Die Wirkungsweise von Synapsengiften war in der Vergangenheit eine sehr beliebte Abituraufgabe. Daher werden wir im Folgenden verschiedene Wirkmechanismen mit einzelnen Beispielen darstellen. Diese müssen nicht auswendig gelernt werden, können aber das Verständnis des Themenkomplexes verbessern. Synapsengifte können im Körper vielfältige Wirkungen aufweisen. An Muskeln führen sie meist zu einer Lähmung oder einem Krampf. Beide Mechanismen können durch ihre Wirkung auf die Atemmuskulatur tödlich sein.

1. Die Vesikel werden durch einen Giftstoff so verändert, dass sie nicht mehr mit der Membran verschmelzen können.

   Das in Schönheitsoperationen verwendete Botox (Botulinumtoxin) spaltet diejenigen Proteine, die für die Verschmelzung mit der Membran essenziell sind.

2. Das Gift verhindert die Aufnahme von Acetyl und Cholin in die Präsynapse.

3. Das Gift konkurriert mit dem Transmitter um die Bindungsstelle an dem ligandengesteuerten Rezeptor.

Curare wurde schon vor Jahrhunderten von Ureinwohnern des Amazonasgebiets als Pfeilgift verwendet. Dieses Gift wirkt antagonistisch zu Acetylcholin und kann kompetitiv an die Rezeptoren binden. Dadurch kann Acetylcholin nicht mehr binden und der Rezeptor bleibt verschlossen.

Ein Krampf entsteht, wenn die Postsynapse durch einen zu starken Einstrom von Natriumionen zu stark depolarisiert. Dadurch kann es zu einer übermäßigen Muskelkontraktion kommen.

1. Viele mit Transmittern gefüllte Vesikel verschmelzen schlagartig mit der Membran. Dadurch gelangen sehr viel Transmitter in den synaptischen Spalt.
2. Die Acetylcholinesterase wird durch einen Giftstoff gehemmt und Acetylcholin kann nicht mehr in Acetyl und Cholin gespalten werden. Dieses ist dadurch permanent aktiv.

Das Insektizid Parathion (E 605) wurde jahrelang als Spritzmittel eingesetzt, musste jedoch 2002 verboten werden, da es die oben aufgeführte Acetylcholinsterinesterase hemmt.

3. Bestimmte Gifte erhöhen die Offenwahrscheinlichkeit an den Kalziumkanälen der präsynaptischen Endknöpfchen und es erfolgt ein verstärkter Kalzium-Ionen-Einstrom. Dadurch werden vermehrt Transmitter freigesetzt.

Die Schwarze Witwe (Spinnenart) gibt bei einem Biss sogenannte Latrotoxine ab, welche sich an Kalziumkanäle setzen und diese öffnen. Ein Biss führt jedoch in den seltensten Fällen zum Tod.

4. Ein Gift kann am Rezeptor auch agonistisch zum Transmitter wirken. Dadurch kommt es auch unabhängig von der Transmitterfreisetzung zum Ionen­einstrom.