(Nykyisen neurofysiologian mukainen selitysmalli)
Perinteinen käsitys botuliinin vaikutuksesta perustuu SNARE-proteiinien pilkkoutumiseen, mikä vie päiviä. Kliinisessä työssä havaittu välitön vaste selittyy kuitenkin kolmella nopealla neurofysiologisella ilmiöllä:
Kun hermo on kroonisesti sensitoitunut, siinä esiintyy spontaanipurkausta (ectopic firing), mekaanista hyperreaktiivisuutta ja ionikanavien (kuten Nav1.7, Nav1.8, TRP, ASIC) epästabiiliutta.
Botuliinin raskasketju (HC) sitoutuu GT1b- ja SV2-pintoihin välittömästi. Tämä muuttaa hermopäätteen pintadynamiikkaa ilman proteiinipilkkomista:
Tulos: Ektopinen spontaanipurkaus laskee minuuteissa. Tämä on puhdas sähköfysiologinen ilmiö.
Sensitoitunut perifeerinen hermo vapauttaa jatkuvasti neuropeptidejä (CGRP/Substance P). Botuliinin presynaptinen sitoutuminen ja endosytoosin alku riittävät vähentämään tätä vapautumista:
Kun CGRP/SP-tasot laskevat paikallisesti minuuteissa, neurogeeninen inflammaatio romahtaa. Tulehdusärsytyksen poistuessa nosiseptorin mekaaninen herkkyys laskee ja lihasrefleksit rauhoittuvat.
Kroonisesti sensitoituneessa hermossa on useita takaisinkytkentäsilmukoita (hermo → lihas → hermo; hermo → sympatikus → verisuoni → hermo). Kun injektio kohdistetaan hermoväylän trigger-kohtaan, tapahtuu verkostotason "resetti":
Kirjallisuudessa on kasvavaa näyttöä siitä, että botuliini toimii laajempana modulaattorina:
Nopea botuliinivaste selittyy kolmella nopealla neurofysiologisella ilmiöllä:
| Ilmiö | Selitys | Aikaskaala |
| 1. Presynaptisen pinnan stabiloituminen | HC-sitoutuminen vähentää spontaanipurkausta. | Sekunnit – minuutit |
| 2. Tonic neuropeptidivapautuksen hiljeneminen | CGRP/SP -tasot laskevat ennen SNAP-25-pilkkomista. | Minuutit – tunnit |
| 3. Neurogeenisen inflammaation katkeaminen | Ödeema ja reseptoriherkistyminen vaimenevat. | Minuutit – tunnit |
Lopputulos: Afferentti syöttö hermoverkkoon putoaa äkillisesti, lihaslukko vapautuu ja potilas kokee välittömän kivunlievityksen. Klassinen SNARE-blokki muodostuu vasta päivissä ja ylläpitää tätä vaikutusta pitkällä aikavälillä.
