Tossicità delle esotossine

La tossicità delle esotossine

La tossicità delle esotossine è determinata dalla configurazione spaziale degli aminoacidi che le compongono. La maggior parte delle esotossine sono proteine che svolgono la loro azione solo dopo essere penetrate nella cellula bersaglio. Sono in genere dei dimeri formati da due diversi peptidi, sovente legati fra loro da ponti disulfurici, denominati rispettivamente A e B.

Meccanismo d'azione delle esotossine

Il peptide B interagisce con i recettori esposti sulla superficie della cellula bersaglio, provocando alterazioni della membrana cellulare che facilitano la traslocazione intracellulare del peptide A. Il peptide A è dotato di azione tossica e può essere traslocato a livello intracellulare solo dopo che il peptide B ha provocato alterazioni della membrana cellulare. Quando le configurazioni vengono alterate, la tossicità viene meno e tali sostanze sono denominate tossoidi o anatossine.

Capacità delle esotossine e anatossine

È prerogativa delle esotossine e delle anatossine la capacità di determinare, se inoculate nell’organismo animale, la formazione di anticorpi, che vengono detti antitossici o inantitossine, in quanto in grado di neutralizzarne la tossicità. È partendo da queste caratteristiche che sono stati allestiti importanti strumenti di prevenzione di alcune malattie infettive esotossiche, come i vaccini antitetanico e antidifterico. Essi sono costituiti da esotossine tetaniche e difteriche detossificate (anatossine) mediante calore o sostanze chimiche, come il formolo, ma che conservano intatte le proprietà immunogene.

Meccanismi di trasporto dell'esotossina

Il dominio B dell’esotossina dimerica (AB) si lega a uno specifico recettore di membrana di una cellula bersaglio. La struttura così modificata genera un poro attraverso il quale il dominio A oltrepassa la membrana e penetra nel citosol; a ciò consegue il ripristino del sito di legame.

L’endocitosi recettore-mediata della tossina difterica implica l’esotossina dimerica che si lega a un complesso recettore-legante. Il complesso viene internalizzato in una invaginazione rivestita di clatrina che si stacca per divenire un vacuolo. Il rivestimento di clatrina si depolimerizza dando luogo a un vacuolo privo di involucro. Il pH dell’endosoma diminuisce per l’attività dell’H⁺ ATPasi, provocando la separazione delle frazioni A e B. L’endosoma che subisce questa scissione viene spesso definito CURL (Compartment of Uncoupling of Receptor and Ligand). Il dominio B viene poi riciclato alla superficie cellulare. Il dominio A...