Tetrodotossina

Latetrodotossina (TTX)è una potenteneurotossina; essa trae nome dallafamigliadeiTetraodontidae(pesci palla), chiamati così per il loro "becco" formato da quattro larghi denti fusi, adatto a rompere conchiglie, crostacei e persino rametti di corallo. I tetraodontidi presentano batteri simbionti che producono la tetrodotossina, che si accumula nel fegato, nelle viscere e nella cute. La stessa tossina si riscontra nel fegato diDiodontidae(pesci istrice) eOstraciidae(pesci scatola).
Anche se la tetrodotossina venne scoperta neitetraodontidi(pesci palla), diverse varianti sono state trovate anche in altri animali (ad es. in piccolipolpicome ilpolpo ad anelli blu, neitritonidella specieTaricha granulosa,e neiNaticidae).
Si è scoperto che la tetrodotossina può essere prodotta da alcunibattericome laPseudoalteromonastetraodonis, alcune specie diPseudomonaseVibrio, ed altri batteri meno frequentemente.
La tossina venne isolata e denominata per la prima volta nel1909dallo scienziatogiapponeseYoshizumi Tahara.
La presenza dello stesso veleno in tanti animali spesso evolutivamente molto lontani è dovuta al fatto che essi possiedono una mutazione che li rende immuni a questaneurotossina, dato che i dati scientifici disponibili rivelano che non si tratta di un prodotto del loro metabolismo, ma di organismi microscopici come leVibrionaceae,Pseudomonassp.,Photobacteriumphosphoreum(non c'è ancora accordo fra gli scienziati sulla specie o specie di batteri coinvolte), che vivono in simbiosi all'interno di molti di questi animali contenenti tetrodotossina. L'ospite ne è immune perché la selezione naturale ha creato una piccola modifica ad una delle proteine dei canali cellulari per il sodio, deformazione molecolare sufficiente ad impedire che la tetrodotossina si attacchi come un vero e proprio tappo ostruendo il passaggio del sodio e quindi la propagazione dell'impulso nervoso.
Il meccanismo d'azione, il blocco selettivo del canale del sodio, venne dimostrato definitivamente nel1964daToshio NarahashieJohn MooredellaDuke University, che utilizzavano la tecnica di Moore basata sul clampaggio di tensione (voltage clamp) della "sucrose gap".
La tetrodotossina si lega a quello che è noto come ilsito 1delporodelcanale del sodiovoltaggio-dipendente. Il sito 1 si trova nell'apertura extracellulare del poro del canale ionico. Il legame di qualsiasi molecola a questo sito può temporaneamente disabilitare la funzione del canale ionico. Lasaxitossinae diverse tra leconotossinesi legano nello stesso sito. La tetrodotossina blocca ilpotenziale d'azioneneinervi, essenzialmente impedendo alle cellule nervose di far entrare ilsodionelle cellule e dunque impedendo la depolarizzazione e impedendo così anche lamorte cellulareperrigonfiamento torbido.
L'utilizzo di questa tossina come sonda biochimica ha dimostrato l'esistenza di due distinti tipi di canali del sodio regolati dal potenziale, presenti negli esseri umani: il canale del sodio sensibile alla tetrodotossina (TTX-s Nachannel) ed il canale del sodio resistente alla tetrodotossina (TTX-r Na+ channel). La tetrodotossina si lega ai canali dello TTX-s Nacon un'affinità di legamepresente già a concentrazioni di 5-15nanomoli, mentre i canali TTX-r Nalegano la TTX con un'affinitàmicromolare. Le cellule nervose che contengono canali TTX-r Nasono localizzate principalmente nel tessutocardiaco, mentre le cellule nervose che contengono i canali del TTX-s Nadominano il resto del corpo. La prevalenza dei canali TTX-s Nanelsistema nervoso centralerende la tetrodotossina un agente importante nel "silenziare" laattività neuralein unacoltura cellulare.
La tetrodotossina è 100 volte più tossica delcianuro di potassio;25 milligrammi di tetrodotossina sono sufficienti ad uccidere una persona.
L'avvelenamento in seguito al consumo di pesci dell'ordineTetraodontiformesè estremamente grave. La pelle e gli organi, soprattutto il fegato, delpesce pallapossono contenere livelli di tetrodotossina sufficienti a produrre paralisi deldiaframmae morte a causa dell'insufficienza respiratoria.La tossicità della carne, ad eccezione del fegato che risulta quasi sempre letale, varia tra le specie, nel corso delle stagioni e località geografiche, e in molti pesci palla può non essere così pericolosamente tossica. La tossina blocca la conduzione nervosa provocando paralisi, vomito, diarrea, convulsioni, blocco cardiorespiratorio.
Un'altra via di avvelenamento può essere attraverso piccolipolpicome ilpolpo ad anelli blu, in questo caso il veleno viene iniettato dalle mandibole dell'animale.
Il primo caso registrato di avvelenamento da tetrodotossina si ha neldiario di bordodelcapitanoJames Cook. Egli registrò di come in un'occasione la sua ciurma mangiasse le parti carnee bianche del pesce palla pescato nei tropici e in seguito alimentasse i maiali presenti a bordo, come riserva alimentare vivente, con i rimasugli del pesce come pelle, fegato e gonadi. L'equipaggio sperimentò ottundimento e mancanza del respiro e il mattino dopo i maiali vennero trovati tutti morti. Con il senno di poi è chiaro che la ciurma ingerì una blanda dose di tetrodotossina, mentre i maiali mangiarono quelle parti del corpo del pesce palla che contengono la maggior concentrazione della tossina, ricevendo in questo modo unadose letale.
Dal 1974 al 1983 sono stati segnalati 646 casi di avvelenamento da pesce palla inGiappone, con 179 morti. Statistiche dal Tokyo Bureau of Social Welfare and Public Health indicano che si verificarono 20–44 casi di avvelenamento dafugutra il 1996 e il 2006 nell'intero paese, portando a circa 34–64 ricoveri e 0–6 morti per anno, con tasso dimortalitàdi circa il 6,8%.Dei 23 incidenti registrati aTokyotra il 1993 e il 2006, soltanto uno si verificò per l'ingestione di fugu in un ristorante, mentre gli altri coinvolsero pescatori che mangiavano la parte meno pregiata del loro pescato.
Pochi casi sono stati segnalati negliStati Unitie picchi nei casi al di fuori dell'area dell'Indo-Pacifico sono piuttosto rari, eccetto ad Haiti, dove estratti del pesce palla contenenti tetradotossina vengono manipolati dagli stregoni del vudù, associati ad altre sostanze solo in parte conosciute,per creare i veleni "zombizzanti".
Caratteristiche genetiche non sembrano essere un fattore di suscettibilità all'avvelenamento da tetrodotossina.
Ladose letale mediadella tetrodotossina per il topo (LD50) specificata dallascheda di sicurezzaè di 334 µg per kg.Assumendo che la dose letale per gli umani sia simile, 25 milligrammi di tetrodotossina possono uccidere una persona di 75 kg. La quantità necessaria per raggiungere una dose letale per iniezione è molto più piccola, pari a 8 µg per kg.
La diagnosi dell'avvelenamento da pesce palla è basata sulla sintomatologia osservata e dalla recente storia dietetica.
Gli effetti dell'avvelenamento da tetrodotossina includono mancanza di fiato, ottundimento, tinniti, sensazione di "testa leggera",paralisie battito irregolare. Tipicamente, i sintomi maggiori insorgono rapidamente, quelli minori istantaneamente.
Se si ingeriscono dosi più elevate di 1-2milligrammilamorteè l'esito più comune. Anche se la tossina si slega dai canali del sodio, via via che la sua concentrazione attorno ai centri nervosi diminuisce, le suemolecolesono eccezionalmente potenti e si scindono dal legame molto lentamente. Il trattamento usualmente consiste inassistenza respiratoria.
Il primo sintomo di intossicazione è costituito da un leggero intorpidimento della lingua e delle labbra, che si manifesta da 20 minuti a 3 ore dopo l'ingestione del pesce avvelenato. Il sintomo successivo è costituito daparestesiaa faccia ed estremità, che possono essere seguite da sensazione di leggerezza. Possono comparire anche mal di testa, dolore epigastrico,nausea,diarreae/ovomito. In alcuni casi possono comparire difficoltà a camminare.Il secondo stadio dell'intossicazione è costituito da unaparalisiingravescente: molte vittime dell'intossicazione sono incapaci di muoversi e possono presentare difficoltà anche a mantenere la posizione seduta. Il soggetto presenta un'ingravescente insufficienza respiratoria; in genere sono presentidispnea,cianosieipotensione. Viene colpito anche il linguaggio. La paralisi è via via ingravescente e possono comparireconvulsioni, danni alle funzioni intellettive earitmiecardiache.La vittima, nonostante sia completamente paralizzata, può essere cosciente e in alcuni casi completamente lucida fino a poco prima della morte, che in genere avviene in 4-6 ore, in una finestra stimata da 20 minuti a 8 ore.
Non esistono ancoraantidotiadeguati. Nulla di equivalente ad un antiveleno è stato mai sviluppato (presumibilmente perché la tossina agisce con unaaffinità di legameverso il suorecettoreche non può essere rapidamente superata).
Se la tetrodotossina è stata ingerita, la terapia consiste nellalavanda gastricae la somministrazione dicarbone attivoche può legare la tossina.Farmaci agonisti alfa-adrenergici sono stati consigliati in aggiunta alla somministrazione disoluzione fisiologicaintravenosa per combattere l'ipotensione. Agentiinibitori dell'acetilcolinesterasisono stati usati con successo non costante.
Terapie più avanzate in ospedale sono di sostegno ai sintomi e agli apparati coinvolti, comportano spesso latracheotomia, proseguono con il ricovero interapia intensivadove si pratica la respirazione tramiteventilazione assistita. Si eseguono tutte le procedure standard per il supporto vitale avanzato, ad esempio applicando unpace-makercardiaco, dato che imiocitidel cuore non vengono coinvolti, ma quelli delnodo atrioventricolarelo sono. Queste misure, che includono anche il mantenimento della pressione arteriosa, latrasfusionedi sangue, ladialisiin seguito ad eventuale blocco renale, servono a mantenere la persona in vita fino a che l'effetto del veleno cessa.
Si è avuto un discreto successo nei test per un possibile antidoto neltopo, ma è necessario condurre ulteriori test per determinare l'efficacia negli esseri umani.
InGiapponeviene ancora servito ilfugu, ovvero pesce palla trattato da cuochi diplomati che sanno come estrarre il veleno dalle carni (gonadi, pelle, fegato, intestino). Il segreto è lasciare un po' di quella tossina sufficiente a dare una leggera euforia e un po' di formicolio alle labbra e alla lingua.