La toxina es una protena con PM 150 000 que se descompone en dos protenas, una de PM 100 000 y otra de 50 000, unidas mediante un puente disulfuro. La toxina botulnica se absorbe en el intestino y se fija a receptores localizados en las membranas presinpticas de las neuronas motoras del sistema nervioso perifrico y nervios craneales. La protelisis (causada por la cadena ligera de la toxina botulnica) de protenas SNARE blanco en las neuronas inhibe la liberacin de acetilcolina en el sitio de la sinapsis, lo cual provoca contraccin muscular y parlisis. Las protenas SNARE son sinaptobrevina, SNAP 25 y sintaxina. Las toxinas de C. botulinum tipos A y E lisan a la protena unida al sinaptosoma (SNAP 25) con PM 25000; la toxina B lisa una protena de membrana unida a la vescula de sinaptobrevina (SNAP: synaptobrevin vesicle-associated membrane protein). La NTBo escinde la protena SNAP-25 asociada a sinaptosomas, la cual integra el complejo de protenas SNARE que participa en la fusin de las vesculas sinpticas con la membrana presinptica. Esta accin bloquea la liberacin de acetilcolina y, en consecuencia, la transmisin sinptica en la unin neuromuscular, lo que lleva al debilitamiento y atrofia de los msculos.

A. La liberacin de acetilcolina en la unin neuromuscular est mediada por el ensamblaje de un complejo de fusin sinptico que permite que la membrana de la vescula sinptica que contiene acetilcolina se fusione con la membrana de la clula nerviosa. El complejo de fusin sinptico es un conjunto de protenas SNARE, que incluyen a la sinaptobrevina, la SNAP-25 y la sintaxina. Despus de la fusin de las membranas, se produce la liberacin de la acetilcolina hacia la hendidura sinptica y la posterior unin de la acetilcolina a sus receptores en la clula muscular.

NSF = protena de fusin sensible a N-etilmaleimida. SNAP-25 = protena de 25 kD asociada a sinaptosomas. SNARE = receptor de la protena soluble de acoplamiento de NSF. B. La toxina botulnica se une a la membrana neuronal en los terminales nerviosos e ingresa en la neurona mediante endocitosis. La cadena ligera de la toxina botulnica escinde unos sitios especficos de las protenas SNARE, y esto impide el ensamblaje completo del complejo de fusin sinptico y, en consecuencia, se produce el bloqueo de la liberacin de acetilcolina. Los tipos B, D, F y G de toxina botulnica escinden la sinaptobrevina, mientras que los tipos A, C y E escinden la SNAP-25, y adems el tipo C escinde la sintaxina. En ausencia de liberacin de acetilcolina, el msculo no puede contraerse.