Le tossine batteriche si suddividono in due grandi gruppi principali e – a loro volta – altri piccoli gruppi. Queste sono i vettori principali per lo sviluppo delle infezioni – malattie – shock sino alla morte della persona che viene colpita.
Scopriamo insieme le loro caratteristiche, suddivisioni e tutto quello che c’è da sapere in merito.
Tossina batterica: caratteristiche
Le tossine batteriche sono delle molecole nocive prodotte da vari batteri. Il loro potere determinante è quello di colpire le persone con infezioni di vario tipo, sino all’insorgenza di malattie più o meno gravi.
In linea generale si suddividono in due gruppi maggiori ovvero le esotossine e le endotossine:
- L’endotossina è un componente strutturale dei batteri, caratterizzate dal Lipide A con la parte esterna della membrana che riveste la parete cellulare. Queste sono esclusive dei batteri GRAM negativi e sono liberate nel momento in cui il batterio muore: questo significa che sono altamente pericolose.
Le endotossine fanno parte delle molecole idrofobe e la contaminazione porta a febbre, infiammazioni, shock, insufficienza di un organo sino alla morte della persona attaccata.
- L’esotossina non è formata da componenti strutturali, ma sono formate da sostanze rilasciate dai batteri esternamente. Al contrario delle endotossine sono esclusive di ogni tipo di batterio, per questo motivo sono la diretta conseguenza di sintomi differenti con la specificità del quadro morboso.
Da non sottovalutare anche un terzo gruppo, ovvero le Anatossine. Queste sono sempre esotossine ma non tossiche con la caratteristica antigene attiva: le sostanze in essa contenute stimolano la produzione degli anticorpi, ma senza provocare dei danni all’organismo.
Facciamo chiarezza in merito ai due gruppi? Ecco cosa sono e le loro caratteristiche principali.
Che cosa sono le esotossine
Il gruppo delle esotossine sono espulse dal batterio all’esterno e hanno la possibilità di diffondersi nell’ospite. Il Clostridium tetani è in grado di restare fermo e confinato nel suo angolo – sede dell’infezione – per poi liberare tutte le tossine. La strada che queste ultime percorrono arriva sino al sistema nervoso centrale grazie all’aiuto del circolo ematico.
Ci sono esotossine dimeriche – monomeriche e multimeriche. Nella maggior parte dei casi è stata riscontrata la presenza della tipologia dimerica costitituita dal Peptide A – parte altamente tossica – insieme al Peptide B che è il ricettore della cellula, bersaglio dell’infezione.
Questi due elementi sono legati tra loro da un ponte di sulfuro, pronto a spezzarsi non appena la parte B si lega alla cellula e permette l’ingresso della parte A.
Il processo che viene attuato riguarda principalmente determinati organi, tanto che le esotossine si distinguono ancora in altri sottogruppi:
- Esotossine Citolitiche: sono un gruppo che formano i canali della membrana del plasma. Le cellule, in questo caso, perdono sali minerali e acqua sino alla morte (per lisi osmotica). Per fare un esempio si può evidenziare l’insorgenza dello stafilococco aureus che sviluppa infezioni cutanee come acne e comendoni, oppure alimentari più o meno gravi.
- Esotossine ciliostatiche: tra le più conosciute c’è la tossina della pertosse che agisce sugli epiteli delle mucose, sino a quando non bloccano il loro movimento. Questo processo aiuta i batteri a colonizzarsi.
- Esotossine Neurotrope: tra le più conosciute ci sono le tossine botuliniche e tetaniche. La botulinica agisce direttamente sul sistema nervoso periferico arrivando sino alla giunzione neuromuscolare (1 grammo arriva ad uccidere 10milioni di persone). La tetanica agisce sempre sul sistema nervoso, ma quello centrale bloccando l’interazione nei neurotrasmettitori con morte per paralisi spastica.
- Esotossine enterotossiche: le conseguenze più conosciute sono diarrea e vomito. Si tratta dell’esotossina legata al colera che agisce direttamente sull’intestino. Il processo attiva un enzima particolare chiamato adenilato ciclasi: questo porta ad un accumulo di AMP sino alla morte della persona per disidratazione.
- Superantigeni: sono dei batteri che attaccano il sistema immunitario, o meglio, il suo sistema di protezione. La risposta infiammatoria è imperativa con comparsa immediata di febbre – infezioni di vario genere sino allo shock e morte.
Che cosa sono le endotossine
Le endotossine sono dei componenti che formano la parete cellulare di batteri Gram negativi. Dal punto di vista chimico/tecnico sono lipopolisaccaridi ovvero molecole di grassi che sono legate a quelle degli zuccheri.
Quando si parla di attività tossica legata a questi batteri, bisogna pensare che si tratta della parte lipidica e attività immunogenetica che è collegata con tutta la parte glucidica.
È bene quindi evidenziare che queste endotossine non siano dei composti extracellulari che sono prodotti dai batteri, ma componenti stessi della membrana batterica. L’azione tossica si sviluppa solo a seguito della disgregazione cellulare.
Naturalmente sono meno tossici e potenti delle esotossine, ma restano comunque termoresistenti. Una presenza di questo gruppo sottolinea una precedente proliferazione batterica che ha dato problemi ai farmaci, resistendo ai componenti.
Il test LAL è importante ed è caratterizzato dalla capacità di reagire contro le endotossine che sono presenti all’interno delle membrane dei batteri GRAM –. Per compiere al meglio questo procedimento di controllo ci si avvale di quelli che sono i reagenti necessari per effettuare il LAL TEST come evidenziano i professionisti del settore certificati.
Qual è lo scopo della rimozione delle endotossine? La loro presenza causa shock endotossico e settico sino alla morte del paziente . La rimozione è necessaria al fine di evitare ogni tipologia di malattia che può colpire il ricevente del farmaco.
La parte esterna del Gram Negativo contiene – come accennato – i polisaccaridi che sono utilizzati per una stabilità strutturale: pian piano il rilascio dei batteri avviene durante la loro crescita o divisione, ma solo quando la cellula muore.
Nel caso in cui i Gram Negativi venissero modificati geneticamente, questi possono essere utilizzati nella produzione di proteine e peptidi che sono biologicamente attivi. Il lipopolisaccaride è una molecola riconosciuta per la sua stabilità rispetto alle proteine classiche. Non solo, infatti ha anche una forte resistenza al pH e alle temperature estreme con la rimozione delle tossine attraverso tecniche di rimozione complesse.
Negli ultimi anni i produttori hanno quindi pensato di utilizzare metodologie differenti. Si parla di cromatografia a scambio ionico – filtrazioni e cromatografia su membrana.