toksinet er ude af kroppen.
Vidste du!
De fleste celler i kroppen er bittesmå og kan kun ses med et mikroskop. Men! Nerveceller er en vild undtagelse – og det er dét, der gør dem så fascinerende.
Nerveceller bryder reglen
Normale celler (hudceller, blodceller osv.) er 10–100 mikrometer store og usynlige for det blotte øje.
Men nerveceller, især motoriske nerveceller, kan være ENORME i længden – fordi deres akson (nervetråd) kan være over 1 meter langt. Det gælder f.eks. dem, der går fra rygmarven helt ned til foden.
Det betyder: det er én celle – men den er så lang, at den kan strække sig gennem hele dit ben.
Selvom den er lang, er den meget tynd – nærmest som en usynlig tråd – så man kan ikke se den uden mikroskop. Det er lidt som et menneskehår, der er strukket ud til meters længde og gjort endnu tyndere.
En hudcelle er som et lille frimærke – kompakt og rund. En nervecelle er som en lang ledning med en lille knude i starten (cellekroppen) og et stik i enden (synapsen).
Trigeminusnerven består af flere nervefibre, som hver især er lange nerveceller (neuroner), typisk med én cellekrop og en langstrakt akson.
Den udspringer fra hjernestammen, og derefter deler den sig i tre grene:
Overfladisk gren (V1): går til øjenregionen og panden
Midterste gren (V2): til kind, næse og overlæbe
Nederste gren (V3): til underkæbe og tyggemuskler
Hver gren består af mange individuelle nerveceller, der tilsammen udgør nervebanen.
BBB
Ordliste med de tekniske termer og deres forklaringer:
| Term | Forklaring |
|---|---|
| Botulinumtoksin type A | Det aktive stof i botox, udvundet fra bakterien Clostridium botulinum. Det blokerer midlertidigt signaler mellem nerver og muskler, så musklerne slapper af. |
| SNAP-25 | Et protein i nerveceller, der hjælper med at frigive signalstoffer som acetylkolin. Botox ødelægger dette protein, så signaloverførslen stopper. |
| SNARE-komplekset | En gruppe proteiner (SNAP-25, synaptobrevin, syntaxin), der forbinder vesikler med cellemembranen for at frigive signalstoffer. Fungerer som et “molekylært tov”. |
| Synaptobrevin | Et protein på vesikler i nerveceller, del af SNARE-komplekset, som hjælper med at frigive signalstoffer som acetylkolin. |
| Syntaxin | Et protein på cellemembranen, del af SNARE-komplekset, som arbejder med SNAP-25 og synaptobrevin for at frigive signalstoffer. |
| Acetylkolin | Et kemisk signalstof (neurotransmitter), der aktiverer muskler eller andre nerveceller. Botox blokerer dets frigivelse, så musklerne lammes. |
| Neurotransmitter | Et kemisk stof, som nerveceller bruger til at sende signaler til muskler eller andre celler. Acetylkolin er et eksempel. |
| Synapse | Kontaktstedet mellem to nerveceller (eller nerve og muskel), hvor signaler overføres via signalstoffer som acetylkolin. |
| Presynaptisk neuron | Nervecellen, der sender signalet. Den indeholder vesikler med signalstoffer som acetylkolin, klar til frigivelse. |
| Postsynaptisk neuron | Nervecellen (eller musklen), der modtager signalet via receptorer, som signalstoffer binder sig til. |
| Synapsekløften | Det lille mellemrum mellem presynaptisk og postsynaptisk neuron, hvor signalstoffer som acetylkolin bevæger sig. |
| Vesikler | Små “blærer” i nerveceller, der indeholder signalstoffer som acetylkolin, som frigives, når nerven aktiveres. |
| Receptorer | Strukturer (ofte Y-formede) på en celle, som signalstoffer som acetylkolin binder sig til for at sende signalet videre. |
| Sikkerheds-nervetråde | Midlertidige nerveforløb, som kroppen danner efter botox for at genskabe forbindelsen til musklen, indtil den oprindelige nerve vokser ud igen. |
Kilder og henvisninger:
- Aoki, K. R. (2001). Review of a proposed mechanism for the antinociceptive action of botulinum toxin type A. NeuroToxicology, 22(3), 479–486.
- Dressler, D. (2004). Pharmacology of botulinum toxin drugs. Disability and Rehabilitation, 26(8), 557–561.
- Münchau, A., & Bhatia, K. P. (2000). Uses of botulinum toxin injection in medicine today. BMJ, 320(7228), 161–165.
- FDA. (Botox Prescribing Information) – https://www.accessdata.fda.gov