Das Botulinumtoxin kann durch die Störung der Nerven zu Lähmung von Muskeln führen. Im schwersten Fall kommt es sogar zum Atemstillstand aufgrund der Störung der Lunge. Dies kommt daher, dass die Kontraktionsfähigkeit des Muskels gehemmt wird. Das Botulinumtoxin wird von verschiedenen Bakterien hergestellt, eines dieser Bakterien ist Clostridium botulinum.
Das Toxin wird als Polypeptidkette sezerniert und anschließend durch verschiedene Enzyme in zwei Ketten gespalten. Eine dieser Kette, die schwere Kette, dient zur Bindung an die Stellen des Muskels, an denen die Nerven die Kontraktion der Muskel kontrollieren. Diese Bereiche werden als neuromuskuläre Endplatte bezeichnet. Das Toxin wird dann von den Zellen aufgenommen. Die Kette, die leichte Kette, löst sich von der schweren Kette und verhindert an der Synapse, dem Teil der Nervenzelle, an der es zur Reizweiterleitung kommt, eben diese Weiterleitung. Dies geschieht dadurch, dass der Neurotransmitter Acteylcholin nicht mehr an den Synapsen ausgeschüttet werden kann.
Das Toxin, auch als Botox bekannt, wird seit ca. 30 Jahren in der Medizin verwendet. Vorher war es vor allem dadurch bekannt, da es zu Lebensmittelvergiftungen führen konnte. Es kommt hauptsächlich bei der Behandlung von Störungen der Bewegungsabläufe, die neurologisch bedingt sind, und bei der Behandlung von Falten zum Einsatz. Im letzteren Fall hält die Wirkung bis zu sechs Monate an und muss dann erneuert werden.
Das Botulinumtoxin ist ein sehr starkes Gift, daher kann es bei der medizinischen Anwendung zu Nebenwirkungen kommen. Dabei handelt es sich vorübergehende Muskelschwächen sowie bei lokaler Injektion auftretende Hämatome. Auch kann es zu Störungen der Lidmuskulatur kommen, wenn es im Gesicht zu Botoxbehandlung von Falten eingesetzt wird. Bei falscher Anwendung im Bereich des Gesichts kann es auch zur längerfristigen Lähmung von Gesichtsnerven kommen.