Tossina botulinica: un veleno letale

La tossina botulinica è un’esotossina prodotta da un batterio anerobico denominato clostridium botulinum. Le esotossine sono molecole secrete extracellularmente da alcuni microorganismi capaci di causare un grande danno a chi li ospita. Esistono diverse forme di classificazione per queste molecole. Ad esempio, a seconda del tessuto che colpiscono, si distinguono in neurotossine, cardiotossine e pneumotossine.

In generale, le esotossine sono riconosciute come antigeni da parte del sistema immunitario ospitante. Tuttavia, molte sono talmente tossiche (come nel caso di alcuni clostridium patogenici) che risultano fatali per l’individuo prima che si sviluppi una risposta immunitaria. La tossina botulinica, in concreto, è prodotta da diversi ceppi del clostridium botulinum.

Il pericolo del botulino

Si tratta del veleno più letale che esista sulla faccia della terra, che supera persino alcuni composti artificiali sviluppati dall’essere umano. La tossicità di questa molecola è di 600 milioni di volte superiore a quella del cianuro. Un solo grammo di tossina botulinica sarebbe sufficiente a mattere fine a un milione di cavie.

La sua tossicità è tale che è stata dichiarata arma di distruzione di massa dalla Convenzione di Ginevra e dalla Convenzione sulle Armi Chimiche. Quest’ultimo è un trattato internazionale per il controllo degli armamenti che rende illegale la produzione, la conservazione e l’uso di armi chimiche. È stato sottoscritto dalla maggior parte degli stati del mondo (192 su 195), ad eccezione di Corea del Nord, Egitto e Sudan del Sud.

Esistono sette tipi di ceppi di C. botulinum sierologicamente diversi, che producono differenti tipi di botulino: A, B, C, D, E, F e G. I ceppi C e D sono gli unici che producono più di un tipo di tossina. Le tossine più patogene sono la A, la B e la E.

Solo i ceppi che producono queste esotossine sono capaci di scatenare il botulismo negli esseri umani (occasionalmente anche la F). Parliamo di una malattia a trasmissione alimentare piuttosto inusuale che si scatena quando si mangiano alimenti intossicati da queste sostanze.

Si verifica una progressiva perdita della funzione muscolare dovuta all’eccesso neurotossico del botulino. Esso può arrivare a essere mortale se colpisce i muscoli che regolano la funzione respiratoria. Fino a non molto tempo fa, il tasso di mortalità di questa malattia era molto elevato. Dopo la scoperta dell’antidoto, tuttavia, si è riusciti a ridurre i casi di mortalità di circa il 20%.

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Meccanismo di azione della tossina botulinica

Il botulino ha un effetto neurotossico; ciò significa che attacca il sistema nervoso dell’individuo. Per comprenderlo meglio, ricorderemo come funziona un neurone e come avviene la trasmissione di un impulso nervoso.

I neuroni hanno due funzioni: la propagazione del potenziale d’azione, che è ciò che si conosce come impulso nervoso, e la sua trasmissione ad altri neuroni o a cellule effettrici.

La propagazione del potenziale d’azione lungo l’assone neuronale è un fenomeno elettrico. D’altra parte, la trasmissione dell’impulso nervoso da un neurone all’altro o a una cellula effettrice dipende dalla produzione di specifici neurotrasmissori che interagiscono con recettori ugualmente specifici.

Alcune droghe possono modificare la quantità di neurotrasmissori prodotti durante la trasmissione dell’impulso nervoso, una cosa che avviene anche quando ci si innamora. È il caso della tossina botulinica. I neuroni effettori, ovvero quelli incaricati di trasmettere l’impulso nervoso ai muscoli, sono il principale bersaglio di questo elemento tossico.

Il botulino esercita la sua azione nelle terminazioni nervose colinergiche, impedendo la produzione di acetilcolina, principale neurotrasmettitore che media la contrazione muscolare. In tal modo i muscoli danneggiati diventano completamente inutilizzabili.

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Importanza della tossina botulinica per la medicina

Nonostante il pericolo che suppone per l’essere umano questo elemento tossico, da qualche decennio, i ricercatori hanno scoperto che, impiegando frazioni infinitesimali di tossina botulinica, si può ottenere un potente effetto terapeutico. Ad esempio, ne è stata scoperta l’utilità per la cura della spasticità, una malattia caratterizzata da contrazioni muscolari involontarie croniche.

Se il muscolo danneggiato viene localizzato e vi si applica una piccola quantità di tossina botulinica, la spasticità muscolare può essere quasi completamente mitigata. Ma questa non è l’unica malattia per cui è stata utilizzata questa sostanza. I medici più all’avanguardia hanno trovato molto utile l’impiego della tossina botulinica contro lo strabismo, la vescica iperattiva e persino le emicranie.

Questa sostanza è diventata incredibilmente popolare in campo estetico. Il famoso botox non è altro che il nome commerciale della tossina botulinica di tipo A. Tale popolarità è dovuta al suo potere di ridurre le rughe le linee d’espressione per mesi applicandone una minima quantità.