Tossina botulinica.

botulinaHRLa tossina botulinica è una proteina neurotossica prodotta dal batterio Clostridium botulinum.

È la sostanza più tossica finora conosciuta:botulina.

La tossina botulinica è un polipeptide a catena doppia, con una catena di 100 kDa legata tramite ponti disolfuro a un’altra catena di 50 kDa. La catena leggera è una proteasi che attacca una delle proteine (la SNAP-25, la sintaxina o la sinaptobrevina) della giunzione neuromuscolare, impedendo il rilascio di acetilcolina dalle vescicole. Una singola molecola puo’ inibire un neurone e questo spiega la sua tossicità. Inibendo il rilascio di questo neurotrasmettitore, la tossina interferisce con l’impulso nervoso e causa paralisi flaccida dei muscoli caratteristica del botulismo e in contrapposizione con la paralisi spastica osservata nel tetano.

La sua esistenza fu individuata già nel XVIII secolo dal medico tedesco Justinus Kerner e la sua presenza nel sangue fu segnalata van Ermengem nel 1897. La tossina fu isolata in forma pura per la prima volta da P. Tessmer Snipe e Hermann Sommer nel 1928, mentre nel 1949 il gruppo di ricerca guidato da Arnold Burgen identificò il meccanismo tramite il quale viene esplicata l’azione tossica. Essa viene prodotta da almeno 4 specie di batteri Clostridium.

La catena pesante della tossina è particolarmente importante per la penetrazione della stessa all’interno delle estremità assoniche, condizione alla quale è legata l’instaurarsi della paralisi. In seguito al legame della catena pesante con le proteine degli assoni terminali, la tossina può penetrare nei neuroni tramite endocitosi.

chainsLa catena leggera è in grado di abbandonare le vescicole endocitotiche e raggiungere il citoplasma. La catena leggera della tossina possiede attività proteasica. La tossina A (ne esistono 7 tipi sierologici individuati dalle lettere da A a G)  degrada proteoliticamente la proteina SNAP-25, che  è necessaria per il rilascio dei neurotrasmettitori dagli assoni terminali. In particolare la tossina botulinica degrada le SNARE prevenendo il rilascio dei neurotrasmettitori a livello delle sinapsi

Oltre a essere fonte di avvelenamento alimentare, la tossina botulinica trova anche utilizzo in ambito medico ad esempio nella terapia dell’acalasia; il Botox è il nome commerciale maggiormente conosciuto della preparazione farmacologica che utilizza quale principio attivo questa tossina.

I sintomi causati dalla tossina botulinica sono paralisi flaccida, debolezza muscolare, diplopia, difficoltà del movimento, scoordinazione dei muscoli della faringe e dei muscoli volontari, e nei casi mortali, paralisi dei muscoli respiratori.

La tossina è rapidamente distrutta dal calore, ad esempio tramite la cottura dei cibi. Lo stesso non vale per le spore dei batteri produttori.

Sulla base di un LD50 pari a 1.3–2.1 ng/kg intravenoso o intramuscolare e 10–13 ng/kg per inalazione, pochi ettogrammi (o chilogrammi per via aerea) di questa tossina potrebbero teoricamente uccidere ogni essere umano presente sulla Terra. Il suo uso come arma è stato teorizzato ma la sua sensibilità alle condizioni ambientali la rendono poco efficace; tuttavia sembra sia stata usata almeno come  veleno per tentare di uccidere singole persone. E’ da notare che nel suo libro “Biotecnologie” (ed. il Mulino, 2004, a pag. 78) M. Buiatti fa l’ipotesi che sia stata usata nelle “guerra del golfo” partendo dalla considerazione che i militari americani furono vaccinati proprio contro questa specifica tossina.

Nota: una parte del testo è estratta e rielaborata da wikipedia. Immagini dal rif. 2.

per approfondire:

1) http://it.wikipedia.org/wiki/Tossina_botulinica e le citazioni ivi presenti

2) http://www.chm.bris.ac.uk/motm/botulism/both.htm e le citazioni ivi presenti.

(c.dellavolpe)

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