La tossina tetanica o tossina del tetano è una esotossina prodotta dal batterio Clostridium tetani durante la fase di crescita batterica. È classificata come esotossina poiché, a seguito di un breve periodo nel quale matura internamente al batterio, è espulsa nell'ambiente, dove rimane quiescente.
La spora è normalmente presente nelle zone del suolo non direttamente esposte all'ossigeno ed è biologicamente attiva. Il trasferimento dal suolo all'interno dell'organismo permette la sua attivazione con conseguente danno neurologico.
La tossina tetanica è presente nel ferro arrugginito
Il batterio del tetano è un batterio anaerobio obbligato. Questo vuol dire che anche a bassissime tensioni di ossigeno non riesce a sopravvivere. Per definizione la ruggine è formata da ossidi di ferro (FeO, Fe2O3 oppure Fe3O4) e di conseguenza gli ambiente esposti all'ossigeno non sono adatti per la proliferazione dei batteri tetanici. Piuttosto, il suolo è un ottimo substrato per la proliferazione batterica e per il rilascio di tossine tetaniche
Azione biologica
Le spore tetaniche penetrano nell'organismo attraverso piccole lacerazioni o ferite della cute. Una volta all'interno, le spore trovano un ambiente anaerobico favorevole per germinare e trasformarsi in batteri attivi, che iniziano a produrre la tossina tetanica. La tossina prodotta si diffonde attraverso il flusso sanguigno e il sistema linfatico, raggiungendo i neuroni periferici, che rappresentano il punto di ingresso della tossina nel sistema nervoso centrale.
La tossina si propaga lungo i neuroni in modo retrogrado, cioè dalla sinapsi verso il soma neuronale (il corpo della cellula nervosa). A livello delle sinapsi, la tossina interferisce con il sistema nervoso centrale inibendo la trasmissione dell'impulso nervoso. Questo blocco è specificamente concentrato sulla secrezione dei neurotrasmettitori inibitori glicina e GABA (acido gamma-aminobutirrico), che svolgono un ruolo fondamentale nella modulazione dell'attività muscolare.
Nella fase iniziale dell'infezione, la tossina può causare una paralisi parziale dei muscoli vicini al punto di ingresso. Successivamente, la tossina provoca una maggiore sensibilizzazione di alcuni muscoli, con un effetto particolarmente marcato sui muscoli mandibolari (provocando il classico "trisma" o serraggio della mascella) e su altri piccoli muscoli. Con il progredire dell'infezione, l'estensione della paralisi può coinvolgere gruppi muscolari più ampi, inclusi quelli respiratori, portando a un'evoluzione sfavorevole e potenzialmente fatale.
Azione sulle diverse classi animali
La tossina tetanica esercita un effetto estremamente potente sui mammiferi, inclusi gli esseri umani, dove può causare gravi manifestazioni cliniche come spasmi muscolari e paralisi. Al contrario, altre classi animali, come rettili e anfibi, mostrano una notevole resistenza alla tossina tetanica. Questi animali sembrano possedere meccanismi di difesa innati che impediscono alla tossina di esercitare i suoi effetti neurotossici, rendendoli insensibili all'infezione da Clostridium tetani.
Resistenza
La tossina tetanica è estremamente resistente al calore e ai germicidi, il che rende difficile la sua inattivazione con i metodi di disinfezione convenzionali. Tuttavia, la tossina è molto sensibile all'ossigeno. Quando la spora del Clostridium tetani viene esposta a un ambiente con sufficiente tensione di ossigeno, come quello atmosferico, subisce un progressivo deterioramento, perdendo gradualmente la sua capacità di causare malattia e riducendo la sua virulenza fino a diventare innocua.
Evoluzionismo:
Abiogenesi,
ipotesi sull'origine della vita,
esperimento di Miller.
Biologia dei microrganismi:
Virus (
capside,
capsomero,
pericapside),
retrovirus (
integrasi,
trascrittasi inversa,
proteasi),
retrovirus endogeni.
Biologia della comunità microbica:
Riproduzione batterica.
Crescita batterica,
crescita diauxica,
microbiota.
Microbiologia medica:
Stafilococchi (
Staphylococcus aureus),
streptococchi (
Streptococcus pyogenes).
Clostridi (
Clostridium tetani -
tetano,
Clostridium botulinum).
Listeriosi,
salmonellosi,
legionellosi.
Corinebatteri (
Corynebacterium diphtheriae -
difterite,
Gardnerella vaginalis).
Micobatteri (
Mycobacterium tuberculosis,
Mycobacterium leprae,
Mycobacterium ulcerans).
Actinomiceti (
Actinomyces israelii). Neisseria (
Neisseria gonorrhoeae -
Gonorrea).
Enterobatteri (
Escherichia coli,
Shigella,
Salmonelle).
Helicobacter (
Helicobacter pylori).
Terreni di coltura
Virologia medica:
Coronavirus,
Ebola,
HAV,
HCV,
HEV,
HIV,
CMV.
Microbiologia degli alimenti:
Deperimento degli alimenti,
pastorizzazione.
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