Il botulismo: l’arma biologica del secolo scorso

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Clostridium botulinum è un  batterio Gram + responsabile del botulismo, una patologia neurologica in grado di colpire sia gli uomini che gli animali. Il botulismo, oltre ad essere trasmesso dall’ingestione di cibo contaminato da spore (botulismo portato dal cibo), può essere contratto anche per inalazione (botulismo da inalazione) o mediante le ferite (botulismo da ferita).

Nel 1897 il batteriologo Emile von Ermengem lo isolò per la prima volta dal prosciutto e dal suo studio risultò che il botulismo era provocato da una delle più potenti tossine note, prodotta appunto dalle spore di C. botulinum: la tossina botulinica (BoNT). La caratteristica delle spore di questo batterio è quella di essere termolabili e, di conseguenza, il cibo deve essere correttamente processato. In caso contrario, esse germinano nell’alimento secernendo la neurotossina botulinica, la quale blocca il rilascio del neurotrasmettitore acetilcolina a livello della giunzione neuromuscolare, causando la cosiddetta “paralisi flaccida” o blocco della contrazione muscolare (Fig. 1).

Figura 1. Differenza tra una giunzione neuromuscolare normale e quella in cui è presente la tossina botulinica

Nel 1919,  a partire da ceppi US di Clostridium botulinum , Georgina Burke ha disegnato due tossine distinte dal punto di vista antigenico: BoNT/A e BoNT/B. Nei decenni successivi al lavoro condotto da Burke, sono state scoperte altre 5 tossine botuliniche : BoNT/C (scoperta nel 1922), BoNT/D (1928), BoNT/E (1937), BoNT/F (1960) e BoNT/G (1970).  Sebbene negli ultimi 40 anni non siano state riconosciute altre tossine botuliniche, sono stati identificati ceppi di Clostridium botulinum che producono due diverse tossine, con un minore livello di tossicità indicato da una lettera minuscola. Tali ceppi sono stati definiti “ceppi bivalenti” e comprendono Ab, Ba, Af e Bf. Un nuovo ceppo di Clostridium botulinum, IBCA10-7060, è stato recentemente preso in esame ed è emerso che è in grado di produrre la tossina botulinica di tipo B (BoNT/B) in quantità maggiori rispetto a BoNT/H e, perciò, è stato chiamato Clostridium botulinum di tipo Bh. IBCA10-7060 è stato il primo ceppo di Clostridium botulinum di tipo Bh ad essere identificato ed è noto per produrre una nuova neurotossina, la neurotossina di tipo H (BoNT/H).

Le neurotossine botuliniche si associano alle proteine non tossiche del batterio e formano complessi stabili noti come tossine progenitrici. Di queste esistono tre diverse forme: 12 (S), 16(S) e 19 (S), costituite da subunità di neurotossine accoppiate a una o più componenti tossiche definite neurotossine accoppiate a proteine (NAP).

Tra i sette sierotipi di neurotossina (da A a G), quelli responsabili di botulismo che hanno come ospite l’uomo sono BoNT/A,B,E,F e G. I classici sintomi di botulismo includono visione offuscata, difficoltà nella deglutizione, debolezza muscolare e biascicamento. La sieroterapia o terapia che prevede l’utilizzo di anticorpi può essere impiegata come misura profilattica. È stato sviluppato un vaccino contro il botulismo sotto forma di anatossina. Un maggiore interesse è stato suscitato dai vaccini a DNA, giustificato dalla semplicità di produrli e da una maggiore purezza del prodotto.

Irene Magnoli

 

Fonti:

Clostridium botulinum: A Bug with Beauty and Weapon

A novel strain of Clostridium botulinum that produces Type B and Type H botulinum toxins

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