Botulinum toksin, botoks uygulamaları sonrasında beklenen sonuçların başarısızlığı ve yetersizliği tartışılmaya devam etmekte. Başarısızlığın nedenlerinin tanımlanması ve oluşma risklerinin en aza indirilmesi önemlidir. Güncel çalışmalar başarısızlığının nedeninin çok faktörlü olabileceğini göstermekte; toksinin aktif bileşenlerine veya hazırlanma aşamasında oluşturan komleks proteinlere karşı etkinliği engelleyen nötralize edici antikorların oluşumu, en az reaksiyona neden olabilecek tedavi rejimleri, doğru enjeksiyon tekniği gibi.

Botulinum toksini ilk kullanıldığı 1980'leden günümüze birçok tıp alanında güvenliği ve uygulanabilirliği ile popüler hale gelmiştir. Göz hastalıkları, nöroloji, üroloji ve jinekolojide bir çok durumda kullanım alanı bulurken dermatolojide aşırı terleme, roza/menopoz kaynaklı yüz kızarıklıklarında, cerrahi yara izi önleme tedavisinde uygulanmaktadır. Belki de en popüler kullanımı cerrahi olmayan estetik prosedürler. Estetik alanında yüzde mimik kaynaklı dinamik çizgiler ve kırışıklıklarıın azaltılması, kaş kaldırma, diş eti gülümsemesinin düzeltilmesi, yüzün inceltilmesi için masster uygulamları, nefertiti boyun uygulaması, bacakta baldır inceltmesi, burun üzerinde tavşan çizgilerinin azaltılması, ağız çevresi barkod çizgileri, çene çukurluğunun azaltılması, dudak köşelerinin kaldırılması gibi.

Özellikle estetik alanda kullanımı arttıkça botoks uygulaması sonrası hedeflenen klinik ve estetik cevapların alınamadığı durumlar doktorlar tarafından rapor edilmeye başlandı. Bu durum hastalar arasında " botoksun tutmaması" olarakta tanımlanmakta. Bu başarısızlık botulinum toksine karşı bir direncin olabileceğini düşündürdü ve botoks uygulamalarının başarısını gölgemeye başladı. Hastada immünolojik olarak toksine karşı gelişen ve toksini nötralize eden antikorların başarısızlığın ana nedeni olabileceğine inanılmaktadır. Nötralize edici antikorların varlığını destekleyebilecek literatür çalışmaları çok az olmakla birlikte toksine direncin gelişmesinde immunolojik olamayan mekanizmalarında rol oynayableceği düşünülmekte; uygunsuz ürün kullanımı, standart dışı uygulama teknik ve toksin dozları gibi. 

Botoks tedavilerinde başarısızlıklarının nedenlerini tanımlamadan önce toksinin kimyasını, formülasyonlardaki farklılıkları ve bu farklılıkların klinik etkinliği değiştirebileceğini anlamak önemlidir. Botulinum toksini, anaerobik, Gram pozitif, sporlu bakteri Clostridium botulinum tarafından üretilir. Bakterinin ürettiği toksin, nörotoksik ve nörotoksik olmayan proteinlerden oluşmakta. Nörotoksinlerin A, B, C, D, E, F ve G olarak adlandırılan yedi serotipi tanımlanmıştır. Her birinin yapısındaki amino asit dizilimindeki farklarından kaynaklanan birkaç alt tipi vardır. Etkilerinin uzun olması nedeniyle A ve B serotipleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Toksinin bu farklılığı immünolojik ve biyolojik özelliklerini belilemektedir. Toksin nörotoksiktir ve bu etkinliğini sinir doku kavşağında nörotransmitter salınımının baskılayarak göstermektedir. Bu nörotoksik etki kaslarda geçici ve geri döndürülebilir bir paraliziye neden olur. Toksinin hedef kasa uygulanması ile bu paralizi iki ila beş gün içinde başlar, beş ila altı hafta içinde tam gücüne ulaşır ve iki ila üç ay içinde etkinliği kaybolmaya başlar. 

Serotip A en sık kullanılan serotiptir. ABD FDA tarafından klinik kullanımı onaylanan yaygın olarak kullanılan serotip  A formülasyonları onabotulinumtoxin A (Botox, Vistabel, Vistabex), abobotulinumtoxin A (Dysport, Azzalure) ve incobotulinumtoxin A(Xeomin, Bocouture), prabotulinumtoxin A (Jeuveau, Nabota, Nucevia) ve Daxibotulinumtoxin A'dır (DAXI). ABD dışında kullanımı onaylanan serotip A; Relatox (Microgen), Letibotulinumtoxin A (Regenox, Botulax, Zenox), Neuronox (Meditoxin, Botulift, Cunox, Siax) ve CBTX-A (Prosigne, Lantox). Bu tüm ürünler A serotipi içerir ancak üretim aşamasında farklı bileşimler, konsantrasyonlar, boyutları farklı toksin kompleksleri ve yardımcı proteinler kullanılır. ABD FDA tarafından klinik kullanımı onaylanan yaygın olarak kullanılan serotip  B formülasyonu ise rimabotulinumtoxin B'dir (Myobloc). Yakın bir zamanda serotip tip E hızlı etki başlangıcı nedeniyle tedavide kullanımı tanıtılmıştır. 

Toksinin etkinliğindeki başarısızlıkta ilk oadaklanılan hedef kaslar ve bunların toksin uygulam sonrasında iyileşme süreçleri olmuş. İmmünolojik olmayan direncin gelişmesinde bunun rol oynayabileceği düşünülmekte. Toksinin etkinliğinin zamanla azalarak kaybolması bloke olan kas-sinir iletiminin iyileşmesi ile olmakta. Kas-sinir iletisinin(nöromusküler ileti) iyileşmesi, sinirlerin motor akson filizlerinin kaslar ile yeni sinaptik temaslar oluşturmasıyla birlikte gerçekleşir. İki ila üç ay sonra toksinin bloke ettiği kas-sinir terminallleri iyileşir ve yeni sinaptik temaslar geri çekilir. İyileşme sırasında normalde aktif olmayan özel kalsiyum kanallarının aktif hale geldikleri gösterilmiştir. Daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmakla birlikte toksine maruz kalma ve toksin uygulam tekrarları kas-sinir terminallerinde önemli değişiliklere neden olmaktadır. 

Botulinum toksinin etkisi geçici olduğu için esteteik ve klinik cevabın korunması için uygulamalar tekrarlanmalıdır. Ancak bazı hastalarda, uygun ürün, tam dozaj ve standart tekniklerle toksin yapılmasına rağmen ilk ve sonraki tüm tedavilerde cevapsızlık tanımlanmıştır bu "birincil yanıtsızlık" olarak tanımlanmakta. "İkincil yanıtsızlıkta" ise toksinin en az bir uygulamasında yanıt alınmakta ancak sonraki tedavilerde doz arttırılsa bile klinik cevap azalmakta yada cevapsızlık ortaya çıkmakta. 

Botulinum toksin başarısızlığı üzerinde yapılan çalışmalarda ürünün immünojenitesinden bahsedilmekte. Kullandığımız toksin ürünleri vücut için yapancı aktif ve inaktif protein kompleksleri içermekte. Bunlardan herhangi biri antijen görevi görerek bağışıklık sisteminde toksini nötralize edici antikorlar üretmesini tetikleyebilir. Üretilen bu antikorlar toksinin üç aktif bölgesine özgü antikorlar ve aktif olmayan bölgelere özgü antikorlar tiplerinden oluşan bir antikorlar karışımıdır. .

• Daha önce botulinum toksin uygulanmamış kişilerde bu antikorlar gösterilmiştir. Bu birincil botoks yanıtsızlığı, toksin direncini açıklayabilir. Bu kişilerde antikolar varlığı şaşırtıcı değil çünkü toksin kompleksi tetanos toksinine benzemekte.
• Toksini nötralize eden antikorlar ve tipleri toksin uygulaması sonrası cevabın beklenilenden az ve yetersiz olduğu hastalarda çalışılmış. Çalışma sonuçları cevabın beklenilenden az olduğu hastalarda tüm botulinum toksin molekülüne karşı gelişen antikorların var ancak bazal düzede olduğunu göstermiştir. Cevapsızlığın olduğu hastalarda ise toksinin üç aktif bölgesine karşı antikorlar yüksek düzeyde saptanmıştır. Toksine karşı bu immunolojik sonuçlar ikincil cevapsızlığı açıklayabilir. Tekrarlayan botoks uygulamaları toksininin etkisini nötralize edebilen aktif bölge antikorlarını(daha spesifik antikorlar) yapımını uyararak zamanla tedavi başarısızlığına yol açamaktadır. 

Botulinum toksine karşı immunolojik cevabı etkileyen iki faktörden bahsedebilriiz.

• Birincisi antijenik olan toksin kompleksinin seans dozları ve tekrarlayan seansların neden olduğu kümülatif dozlar(immün sistem üzerinde antijenik yük). Özellikle yüksek dozlarda klinik uygulamların yapıldığı nörolojik uygulamalarda yapılan çalışmalarda bu gösterilmiştir. Yılda 2-4 kez toksin uygulaması yapılan nöroloji hastalarında takip edilen yıllar içerisinde nötralize edici antikorları geliştiği gösterilmiştir. Yük doz toksin ve uygulam süreleri uzadıkça antikor geişme riski artmaktadır.
• İkincisi toksinin hazırlanmasında, foromülasyonundaki  kompleks kimysal içeriği. Bir formülasyonda kompleks oluşturan proteinler ne kadar fazla ise yüksek miktarda (%90,5'in üzerinde) anti-kompleks antikorları gelişmekte. Bu nedenle toksinin hazırlanması sırasında inaktif olan protein komplekslerin varlığı önemlidir. Sık kullanılan botoks preparatlarına bakıldığında(Botox, Dysport, Xeomin gibi) toksin ile kompleks oluşturan inaktif protein bileşenlerin miktarlarının farklı olduğu görülmektedir. Bunlarn içerisinde Botox formülü daha fazla miktarda kompleks oluşturan protein içermekte( özgül potansiyeli artırmak ve dolayısıyla immünogeniteyi azaltmak için Botox içeriği 1997'de değiştirildi. Ancak formülasyonun immünogenitesi hala devam etmekte). Botox formülasyonunda şişe başına 5,8-12,6 pg elde edildiği bakteriye ait olan klostridial DNA, toksik olmayan non-hemaglütinin ve hemaglutinin HA 34 DNA'ları içerdiği bulunmuştur. Botox'ta bakteriyel DNA'nın varlığı antikor üretiminde bir nedeni olabilir. Dysport üretim aşamasında kromatografi ve diyaliz kullanılara saflaştırılır ancak son üründe halen parçalanmış kompleks oluşturan proteinler ve bir immünojenik ajan olan flagellin gibi kirleticiler bulunduğu saptanmıştır. Dysport Botox'a göre daha az toksik olmayan protein içermekle birlikte daha fazla miktarda aktif nörotoksin içermektedir. Xeominin ise son ürün olarak yalnızca aktif toksin bileşenden oluştuğu ve kompleks oluşturan protein içermediği ileri sürülmektedir. Diğer ürünler hakkında üretici firmalar tarafından vbilgi paylaşılmamakla birlikte ürünlerin saf olmadıkları ve üretici tarafından açıklanmayan miktarda kompleks oluşturan proteinlere sahip oldukları gösterilmiştir. Ürünler ile ilgili bu sonuçlar klinik çalışamlarda kullanılmış. Örneğin Botox'a yanıt vermeyen tam direnç geliştiren hastalar Xeomin ile başarılı bir şekilde tedavi edilmiştir. Bu hastalarda toksine karşı oluşan antikor seviyeleri 1 yılın sonunda anlamlı düzeyde düşmüş ve Xeomin sonrasında antikor artışı olmamış. 

Bu tüm bilgilere rağmen botulinum toksin başarısızlığı üzerinde immün sitemin, antikorların rolü halen çok tartışmalı. Toksine karşı nötralize edici antikorları olmasına rağmen klinik sonucu başarılı olan hastalar olduğu gibi klinik başarısızlığa rağmen toksine karşı nötralize edici antikorları olmayan hastaların varlığı bu tartışmaları devam ettirmekte. Botox, Dysport ve Xeomin ile esetteik ve medikal nedenler ile uygulam yapılan hastaların yalnızca %2,1'sinde toksine karşı nötralize edici antikorlar gösterilmiş. İkinci uygulama sonrası tedavi başarısızlığı yaşanan hastaların ancak %53,6'sında toksin nötralize edici antikorların varlığı gösterilmi. Bu bulgular, botoks tedavilerinde başarısızlığın tek nedeninin antikorlar olmadığını düşündürmektedir. Bu immunolojik olayan faktörler arasında toksinin yetersiz dozlarda ve hedef dışı kaslara uygulanması, zamanla gelişebilen kas hiperaktivitesi ve kas-sinir sinaptik değişikliklerden bahsedilmekte. 

Botoks başarısızlığında son yıllarda üzerinde en fazl durulan konu botoks ürünlerinin kullanımına hazırlanmasıdır. Bunun botoks etkinliğinde son derce önemli olduğu vurgulanmakta. Botox, Dysport ve Xeomin hazır steril flakonlar içerisinde liyofiliz yani toz halinde. Bunlar sulandırılarak uygulanbilir hale getirilmekte. Hazırlanma ve enjeksiyonlar sırasında botulinum tokisin kristalleri zarar görebilmekte; sulandrıma sırasında küçük çaplı bir iğne kullanıldığında, flakon çalkalandığında, çözücünün yüksek basınçla enjeksiyonu gibi.