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Dienstag, 03. Februar 2004

Gift ohne Gegenmittel: Rizin

Allgemeines/Historisches

Rizin ist ein pflanzliches Eiweiß, das schon in geringsten Mengen giftig ist, und zu der Gruppe der Lektine gezählt wird. Lektine, die ursprünglich in Pflanzen entdeckt wurden, sind Eiweiße, die an Zuckermoleküle oder zuckerhaltige Verbindungen binden können. Dadurch können Lektine an verschiedene biologische Strukturen binden, wie beispielsweise an Zelloberflächen.

Rizin ist in den Samen der Pflanze Ricinus communis (Familie der Wolfsmilchgewächse) enthalten, die in den wärmeren Gegenden der Erde beheimatet ist und bis zu 8 m hoch werden kann. In den gemäßigten Zonen der Erde, in denen die Temperaturen in den Wintermonaten auch unter Null Grad fallen, wird die Pflanze nur 1 bis 2 m hoch und stirbt im Winter ab. Auch in künstlichen Anbauten wächst sie meist als einjähriges Kraut.

Ricinus communis bildet Früchte (Kapselfrüchte), in denen sich drei große Samen befinden. Der Hauptinhaltsstoff der Samen ist ein fettiges Öl, das Rizinusöl, das in der Medizin vorwiegend als Abführmittel eingesetzt wird. Bei der Gewinnung des Rizinusöls ist ein spezielles Vorgehen erforderlich, damit das Öl kein Rizin enthält. Das Öl wird durch Auspressen der Samen bei Temperaturen unter 40C gewonnen, um zu verhindern, dass das Rizin nicht ins Öl übergehen kann. Anschließend wird das so gewonnene Öl mit heißem Wasserdampf behandelt, um eventuell noch vorhandene Spuren des hitzeempfindlichen Rizins zu entfernen.

2001 ereignete sich ein Vorfall, der mit großer Sicherheit jedoch keinen kriminellen Hintergrund hatte. In Düngemitteln, die Rizinusschrot enthielten und in privat genutzten Gärten verwendet wurden, befanden sich Spuren von Rizin, wodurch es zu Vergiftungsfällen von Haustieren kam. Im Rahmen des Herstellungsprozesses wird der Dünger normalerweise mit Temperaturen über 60 C behandelt, um eventuelles Rizin aus dem Rizinusschrot zu entfernen. Da rizinusschrothaltiger Dünger in Deutschland aber nur selten eingesetzt wird, hat dieser Vorfall keine große Aufmerksamkeit erregt. Ein ganz anderer Aspekt des Rizins ist, dass die Substanz möglicherweise auch für die Medizin von Bedeutung sein könnte. Es gibt Überlegungen, die Substanz an Antikörper zu binden, die sich gegen bestimmte Tumorzellen richten. Nachdem der mit Rizin beladene Antikörper an die Krebszelle angebunden hat, könnte Rizin die Tumorzelle abtöten. Diese Ausführungen sind aber zur Zeit noch Visionen.

In einer Reihe von Ländern, so z.B. in Nordafrika, werden die Samen der Rizinuspflanze als sehr dekorativer Teil von Schmuckgegenständen angeboten. Sollten Kinder diese Samen in den Mund nehmen und gar verschlucken, kann das tödliche Folgen haben!

Chemische Struktur und Wirkung auf den Menschen

Rizin besteht aus zwei Untereinheiten, der A-Kette und der B-Kette. Die B-Kette bindet an Zelloberflächen und bewirkt die Aufnahme des Rizins in die Zelle. Die A-Kette löst in der Zelle die toxische Wirkung aus, indem sie die Proteinbiosynthese hemmt. Der genaue Vorgang ist eine enzymatische Inaktivierung der Bindungsstelle für den Elongationsfaktor 2 (EF-2) an der 60-S Untereinheit des Ribosoms. Die Hemmung der Proteinbiosynthese bewirkt nicht nur einen Funktionsverlust der Zelle, sondern letztendlich auch den Untergang der Zelle.

In Abhängigkeit von der Aufnahmeart des Giftes greift Rizin im Körper in erster Linie die Zellen des Verdauungssystems, der Leber und der Nieren, sowie die Zellen des Immunsystems an. Ferner wird Rizin in der Literatur häufig als Hämagglutinin bezeichnet, also als eine Substanz, die letztendlich zu einer Hämolyse (Zerstörung) der Erythrozyten führt, also der roten Blutkörperchen.

Toxizität und Giftaufnahme

Laut den Angaben in der Literatur, die jedoch teilweise ganz erheblich schwanken, soll bereits eine Menge von 0,5 mg Rizin für eine Person mit einem Körpergewicht von 70 kg tödlich wirken.

Rizin kann oral, also durch den Mund, aufgenommen werden, die Substanz kann inhaliert, also eingeatmet werden, oder direkt, z.B. mittels einer Injektion (Regenschirmmord) in das Blut gelangen. Eine Aufnahme durch die Haut erscheint eher unwahrscheinlich, weil Rizin gut wasserlöslich ist und somit die fettreiche Hautbarriere nicht oder nur unzureichend durchdringen kann. Andererseits haben biochemische Forschungen ergeben, dass Rizin auch lipolytische (fettlösende) Eigenschaften aufweist, und somit doch prinzipiell die Möglichkeit gegeben ist, dass die Substanz auch durch die Haut eindringen kann. Diese widersprüchlichen Veröffentlichungen sollten aber zumindest dazu führen, einen Hautkontakt mit Rizin zu vermeiden.

Gegenmittel und Therapie

Gegen eine Vergiftung mit Rizin gibt es kein Gegenmittel. Sofern die aufgenommene Giftmenge nicht sicher tödlich ist, kann dem Vergifteten nur durch eine intensive medizinische Betreuung bzw. durch die Anwendung lebenserhaltender Maßnahmen geholfen werden.

Symptome

Sofern kein begründeter Verdacht besteht, und daher gezielt auf Rizin im Körper gesucht wird, ist eine Vergiftung mit der Substanz nicht einfach zu diagnostizieren. Die Symptome einer Rizinvergiftung werden sehr unterschiedlich beschrieben. Vermutlich treten in Abhängigkeit von der jeweiligen Giftaufnahme (oral, inhalativ oder direkter Eintritt in die Blutgefäße) auch verschiedene Symptome auf. Allen gemeinsam ist aber die Aussage, dass nach 36-72 Stunden der Tod eintritt. Über Personen, die eine Rizinvergiftung überlebt haben, oder folgenlos die Substanz aufgenommen haben, gibt es nur unzureichende Informationen.

Bei einer Rizinvergiftung tritt nach ca. 4 bis 8 Stunden hohes Fieber, Brechdurchfall und Husten auf. Dem Brechdurchfall liegt eine hämorrhagische Gastroenteritis zu Grunde, bei der es sich um eine Schleimhautentzündung des Magens und des Dünndarms handelt, die auch mit Blutungen einhergeht. Zusätzlich treten als Symptome Koliken, also krampfartige Schmerzen, und eine allgemeine Schwäche auf. In der Folge ist der Körper geschwächt, der Betroffene verfällt ins Koma oder erleidet einen Kollaps. Der Tod tritt als Folge eines allgemeinen Organ- und Kreislaufversagens ein.

Nachweis/Diagnose

Welchen Test die forensische Toxikologie für den Nachweis von Rizin verwendet, scheint ein von den jeweiligen Behörden streng gehütetes Geheimnis zu sein. Wahrscheinlich überwiegt die Angst vor Nachahmern, die im Hinblick auf die bisherigen Ereignisse wohl auch nicht unbegründet ist. Ob die im Folgenden beschriebene Nachweismethode wirklich von den zuständigen Laboratorien angewendet wird, ist also unklar. Für Personen mit biochemischem Hintergrundwissen müsste die folgende Ausführung aber nachvollziehbar sein:

In seiner Eigenschaft als Lektin bindet Rizin an galaktosehaltige Strukturen. Dieses kann als Grundlage eines Nachweises dienen. Der Test muss aber ausreichend empfindlich sein, es müssen gegebenenfalls auch kleinste Mengen nachweisbar sein. Eine einfache Möglichkeit hierfür wäre ein Test im Mikrotitermaßstab, wie beispielsweise der ELISA-Test (enzym-linked-immuno-sorbent-assay), der auch in verschieden Varianten anwendbar ist, und keinen großen apparativen Aufwand erfordert.

Rizin als chemischer Kampfstoff

Auf Grund seiner hohen Toxizität und seiner einfachen und damit auch preiswerten Gewinnung liegt es nahe, Rizin möglicherweise als Biowaffe einzusetzen. Besonders spektakulär war der so genannte Regenschirmmord. Dabei handelte es sich um einen 1978 verübten Anschlag auf den bulgarischen Schriftsteller und Dissidenten Georgi Markov, der in London im Exil lebte. Die Täter, mit großer Wahrscheinlichkeit ein Abgesandter des bulgarischen Geheimdienstes, verletzten Markov mit einem Regenschirm. Auf perfide Weise war in der Stange des Schirms eine CO2- Patrone mit einer luftgewehrähnlichen Abschussvorrichtung eingebracht. Mittels einer an dem Griff des Schirms angebrachten Auslöseeinrichtung wurde eine ca. 2 mm große in der Mitte durchbohrte Metallkugel unter die Haut des Opfers geschossen. In der Durchbohrung der kleinen Kugel befand sich in Gelantine gepacktes Rizin. Der Einschuss wurde von dem Opfer nur als kurze und sehr geringfügiger Stich wahrgenommen, dem er anfangs daher keine weitere Beachtung schenkte. Das Gift trat dann aus diesem Depot kontinuierlich in den Organismus des Opfers ein. Viel zu spät wurde die Ursache der Beschwerden Markovs richtig erkannt. Wenige Tage später verstarb Markov dann an den Folgen des Giftanschlags. Ende der 50er bis ca. Mitte der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts wurden eine Reihe von Mitarbeiter des Ostbüros der SPD von der Stasi oder dem NKWD, wahrscheinlich mit Rizin, vergiftet. So jedenfalls die Aussagen des damaligen Leiters des Berliner Büros, Walter Ramm, der 1993 verstorben ist. Er sprach damals, als medizinischer Laie, allerdings von Rizinusvergiftungen. 1993 wurde ein als extremistisch einzustufender US-Bürger verhaftet, weil er versuchte, ca. 130 g Rizin über die Grenze von Alaska nach Kanada zu schmuggeln. Anfang Januar 2003 entdeckte die britische Polizei in einer von algerischen Moslems bewohnten Wohnung in London größere Mengen des Giftes Rizin.

Inwiefern sich Rizin auch als Mittel für einen groß angelegten Giftanschlag eignet, wird auf Grund der derzeitigen politischen Situation diskutiert. Durch die Wasserlöslichkeit der Substanz wäre es durchaus möglich, Trinkwasser oder Lebensmittel mit Rizin zu vergiften. Rizin wird aber bei Temperaturen oberhalb von ca. 60 C inaktiviert, sodass eine Vergiftung des Trinkwassers nur dann wirkungsvoll wäre, wenn das Wasser unerhitzt, also nicht als Kaffee oder Tee, verwendet wird. Leider würde eine Vergiftung des Trinkwassers eine ganze Zeit unbemerkt bleiben, da seine Wirkungen erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung auftreten würden, und ein früher Nachweis, z.B. in den Wasserwerken, derzeit kaum möglich ist. Trotz der geringen Wahrscheinlichkeit eines Anschlags auf das Trinkwasser einer Großstadt, sei dennoch eine kurze Modellrechnung vorgestellt: eine Person verbrauche, z. B. morgens nach dem Aufstehen, rund 1 Liter nicht erhitztes Wasser. Da mehr als ca. 0,5 mg für einen erwachsenen Menschen tödlich wäre, müssten sich in dem Liter Wasser daher mindestens 0,5 mg Rizin befinden, in 1 m3 damit mindestens 0,5 g. In der Großstadt Berlin, mit rund 3,4 Millionen Einwohnern, werden täglich im Mittel rund 590.000 m3 Wasser verbraucht. Um das gesamte Berliner Wasser mit einer tödlichen Menge Rizin zu vergiften, wären somit 295 kg Rizin erforderlich. Eine Menge, die von Terroristen mit Sicherheit weder beschafft noch eingesetzt werden könnte. Vorstellbar wäre jedoch, bei guten Kenntnissen der Wasserversorgung einer Stadt, eine Vergiftung von Teilen des Wassernetzes, so in Berlin nur eines Bezirks oder Teilen davon.

Ein Anschlag mit Rizin auf eine andere Weise ist zwar nicht unwahrscheinlich, aber mit erheblichen technischen Schwierigkeiten belegt. So ist Rizin beispielsweise, im Gegensatz zu Blausäure, bei Raumtemperatur flüssig, und müsste daher mit speziellen Geräten versprüht oder vernebelt werden. Ein Verdampfen der Substanz hätte, durch die dafür erforderlichen hohen Temperaturen, zur Folge, dass die Substanz ihre giftige Wirkung verlieren würde. Das ist verständlich, da Eiweiße bei hohen Temperaturen agglutinieren. Insgesamt eignet sich Rizin daher sicher eher für gezielte Anschläge auf Einzelpersonen, als für einen großangelegten Anschlag auf viele Menschen. Aber wer weiß schon, nach welchen Kriterien fanatische Terroristen vorgehen werden.

Schutzkleidung und Entsorgung, Dekontamination

Beim Arbeiten mit Rizin ist es dringend angeraten, Handschuhe, einen Mundschutz und einen Schutz für alle unbedeckten Hautflächen zu verwenden. Rizin lässt sich relativ einfach durch Erhitzen über 60C unschädlich machen.

Von Dr. Bernd Ramm, Medicine-Worldwide

Quelle: n-tv.de