Kim Jong-nam

Wie wirkt das Nervengift VX?

Stuttgart - 24.02.2017, 17:00 Uhr

Nach dem Tod des Halbbruders des nordkoreanischen Machthabers Kim Jong-un in Malaysia ermittelt die dortige Polizei. Polizeichef Khalid Abu Baka ziert die Titelseite der Zeitungen. (Foto: picture alliance / NurPhoto)

Nach dem Tod des Halbbruders des nordkoreanischen Machthabers Kim Jong-un in Malaysia ermittelt die dortige Polizei. Polizeichef Khalid Abu Baka ziert die Titelseite der Zeitungen. (Foto: picture alliance / NurPhoto)


Medienberichten zufolge wurde der Halbbruder des nordkoreanischen Machthabers Kim Jong-un, Kim Jong-nam, mit dem chemischen Kampfstoff „VX" getötet. Das sollen erste Untersuchungsergebnisse ergeben haben. Aber was ist das eigentlich genau für eine Substanz?

VX oder O-Ethyl-S-2-diisopropylamino-ethylmethylphosphonothiolat, wie die Substanz mit vollem Namen heißt, ist ein chemischer Kampfstoff, der wie Sarin oder Soman zu den Nervenkampfstoffen zählt (und nicht wie im Film „The Rock“ fälschlicherweise behauptet zu den Hautkampfstoffen). Am Leichnam des ermordeten Halbbruders von Nordkoreas Machthaber Kim Jong-un sollen Ermittler Spuren davon gefunden haben.

Das Gift gehört zu der sogenannten V-Klasse. Stoffe dieser Klasse wurden in den Fünfzigerjahren in Großbritannien und den USA entwickelt und weisen eine höhere Toxizität auf als die älteren Substanzen Sarin oder Soman. Die LD50 von VX beim Menschen wird bei oraler Aufnahme auf 0,07 mg/kg KG geschätzt. Perkutan soll sie bei etwa 0,14 mg/kg KG liegen. Zum Vergleich: Sarin 0,14 beziehungsweise 24 mg/kg KG und Soman 0,15 beziehungsweise 5 mg/kg KG.

Pharmakologisch ein Acetylcholinesterase-Hemmstoff

Chemisch gesehen handelt es sich bei VX um ein Organophosphat. Aufgrund des niedrigen Dampfdrucks (0,0007 mmHg bei 25°C) gilt VX, das als farb- und geruchlose, ölige Flüssigkeit vorliegt, als sogenannter sesshafter Kampfstoff. Sesshafte Kampfstoffe werden überwiegend in flüssiger Form ausgebracht – der Anteil, der verdampft vorliegt, ist gering. Anders beispielsweise bei Sarin, wo sehr kleine Tropfen verwendet werden, die größtenteils augenblicklich verdampfen. Bei VX sinken die relativ großen Tropfen schnell zu Boden, wo sie dann je nach Witterung lange verbleiben können – bei etwa 15 °C, leichtem Wind und ohne Regen bis zu drei Wochen. Die Aufnahme der lipophilen Substanz erfolgt meist über die Haut. Nur bei Ausbringung als Aerosol werden relevante Mengen über Atemwege aufgenommen.

Quelle: Jü / Wikimedia Commons, CC0 1.0
RS-O-Ethyl-S-2-diisopropylamino-ethylmethylphosphonothiolat.

Pharmakologisch gesehen ist VX ein Hemmstoff der Acetylcholinesterase (AChE). Das Enzym wird nach Komplexbildung phopshoryliert. Im Gegensatz zu anderen AChE-Hemmstoffen wie Edrophonium ist bei Organosphosphaten die Bindung so stabil, dass eine Hydrolyse des Esters kaum stattfindet. Die Enzymaktivität erholt sich bei den phosphorylierenden Inhibitoren durch Neubildung, nicht durch Regeneration. 

Warum wirkt VX tödlich?

Es kommt nach Aufnahme von VX zu einer Akkumulation von Acetylcholin (ACh) an sämtlichen cholinergen Synapsen – peripher und im Zentralnervensystem. Die Folge ist Übererregung bis hin zum funktionellen Ausfall cholinerg innervierter Organe. Lebensbedrohlich sind letztendlich die Lähmung des Atemzentrums sowie Bronchokonstriktion und Bronchorrhoe, die muscarinisch vermittelt werden. Außerdem die Lähmung der Atemmuskulatur. Hier ist nicotinische Neurotransmission betroffen.

Symptome ähneln denen einer Vergiftung mit anderen Organosphosphaten wie Sarin oder auch dem Pflanzenschutzmittel Parathion (E605): Nasenlaufen, Sehstörungen, Pupillenverengung, Augenschmerzen, Atemnot, Speichelfluss, Muskelzucken und Krämpfe, Schweißausbrüche, Erbrechen, unkontrollierbarer Stuhlabgang, Bewusstlosigkeit, zentrale und periphere Atemlähmung. 

Was tun im Falle einer Vergiftung?

Als Antidot wird Atropin gegeben. Das Alkaloid ist ein Antagonist an muscarinischen ACh-Rezeptoren, wo es mit ACh um die Bindungsstelle konkurriert. Folglich behebt es aber auch nur die VX-Wirkung an den muscarinischen Acetylcholinrezeptoren, also die zentrale Atemdepression, die bronchiale Hypersekretion, die Bradykardie und die Konstriktion der glatten Muskulatur, zum Beispiel der Bronchialmuskulatur.

Symptome, die auf Übererregung der nicotinischen Synapsen beruhen, wie die Wirkung auf die quergestreifte Muskulatur, lassen sich mit Atropin nicht bekämpfen. Deswegen müssen zusätzlich Oxime, wie Obidoxim (Toxogonin®oder Pralidoxim gegeben werden, um die AChE zu regenerieren. Sie lösen die Bindung zwischen der Phosphorsäure des Gifts und dem Serin der AChE unter Bildung des Oximphosphats. Für Soldaten stehen Autoinjektoren zur Selbstinjektion in den Oberschenkel zur Verfügung, die Atropin und Obidoximchlorid enthalten.

Inwiefern sich die AChE regenerieren lässt, hängt unter anderem von der Art des aufgenommenen Organophosphats ab – bei VX zeigen Oxime volle Wirkung. Und auch der Zeitfaktor spielt eine wichtige Rolle. So altert nämlich das vergiftete Enzym. Das bedeutet, dass sich im Laufe der Zeit aus den Phosphorresten der phopshorylierten AChE eine Alkylgruppe abspaltet. Die entstehenden Dealkylphosphorsäureester sind so stabil, dass sie sich selbst durch Oxime nicht hydrolysieren lassen. 

Eine Vorbehandlung mit Pyridostigmin, das durch Carbamylierung die AChE reversibel hemmt, kann die Phopshorylierung durch Organophosphate wohl abschwächen. So bleibt eine Restaktivität, die überlebenswichtig sein kann. Das zentral wirksamen Physiostigmin scheint diesbezüglich zum Beispiel bei Sarin noch etwas besser zu funktionieren. Atropin und Oxime müssen aber trotzdem gegeben werden. Bei VX, wo Oxime voll wirksam sind, scheint diese Vorbehandlung aber den therapeutischen Effekt der Antidote nicht zu verbessern. In den USA wird aber an Wirkstoffen geforscht, die prophylaktisch eingenommen werden können, zum Beispiel rekombinant hergestellte Cholinesterasen.

Kein Antidot mehr in der Apotheke

Bis zur Novellierung der Apothekenbetriebsordnung im Jahr 2012 musste Atropinsulfat gegen Intoxikationen und Überdosierungen mit Cholinesterase-Hemmern in der Apotheke vorrätig gehalten werden. Die Anlage 3 zu § 15, in der das vorgeschrieben war, wurde aber ersatzlos gestrichen. In dieser gab es auch einen Hinweis auf die Obidoxim-Gabe. Vorhalten musste man es aber auch damals schon nicht. 



Julia Borsch, Apothekerin, Chefredakteurin DAZ.online
jborsch@daz.online


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1 Kommentar

Journalisten

von Dr Schweikert-Wehner am 24.02.2017 um 18:11 Uhr

Der fachkundige Journalist kennt bei Giften nur 3 Aggregatzustände: Tablette, Spritze oder Gas. Letzteres stand heute morgen auf Focus-Online in dem Artikel zu VX.
Aber es gibt auch Andere: Sehr guter Artikel Frau Borsch. Es geschehen noch Zeichen und Wunder
, dass ich mal die DAZ lobe!

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