esotossina

sf. [eso- o exo-+tossina]. Sostanza tossica elaborata da microrganismi patogeni, la quale può esercitare effetti lesivi sui tessuti dell'organismo indipendentemente dalla presenza in essi degli elementi batterici. Le esotossine sono tutte prodotte da batteri Gram-positivi, con l'eccezione del bacillo di Shiga che è Gram-negativo. Le esotossine sono proteine semplici, termolabili, con peso molecolare variabile. Resistono abbastanza bene all'invecchiamento, specie se conservate allo stato secco e a bassa temperatura; hanno spiccato potere antigene e provocano facilmente la formazione di anticorpi neutralizzanti; sono trasformabili in “tossoidi”, cioè in sostanze prive di tossicità, ma capaci di stimolare l'organismo alla produzione di anticorpi antitossici. Quest'ultima proprietà ha grande importanza, perché consente la preparazione di vaccini specifici. Le esotossine sono, in genere, veleni molto potenti: la tossina botulinica, per esempio, è ca. 15.000 volte più tossica dell'aconitina, uno dei più potenti veleni conosciuti. Le esotossine hanno meccanismo d'azione diverso; alcune agiscono come enzimi, altre si comportano come antimetaboliti, altre esercitano i loro effetti patogeni in maniera del tutto sconosciuta. I più importanti batteri patogeni produttori di esotossine sono: il Corynebacterium diphteriae, responsabile della difterite; i batteri (del genere Clostridium) responsabili del tetano, del botulismo, della gangrena gassosa; alcuni stipiti di streptococchi emolitici del gruppo A, produttori di emolisine e della tossina eritrogenica responsabile dell'eruzione eritematosa nella scarlattina; gli stafilococchi produttori della tossina alfa, con potere emolitico e necrotizzante; il bacillo di Shiga (Shigella dysenteriae), produttore di un'esotossina con proprietà necrotizzanti sulla mucosa dell'intestino crasso, responsabile dei sintomi della dissenteria bacillare. Tutte le esotossine, la cui struttura molecolare è stata definita, sono proteine nelle quali si possono distinguere due domini strutturali, uno dei quali, detto dominio A, è responsabile dell'attività tossica ed è, in molti casi, un enzima capace di trasferire un residuo di adenosina dal NAD a una macromolecola della cellula bersaglio, la cui funzione risulta permanentemente inibita. L'altro dominio dell'esotossina, detto B, è responsabile dell'interazione con i recettori cellulari e, quando non fa parte della stessa catena polipeptidica del dominio A, è chimicamente legato a esso da ponti di solfuro. Alcune esotossine possiedono un solo dominio B (per esempio la tossina difterica), mentre altre ne possiedono fino a cinque e oltre; in questo caso i domini B sono catene polipeptidiche indipendenti dal dominio A. La chiarissima distinzione strutturale tra l'attività tossica e quella di interazione con la cellula bersaglio, ha consentito la sintesi delle immunotossine, molecole ibride costituite da un anticorpo, ad attività per esempio antineoplastica, coniugato con il dominio strutturale tossico (A) di una esotossina. Le immunotossine hanno elevata e selettiva attività tossica nei confronti delle cellule bersaglio dell'anticorpo e sono state impiegate nel trattamento di sindromi neoplastiche.