Tetradotossina

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Tetradotossina
Struttura della tetrodotossina
Tetrodotoxin-3D-balls.png
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare C11H17N3O8
Massa molecolare (u) 319.28 g/mol
Aspetto cristallino incolore
Numero CAS [4368-28-9]
PubChem 20382
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta

pericolo

Frasi H 300 - 310 - 330
Consigli P 260 - 264 - 280 - 284 - 302+350 - 310 [1]

La tetrodotossina (TTX) è una potente neurotossina, un veleno molto più potente del cianuro. La tetrodotossina prende il suo nome dalla famiglia dei Tetraodontidae o pesci palla, dotati di quattro denti fusi in un becco, adatto a rompere conchiglie, crostacei e persino rametti di corallo. La stessa caratteristica e lo stesso veleno sono presenti nei Diodontidae (pesci istrice) muniti per di più anche di aculei su tutto il corpo.

Scoperta[modifica | modifica wikitesto]

Anche se la tetrodotossina venne scoperta in questi pesci, diverse varianti sono state trovate anche in altri animali (ad es. in piccoli polpi come il polpo ad anelli blu, nei tritoni della specie Taricha granulosa,[2] e Naticidae[3]).

Si è scoperto che la tetrodotossina può essere prodotta da alcuni batteri come la Pseudoalteromonas tetraodonis, alcune specie di Pseudomonas e Vibrio, ed altri batteri meno frequentemente.

Isolamento[modifica | modifica wikitesto]

La tossina venne isolata e denominata per la prima volta nel 1909 dallo scienziato giapponese Dr. Yoshizumi Tahara.

Sintomi di avvelenamento[modifica | modifica wikitesto]

100 volte più potente del cianuro di potassio[modifica | modifica wikitesto]

La Tetrodotossina è 100 volte più tossica rispetto al cianuro di potassio.[4] Un milligrammo di tetrodotossina è sufficiente ad uccidere una persona (quantità che può essere contenuta nella capocchia di uno spillo).

La tossina blocca la conduzione nervosa provocando paralisi, vomito, diarrea, convulsioni, blocco cardiorespiratorio.

L'avvelenamento in seguito al consumo di pesci dell'ordine Tetraodontiformes è estremamente grave. La pelle e gli organi (soprattutto il fegato) del pesce palla possono contenere livelli di tetrodotossina sufficienti a produrre paralisi del diaframma e morte a causa dell'insufficienza respiratoria.[5] 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.

Un'altra via di avvelenamento può essere attraverso piccoli polpi come il polpo ad anelli blu, in questo caso il veleno viene iniettato dalle mandibole dell'animale.

Dose letale[modifica | modifica wikitesto]

La dose letale media della tetrodotossina per il topo (LD50) specificata dalla scheda di sicurezza è di 334 μg per kg.[6] 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,[7].

Storia dell'avvelenamento da tetrodotossina[modifica | modifica wikitesto]

Il primo caso registrato di avvelenamento da tetrodotossina si ha nel diario di bordo del capitano James Cook. Egli registrò di come in un'occasione la sua ciurma mangiasse le parti carnee bianche del pesce palla pescato nei tropici, ed 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, mentre il mattino dopo i maiali vennero trovati tutti morti. Col 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 una dose letale.

Sintomi e diagnosi[modifica | modifica wikitesto]

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", paralisi e battito irregolare. Tipicamente, i sintomi maggiori insorgono rapidamente, quelli minori istantaneamente.

Se si ingeriscono dosi più elevate di 1-2 milligrammi la morte è 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 sue molecole sono eccezionalmente potenti e si scindono dal legame molto lentamente. Il trattamento usualmente consiste di assistenza respiratoria.

Decorso dell'intossicazione e complicazioni[modifica | modifica wikitesto]

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 da parestesia a faccia ed estremità, che possono essere seguite da sensazione di leggerezza. Possono comparire anche mal di testa, dolore epigastrico, nausea, diarrea e/o vomito. In alcuni casi possono comparire difficoltà a camminare.
Il secondo stadio dell'intossicazione è costituito da una paralisi ingravescente: 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 presenti dispnea, cianosi e ipotensione. Viene colpito anche il linguaggio. La paralisi è via via ingravescente e possono comparire convulsioni, danni alle funzioni intellettive e aritmie cardiache.
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, con un range stimato da 20 minuti a 8 ore.

Terapia medica[modifica | modifica wikitesto]

Avvertenza
Le informazioni riportate non sono consigli medici e potrebbero non essere accurate. I contenuti hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico: leggi le avvertenze.

Non esistono ancora antidoti adeguati. Nulla di equivalente ad un antiveleno è stato mai sviluppato (presumibilmente perché la tossina agisce con una affinità di legame verso il suo recettore che non può essere rapidamente superata).

Lavanda gastrica[modifica | modifica wikitesto]

Se la tetrodotossina è stata ingerita, la terapia consiste nella lavanda gastrica, la somministrazione di carbone attivo che può legare la tossina.[5] Farmaci agonisti alfa-adrenergici sono stati consigliati in aggiunta alla somministrazione di soluzione fisiologica intravenosa per combattere l'ipotensione. Agenti inibitori dell'acetilcolinesterasi sono stati usati con successo non costante.

Nei pazienti che svengono (di solito prima ci sono gli altri sintomi per cui si ricorre a lavanda gastrica), il soccorritore può provvedere con le regole "A-B-C" (del BLS): l'apertura forzata della bocca e della via aerea; il controllo del respiro e la respirazione artificiale; il controllo della presenza del battito cardiaco e il conseguente massaggio cardiaco se assente.

Terapie più avanzate in ospedale sono di sostegno ai sintomi e agli apparati coinvolti, comportano spesso la tracheostomia, proseguono col ricovero in terapia intensiva dove si pratica la respirazione tramite ventilazione assistita[5]. Si eseguono tutte le procedure standard per il life-support avanzato, (ad esempio applicando un pace-maker cardiaco, dato che i miociti del cuore non vengono coinvolti, ma quelli del nodo atrioventricolare lo sono). 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.

Ricerca per l'antidoto contro la tetrodotossina[modifica | modifica wikitesto]

Si è avuto un discreto successo nei test per un possibile antidoto nel topo, ma è necessario condurre ulteriori test per determinare l'efficacia negli esseri umani.[8]

Origine[modifica | modifica wikitesto]

La presenza dello stesso veleno in tanti animali spesso evolutivamente molto lontani è dovuta al fatto che essi possiedono una mutazione che li rende invulnerabili a questa neurotossina, dato che i dati scientifici disponibili rivelano che non si tratta di un prodotto del loro metabolismo, ma di organismi microscopici come le Vibrionaceae[9], Pseudomonas sp., Photobacterium phosphoreum[10] (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.

Biochimica[modifica | modifica wikitesto]

Il meccanismo d'azione, il blocco selettivo del canale del sodio, venne dimostrato definitivamente nel 1964 da Toshio Narahashi e John Moore della Duke University, che utilizzavano la tecnica di Moore basata sul clampaggio di tensione (voltage clamp) della "sucrose gap".[11]

La tetrodotossina si lega a quello che è noto come il sito 1 del poro del canale del sodio voltaggio-dipendente. Il sito 1 si trova nella apertura extracellulare del poro del canale ionico. Il legame di qualsiasi molecola a questo sito può temporaneamente disabilitare la funzione del canale ionico. La saxitossina e diverse tra le conotossine si legano nello stesso sito. La tetrodotossina blocca il potenziale d'azione nei nervi, essenzialmente impedendo alle cellule nervose dal far entrare il sodio nelle cellule e dunque impedendo la depolarizzazione (ma impedendo così anche la morte cellulare per rigonfiamento torbido).[12]

L'utilizzo di questa tossina come una sonda biochimica ha dimostrato l'esistenza di due distinti tipi di canali del sodio regolati dal potenziale, presente negli esseri umani: il canale del sodio sensibile alla tetrodotossina (TTX-s Na+ channel) ed il canale del sodio resistente alla tetrodotossina (TTX-r Na+ channel). La tetrodotossina si lega ai canali dello TTX-s Na+ con una affinità di legame presente già a concentrazioni di 5-15 nanomoli, mentre i canali TTX-r Na+ legano la TTX con una affinità micromolare. Le cellule nervose che contengono canali TTX-r Na+ sono localizzate principalmente nel tessuto cardiaco, mentre le cellule nervose che contengono i canali del TTX-s Na+ dominano il resto del corpo. La prevalenza dei canali TTX-s Na+ nel sistema nervoso centrale rende la tetrodotossina un'agente importante nel "silenziare" la attività neurale in una coltura cellulare.

Dati statistici[modifica | modifica wikitesto]

Dal 1974 al 1983 sono stati segnalati 646 casi di avvelenamento da pesce palla in Giappone, con 179 morti. Statistiche dal Tokyo Bureau of Social Welfare and Public Health indicano che si verificarono 20–44 casi di avvelenamento da fugu tra il 1996 e il 2006 nell'intero paese, portando a circa 34–64 ricoveri e 0–6 morti per anno, con tasso di mortalità di circa il 6,8% .[13] Dei 23 incidenti registrati a Tokyo tra il 1993 e il 2006, soltanto uno si verifico per l'ingestione di fugu in un ristorante, mentre gli altri coinvolsero pescatori che mangiavano la parte meno pregiata del loro pescato.[13]

Pochi casi sono stati segnalati negli Stati Uniti, e 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)[14] per creare i veleni "zombizzanti".[15]

Caratteristiche genetiche non sembrano essere un fattore di suscettibilità all'avvelenamento da tetrodotossina.

Fugu[modifica | modifica wikitesto]

In Giappone viene ancora servito il fugu (proibito in Italia dal 1992), ovvero pesce palla trattato da cuochi diplomati che sanno come estrarre il veleno dalle carni (gonadi, pelle, fegato, intestino). Il segreto è lasciargli un po’ di quella tossina sufficiente a dare una leggera euforia e un po’ di formicolio alle labbra e alla lingua[16].

Curiosità[modifica | modifica wikitesto]

Nei Film[modifica | modifica wikitesto]

Nel film del 2009 Giustizia Privata, il Killer squarta la vittima dopo averlo bloccato con la Tetradotossina. "Si chiama Tetradotossina. A quest'ora ce l'avrai già in circolo. La si estrae dal fegato di alcuni pesci, come il pesce palla. Lo sapevi? Ti paralizza gli arti, ma in compenso ti lascia tutte le altre funzioni neurologiche perfettamente intatte. Quindi d'ora in avanti tu non potrai più muoverti, però riuscirai a sentire ogni cosa visto che non fa assolutamente niente per alleviare il dolore. Stai per sperimentare la più grande sofferenza che tu abbia mai potuto immaginare."

Tetrodotossina e zombi[modifica | modifica wikitesto]

Nel 1984 un giovane scienziato di nome Wade Davis (laureato all'Università di Harvard) riuscì a procurarsi con non poche difficoltà ad Haiti la misteriosa polverina usata dagli stregoni per creare gli zombi, i morti viventi dei rituali vudù ben noti a chi ama i film del genere horror. Facendola analizzare scoprì che conteneva tetrodotossina, ed altre sostanze dell'estratto di pesce palla, un veleno potentissimo che, preso in piccolissime dosi, se non uccide, può ridurre chi vi entra in contatto in uno stato simile alla trance. Aggiunse però che non basta questo veleno, ma occorre anche una buona predisposizione psicologica e culturale per diventare zombi. Nel 1985 lo stesso Wade Davis pubblicò un libro: The Serpent and the Rainbow, dove raccontava il caso di Clairvius Narcisse, vittima di queste pratiche vudù[17].

Comunque quest'idea venne screditata dalla comunità scientifica negli anni ottanta, dal momento che le descrizioni degli zombi del voodoo non correlano strettamente con i sintomi mostrati delle vittime dell'avvelenamento da tetrodotossina, e che eventuali zombi creati in questo modo non potevano essere giustificati in modo esaustivo.[14]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 05.01.2011
  2. ^ Hogan CM, Rough-Skinned Newt Taricha granulosa, GlobalTwitcher.com, 2 dicembre 2008. URL consultato il 6 aprile 2009.
  3. ^ Hwang DF, Tai KP, Chueh CH, Lin LC, Jeng SS, Tetrodotoxin and derivatives in several species of the gastropod Naticidae in Toxicon, vol. 29, nº 8, 1991, pp. 1019–24, DOI:10.1016/0041-0101(91)90084-5, PMID 1949060.
  4. ^ Reference to 100 times more poisonous.
  5. ^ a b c Clark RF, Williams SR, Nordt SP, Manoguerra AS, A review of selected seafood poisonings in Undersea Hyperb Med, vol. 26, nº 3, 1999, pp. 175–84, PMID 10485519. URL consultato il 12 agosto 2008.
  6. ^ Material Safety Data Sheet Tetrodotoxin ACC# 01139 https://fscimage.fishersci.com/msds/01139.htm
  7. ^ Material Safety Data Sheet Tetrodotoxin. Sigma-Aldrich Version 1.6 updated 10 March 2007.
  8. ^ Rivera VR, Poli MA, Bignami GS. Prophylaxis and treatment with a monoclonal antibody of tetrodotoxin poisoning in mice. Toxicon. Sep 1995;33(9):1231-7. [Medline].
  9. ^ Anaerobes - Vibrionaceae
  10. ^ Molecule of the Month: TETRODOTOXIN
  11. ^ Voltage clamp at Scholarpedia
  12. ^ Hwang DF, Noguchi T, Tetrodotoxin poisoning in Adv. Food Nutr. Res, vol. 52, 2007, pp. 141–236, DOI:10.1016/S1043-4526(06)52004-2, PMID 17425946.
  13. ^ a b 危険がいっぱい ふぐの素人料理 東京都福祉保健局
  14. ^ a b Hines, Terence; "Zombies and Tetrodotoxin"; Skeptical Inquirer; May/June 2008; Volume 32, Issue 3; pp. 60–62.
  15. ^ Anderson WH, Tetrodotoxin and the zombie phenomenon in Journal of Ethnopharmacology, vol. 23, nº 1, 1988, pp. 121–6, DOI:10.1016/0378-8741(88)90122-5, PMID 3419200.
  16. ^ Ghiretti e Cariello, Gli animali marini velenosi e le loro tossine, Piccin, 1984, ISBN 978-88-299-0271-2.
  17. ^ Wade Davis, The Serpent and the Rainbow, 1986, ISBN 9780002176019 (Dal libro venne anche prodotto un film The Serpent And The Rainbow (1988))

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Cariello, L. e Chiretti, F., Le biotossine degli organismi marini, Napoli, EdiSES, 2001, pp. 13, 131, 122., ISBN 88-7959-201-7.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altre neurotossine[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]