Studio svedese rivela come il botulino attraversa l’intestino: nuove prospettive per terapie più efficaci

Il botulino è molto pericoloso, e uno studio rivela come si “comporta” nel nostro organismo. E le terapie sono sempre di più efficaci.

Quando si parla di tossine pericolose, poche raggiungono la fama e la paura della tossina botulinica. È considerata la sostanza biologica più potente mai conosciuta, capace di causare il botulismo bloccando il rilascio dei neurotrasmettitori. In genere l’avvelenamento avviene ingerendo cibo contaminato, e le conseguenze possono essere gravi.

Eppure questa stessa tossina, paradossalmente, è diventata un alleato prezioso in medicina. È utilizzata per trattare emicranie croniche, spasmi muscolari e sudorazione eccessiva, senza contare l’ormai famoso impiego estetico. Un esempio perfetto di come la scienza possa trasformare un nemico in uno strumento utile, se gestito con cura.

Le tossine botuliniche vengono suddivise in otto sierotipi diversi, classificati in base alla loro neutralizzazione da parte di anticorpi specifici. Finora, però, mancava una visione completa e dettagliata di come queste molecole funzionino a livello strutturale: com’è organizzata la tossina, come si stabilizza e come riesce ad attraversare barriere così ostiche come quella intestinale.

Proprio su questo punto è arrivata una novità. Un gruppo di ricerca della Stockholm University ha ottenuto la prima “mappa” completa del complesso proteico che trasporta e protegge la tossina. Lo studio, pubblicato su Science Advances, riguarda in particolare il botulinum neurotoxin di sierotipo B1, e apre la strada a nuove possibilità sia terapeutiche che di contrasto al botulismo.

La tossina e il suo “guscio protettivo”

In natura la tossina non si muove mai da sola. Viaggia all’interno di un complesso proteico a 14 subunità che la ripara dagli acidi dello stomaco e la aiuta a superare l’epitelio intestinale per poi passare nel sangue. Una sorta di scudo molecolare che la accompagna fino al bersaglio finale: la giunzione tra nervo e muscolo.

Grazie alla crio-microscopia elettronica, i ricercatori sono riusciti a visualizzare questo complesso in ogni sua parte. Hanno osservato non solo la struttura completa (780 kDa), ma anche vari sottocomplessi: M-PTC, M-PTC–HA70, NTNH-HA70 e il trimero di HA70. È emerso che una particolare regione chiamata nLoop si piega in una forma unica per bloccare il complesso all’interno di un poro centrale formato da HA70. Il sottocomplesso HA, inoltre, appare come un treppiede con “gambe” flessibili, pronte ad adattarsi alle superfici cellulari irregolari.

 Cosa rivela la nuova struttura

Dalle analisi è risultato chiaro che il rilascio della tossina dipende in gran parte dal pH, ed è influenzato dalla presenza della proteina HA70. In altre parole, il complesso rimane stabile in ambiente acido – com’è necessario per sopravvivere nel tratto gastrointestinale – e si disassembla una volta raggiunto il pH neutro del sangue, permettendo alla tossina di circolare libera.

Il lavoro mostra anche come i diversi sottocomplessi collaborino: l’M-PTC funge da “custode” della tossina, mentre le proteine HA facilitano l’attraversamento delle barriere cellulari e l’interazione con recettori specifici. Una dinamica complessa che, ora finalmente visibile nei dettagli atomici, potrà guidare lo sviluppo di nuovi farmaci più mirati e sicuri. Come ha sottolineato il coordinatore della ricerca, Pål Stenmark, questa conoscenza apre possibilità sia per neutralizzare la tossina sia per sfruttarla meglio in ambito clinico.