Tetradotossina: la potente neurotossina del pesce palla -Microbiologia Italia

Il pesce palla, o “fugu” in lingua giapponese, è una delle prelibatezze di mare più pericolose al mondo: la tetradotossina, una neurotossina contenuta nelle sue carni, è in grado di paralizzare, se non uccidere, un umano adulto.

Generalità

La tetrodotossina (TTX) è una potente neurotossina; essa trae nome dalla famiglia dei Tetraodontidae (pesci palla), chiamati così per il loro “becco” formato da quattro larghi denti fusi, adatto a rompere conchiglie e , crostacei . I tetraodontidi presentano batteri simbionti che producono la tetrodotossina, che si accumula nel fegato, nelle viscere e nella cute; la stessa si riscontra nel fegato di Diodontidae (pesci istrice) e Ostraciidae (pesci scatola). La tetrodotossina è uno dei più potenti veleni oggi conosciuti, venne isolata per la prima volta nel 1909 dallo scienziato giapponese Yoshizumi Tahara.

Proprietà

La formula empirica è C11H17N3O8 (Fig.1) e il suo peso molecolare è 319,268 g / mol. Si tratta di un cristallino incolore solido che scurisce quando riscaldata oltre 220 ° C; la molecola è solubile in acqua, essa ha un pKa di 8,76 ed è termicamente stabile tranne in mezzo alcalino ove rilascia vapori tossici di ossido di azoto.

La dose letale media della tetrodotossina per il topo (LD50) specificata dalla scheda di sicurezza è di 334 µg per kg. Assumendo che la dose letale per gli umani sia simile, 25 milligrammi possono uccidere una persona di 75 kg, la quantità necessaria per una dose letale per iniezione è più piccola, pari a 8 µg per kg.

*Figura 1 – Struttura chimica della tetradotossina Fonte[ Tetradotossina – Wikipedia]*

Meccanismo d’ azione

L’azione della tetradotossina è esplicata tramite il blocco dei canali del sodio ovvero canali ionici che conducono i cationi del sodio attraverso la membrana cellulare (Fig.2). La tossina è inefficace per i pesci palla in quanto la catena di amminoacidi aromatici presenti nei canali del sodio è sostituita da un amminoacido non aromatico, ciò impedisce che i canali del sodio vengano bloccati. La molecola è costituita da un gruppo guanidinico costituito da tre atomi di azoto caricato positivamente, un anello pirimidinico con strutture cicliche fuse contenenti gruppi –OH. L’interazione tra il gruppo guanidinico caricato positivamente e i gruppi carbossilato presenti negli amminoacidi caricati negativamente che si trovano nei canali del sodio blocca infatti la diffusione degli ioni sodio.

*Figura 2 – Proprietà fisiopatologiche tetradotossina Fonte [ Proprietà della tetradotossina (TTX)]*

Sintomi da avvelenamento

Il primo sintomo che è avvertito, a seguito dell’ingestione della tetradotossina, è una sensazione di formicolio delle labbra e della bocca, che compare tra 20 minuti e tre ore dopo aver mangiato il pesce palla. Successivamente si presenta una parestesia nella faccia e nelle estremità, che può essere seguita da sensazioni di leggerezza o fluttuanti, si possono presentare anche mal di testa, dolore epigastrico, nausea, diarrea e / o vomito. C’è un crescente disagio respiratorio in cui il linguaggio è affetto e la vittima di solito presenta dispnea, cianosi e ipotensione. La paralisi aumenta e possono verificarsi convulsioni, deterioramento mentale e aritmia cardiaca; la vittima, sebbene completamente paralizzata, può essere cosciente e in alcuni casi completamente lucida fino a poco prima della morte. Questa di solito si verifica entro 4-6 ore, con un intervallo noto di circa 20 minuti a 8 ore.

Terapia

Non esistono ancora antidoti adeguati, se la tetrodotossina viene ingerita, la terapia consiste nella lavanda gastrica e la somministrazione di carbone attivo che può legare la tossina. Farmaci agonisti alfa-adrenergici sono utilizzati in aggiunta alla somministrazione di soluzione fisiologica intravenosa per combattere l’ipotensione, terapie più avanzate in ospedale sono di sostegno ai sintomi e agli apparati coinvolti, comportano spesso la tracheostomia, proseguono con il ricovero in terapia intensiva dove si pratica la respirazione tramite ventilazione assistita; si eseguono tutte le procedure standard per il life-support avanzato, (ad esempio applicando un pace-maker cardiaco). Queste misure, che includono anche il mantenimento della pressione arteriosa, la trasfusione di sangue, la dialisi in seguito ad eventuale blocco renale, servono a mantenere la persona in vita fino a che l’effetto del veleno cessa.

Un veleno come antistress

Considerata finora solo un meccanismo di difesa contro i predatori, la produzione di tetradotossina potrebbe avere in realtà un altro scopo, scoperto da Masafumi Amano, biologo marino della Kitasato University di Tokyo: questa tossina è infatti un antistress per chi lo produce. Amano ha scelto di concentrare le sue attenzioni sul fugu per un motivo preciso: l’animale non produce direttamente la tetradotossina, ma la accumula per mezzo dell’azione di batteri specializzati che a loro volta arrivano dal cibo; Amano ha così nutrito un gruppo di fugu con microdosi sempre crescenti di tetradotossina, e ne ha studiato l’influenza sullo sviluppo degli animali. I pesci cresciuti con una dieta tossica erano del 6% più lunghi e del 24% più pesanti, ed erano anche meno aggressivi: infatti i fugu velenosi avevano nel sangue concentrazioni più elevate di due ormoni legati proprio alla riduzione dello stress (il cortisolo e l’ormone di rilascio della corticotropina).

Dr. Giosuè Ruggiano