I clostridi e la tossina botulinica

Clostridi

I clostridi sono batteri sporigeni anaerobi obbligati appartenenti alla categoria dei Gram positivi caratterizzati dalla forma bastoncellare. Questi batteri, dalle dimensioni variabili, riescono ad avere una certa motilità grazie alla presenza di flagelli sulla loro superficie. Presentano vari Habitat dove è possibile trovarli allo stato vegetativo o come spore: terreno, polvere, tratto intestinale di alcuni animali e dell’uomo stesso, feci…

Lo stato vegetativo, ovvero quello in cui il batterio è in grado di crescere e replicarsi, per i clostridi si ha nel momento in cui ci sono condizioni di anaerobiosi, in caso contrario entrano in gioco le spore per consentire la sopravvivenza del batterio a lungo in condizioni sfavorevoli: le spore dei clostridi, infatti, sono molto resistenti e riescono a difendersi dal calore intenso, dalle temperature più basse, dagli antisettici oltre che alla presenza di ossigeno.

In natura esistono più di 100 specie del genere Clostridiume tra i più noti ci sono Clostridium botulinum e Clostridium tetani, entrambi famosi perché possono produrre rispettivamente la tossina botulinica e tetanica.

TOSSINA BOTULINICA

La tossina botulinica pur essendo negli ultimi anni applicata in ambiti terapeutici in realtà è una delle più pericolose in quanto responsabile, ad esempio, dei casi di botulismo infantile. Il botulismo infantile è una condizione per cui si verificano morti bianche per asfissia notturna e può essere causata dall’assunzione di spore di botulino nei lattanti, ad esempio è stata collegata all’abitudine di dare al bambino del miele biologico non pastorizzato che potrebbe contenere le spore. Le spore nell’intestino dei lattanti possono germinare producendo la tossina che sarà causa del blocco respiratorio.

Ma come agisce la tossina?

Normalmente la contrazione muscolare avviene grazie al rilascio, da parte del motoneurone, di un neurotrasmettitore (ACh), quest’ultimo raggiunge il suo recettore sulla membrana muscolare, vi si lega, permette l’apertura dei canali del Ca²⁺ e si hanno tutti quegli eventi postsinaptici che portano alla contrazione. Successivamente, dopo la contrazione, l’acetilcolina viene idrolizzata dall’acetilcolina esterasi. In presenza di botulino i recettori per l’acetilcolina (ACh) restano vuoti. In primo momento si riteneva che la tossina fosse un competitore dell’acetilcolina per il legame al recettore, in realtà grazie a Cesare Montecucco di Padova si è scoperto che l’ACh nella fessura sinaptica non vi giunge perché non viene rilasciata dal motoneurone. Quindi non c’è una competizione per il recettore a livello postsinaptico, ma c’è già un impedimento a livello presinaptico nel rilascio.

Il rilascio di neurotrasmettitore è basato sulla produzione di vescicole contenenti ACh. Quando arriva l’impulso elettrico, le vescicole devono fondersi con la membrana assonica del motoneurone e queste rilasciano il loro contenuto. Affinché questa fusione venga favorita occorre l’intervento di 3 proteine indispensabili del complesso SNARE, quali sintaxina, sinaptobrevina e SNAP25 rispettivamente collocate una nellamembrana presinaptica, una nella membrana vescicolare e un’altra fa da ponte tra le due.

BoNT (Botulin Neuro Toxin) è la sigla per indicare un insieme di vari tipi di tossine botuliniche, ma tutte hanno come bersaglio le 3 proteine del complesso SNARE di avvicinamento e fusione della vescicola con la membrana presinaptica. In particolare, ciascuna di queste tossine botuliniche si comporta da proteasi (ecco perchè basta un riscaldamento a 60°C per denaturare la tossina).

La tossina botulinica ha la capacità di essere assorbita come tale, può giungere a livello delle sinapsi neuromuscolari e vi penetra per endocitosi; ovvero viene circondata dalla membrana dell’assone. La tossina è costituita da una catena pesante che consente l’ingresso della tossina e la formazione della vescicola di ingresso e da una catena leggera che invece ha attività proteolitica nei confronti delle proteine del complesso SNARE. Quindi a questo punto l’ACh non viene proprio più rilasciata e i recettori presenti sulle fibre muscolari saranno vuoti. Per queste motivazioni l’impulso elettrico non viene trasmesso e quindi la morte avverrà per blocco dei muscoli respiratori.

Abbiamo già accennato che questa tossina trova impiego in diversi ambiti al giorno d’oggi, quale ad esempio il trattamento delle rughe.

La ruga è frutto di una costitutiva contrazione: con l’età i meccanismi di rilassamento non funzionano più adeguatamente e il muscolo resta sempre contratto. Il trattamento con tossina botulinica soprattutto negli stadi precoci della formazione delle rughe (età, impatto psicologico per il paziente) è possibile purché non venga effettuato come autosomministrazione in quanto potrebbe andare in circolo il botulino a livello sistemico. L’efficacia del trattamento dura circa 2 mesi ed il prezzo da pagare è la mancata contrazione del muscolo.

                                                                                                                      Lidia Caserta