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7 Maggio 2023
16:30

La tossina del botulino: la sostanza tossica più potente usata anche in medicina

La tossina botulinica arriva dal batterio Clostridium botulinum e può contaminare le conserve preparate in casa. Vediamo insieme cos'è, come funziona e come viene sfruttata in ambito medico.

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La tossina del botulino: la sostanza tossica più potente usata anche in medicina
botulino confetture

Quando sentiamo parlare di botulino pensiamo spesso alle iniezioni sul viso per ridurre le rughe di espressione, ma forse anche alla grave intossicazione causata dalle tossine prodotte dal batterio Clostridium botulinum, che si può contrarre mangiando conserve alimentari fatte in casa, come quelle di frutta, verdure o marmellate.

Questi due aspetti sembrano apparentemente scollegati, ma in realtà la storia che si cela di questa sostanza ci permetterà di capire perché, nonostante sia la tossina più potente del mondo, venga tutt'ora utilizzata in ambito medico: stiamo parlando della tossina botulinica.

In questo articolo vediamo come è stata scoperta, come funziona, dove si forma e a cosa serve questa sostanza in ambito medico.

La storia del botulino

Nel 1793, a Baden-Württemberg, in Germania, sei persone morirono dopo aver mangiato delle salsicce di maiale, tipiche della zona. Da quel momento, si verificarono altri casi di intossicazione e l’avvelenamento da salsicce venne chiamato “botulismo”, dal latino botŭlus «salsiccia». Nessuno ancora aveva capito quale fosse la causa.

salsiccia botulismo
Botulismo deriva dal latino botŭlus «salsiccia»

Solo 25 anni dopo, il medico tedesco Justinus Kerner capì che il botulismo era causato da una sostanza che agisce sul sistema nervoso, ma non era ben chiaro da dove provenisse. Fu solo nel 1895 che, Émile van Ermengem, biologo belga, riuscì ad identificare il microrganismo responsabile del botulismo: Il batterio Clostridium botulinum. Si è scoperto inoltre che questo batterio, in assenza di ossigeno, può produrre una sostanza estremamente tossica per l'uomo: la tossina botulinica.

La tossina botulinica è considerata la sostanza più tossica mai conosciuta dall'uomo; ne bastano 12 ng (nanogrammi) via endovenosa per uccidere una persona. Quindi 1 g è mortale per 83 milioni di persone. In poche parole questa sostanza blocca la contrazione muscolare in pochi giorni, impedendo anche la respirazione. Di conseguenza si morirebbe di asfissia. Ma come funziona nello specifico questa tossina?

asfissia causato dal botulismo

Come funziona la tossina botulinica

Nel video mostriamo con immagini 3D il funzionamento biochimico della tossina.

Per capire come agisce nel nostro corpo questa tossina, dobbiamo prima capire come fa il nostro cervello a "comandare" i muscoli. In poche parole, i muscoli sono collegati al cervello tramite i cosiddetti motoneuroni.

All'interno di questi neuroni specifici ci sono delle sferette, chiamate vescicole, che contengono le molecole messaggere, chiamate neurotrasmettitori, che permetteranno ai muscoli di contrarsi. Le sferette, poi, si agganciano alle proteine SNARE, che permettono alla sferetta di aprirsi e alle molecole messaggere di passare e arrivare al muscolo. In questo modo, quindi, il muscolo potrà contrarsi.

botulino meccanismo biochimico

In pratica la sferetta è come se fosse una nave piena di merci, cioè le molecole messaggere, che per scaricare al porto deve prima agganciarsi al molo, cioè alle proteine SNARE.

La tossina botulinica, dal punto di vista biochimico, è una proteasi: ciò significa che ha la capacità di tagliare delle proteine specifiche. Nel momento in cui la tossina viene ingerita, entra in circolo e arriva al motoneurone. Qui, comincia a tagliare le proteine SNARE, le braccia che servono per far passare le informazioni. Le vescicole contenenti i neurotrasmettitori quindi non riusciranno più ad attaccarsi alle proteine SNARE, il segnale non passa e la contrazione muscolare non avviene.

motoneurone

Questa tossina poi continua a circolare indisturbata nel corpo, impedendo a tutti i muscoli di contrarsi nel giro di pochi giorni (6-15 giorni), compreso il diaframma che è il muscolo che ci permette di espandere i polmoni per respirare.

Prima di bloccare completamente tutti i muscoli del corpo, però, si manifestano i primi sintomi dopo 12-72 ore, come ad esempio annebbiamento e sdoppiamento della vista, dilatazione delle pupille o difficoltà a mantenere aperte le palpebre. Quindi se si tratta velocemente, grazie anche all’aiuto di un antidoto, è possibile guarire da questa malattia.

Dove si forma il botulino

Ad oggi in Italia, ci sono veramente pochi casi di botulino, stiamo parlando di circa 20 casi all’anno. La maggior parte di questi arriva dalle conserve fatte in casa, come ad esempio verdure e vegetali sott’olio o in acqua, olive in salamoia e marmellate o confetture. Questo perché è possibile che non vengano preparate con tutte le norme di sicurezza per evitare la proliferazione del batterio, mentre a livello industriale ormai le procedure seguono standard di sicurezza molto elevati.

conserve supermercato botulino

Quindi possiamo stare tranquilli se compriamo il cibo al supermercato, mentre se vogliamo preparare delle conserve in casa è necessario seguire le linee guida per la corretta preparazione delle conserve alimentari in ambito domestico.

Quali sono i sintomi dell'intossicazione

Se si dovesse mangiare una conserva preparata in modo scorretto e si dovesse quindi ingerire la tossina botulinica, si potrebbero verificare i seguenti sintomi entro 12-72 ore:

  • annebbiamento e sdoppiamento della vista;
  • dilatazione delle pupille;
  • difficoltà a mantenere aperte le palpebre;
  • difficoltà nell'articolazione della parola;
  • difficoltà di deglutizione;
  • secchezza della bocca e delle fauci;
  • stipsi.

Ag ogni modo, è possibile consultare il sito dell'Istituto Superiore di Sanità per ulteriori informazioni.

Gli utilizzi del botulino in ambito medico

OK bene ora che abbiamo capito come funziona, vediamo insieme perché questa tossina viene ancora utilizzata in medicina.

Nel momento in cui si è scoperto che la tossina botulinica blocca il muscolo, gli scienziati hanno cominciato a sfruttare questa caratteristica per curare tutta una serie di malattie come lo strabismo, la spasticità e le contrazioni muscolari involontarie (ad esempio delle palpebre).

In più, nella medicina estetica, le iniezioni o infiltrazioni, di tossina botulinica sono utilizzate per ridurre e attenuare le rughe di espressione, come ad esempio le rughe verticali, quelle che si formano tra le sopracciglia, oppure le rughe a lato degli occhi, chiamate zampe di gallina e anche le rughe che si formano sulla fronte. Viene iniettata localmente la tossina così da paralizzare e rilassare i muscoli responsabili delle rughe.

rughe espressione botulino

La cosa interessante di questo trattamento è che ti permette di avere temporaneamente al viso un aspetto rilassato, liscio e disteso senza ricorrere all’intervento chirurgico. "Temporaneamente" perché l’effetto poi svanisce dopo circa 6 mesi e quindi bisognerebbe ripetere le iniezioni periodicamente.

Chiaramente vengono utilizzate dosi molto basse, almeno 1000 volte più basse rispetto alla dose letale, per evitare appunto danni gravi e permanenti.

Sono un appassionato del mondo microscopico, a partire dalle molecole fino agli artropodi. La laurea magistrale in chimica mi ha permesso di avere gli strumenti necessari per comprendere il funzionamento del mondo, ma soprattutto ha saziato la mia fame di risposte. Curioso, creativo e con idee folli: date una videocamera, un drone o una chitarra al DeNa e lo renderete felice.
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