Tetano, come si blocca l'ingresso nelle cellule nervose / Tetanus, how the entry into nerve cells is blocked 

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa  / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Illustrazione del batterio Clostridium tetani, agente patogeno del tetano.

Illustration of the bacterium Clostridium tetani, tetanus pathogen.

Il legame con specifiche proteine chiamate nidogeni e che rivestono i neuroni motori permette l'ingresso della neurotossina del tetano all'interno delle cellula nervose. Lo ha scoperto uno studio che ha dimostrato anche che inibendo questo legame è possibile prevenire le conseguenze più gravi dell'infezione da tetano, come la paralisi spastica.

Il legame con particolari proteine che rivestono i neuroni motori è la via di accesso della neurotossina del tetano alle cellule nervose. L'inibizione di questo legame quindi sarebbe un modo efficace per prevenire la paralisi spastica, conseguenza ultima dell'infezione. Lo ha scoperto un gruppo di ricercatori dello University College di Londra guidati da Giampietro Schiavo, che firmano un articolo su “Science". Il risultato, ottenuto studiando topi di laboratorio, apre la strada alla scoperta di un possibile nuovo bersaglio terapeutico per diversi disturbi neurologici.

Il tetano è una malattia infettiva che inizia con la contaminazione di tagli o ferite da parte delle spore del batterio Clostridium tetani. Una volta diffusosi nei tessuti, il batterio può produrre una neurotossina estremamente tossica per l'organismo umano, causando una paralisi spastica progressiva. Attualmente è possibile prevenire l'infezione da tetano grazie a un vaccino molto efficace. Nel caso in cui l'infezione sia già iniziata, la terapia prevede la somministrazione di antibiotici, ma non esiste un trattamento mirato all'inibizione della neurotossina.

In quest'ultimo studio sui topi, Schiavo e colleghi hanno scoperto il ruolo cruciale di specifiche proteine chiamate nidogeni, che rivestono la superficie delle cellule nervose. Proprio sui nidogeni si ammassano le neurotossine del tetano, che trovano così una porta di accesso verso l'interno della cellula. 

“Il rivestimento nidogeno dei neuroni si comporta come una carta moschicida, attirando le neurotossine, che così si accumulano su di esso”, ha spiegato Kinga Bercsenyi, che ha partecipato allo studio. “Questo processo è particolarmente evidente nelle parti terminali dei neuroni motori, che sono circondanti da livelli elevati di nidogeni, 

che a loro volta fanno concentrare le neurotossine in questi siti. Questo spiega perché la neurotossina è così pericolosa anche in basse dosi”.

Gli autori hanno dimostrato anche che inibendo l'interazione tra neurotossina del tetano e nidogeni nelle giunzioni neuromuscolari, ovvero nel punto di contatto tra neuroni motori e cellule del muscolo, sia con specifiche proteine sia con il silenziamento del gene che codifica per i nidogeni, è possibile prevenire la paralisi spastica.

La scoperta apre interessanti prospettive terapeutiche, non solo per il tetano ma anche per altre malattie che colpiscono il sistema nervoso, come le cosiddette malattie del motoneurone, caratterizzate da una degenerazione precoce dei neuroni coinvolti nel movimento, quali sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e neuropatie periferiche, cioè tutte le patologie che colpiscono in modo specifico i nervi periferici.

“Il trattamento dei disturbi neurologici è una sfida molto ardua, e trovare un modo per arrivare in modo mirato ai neuroni motori sarebbe come aver fatto metà del lavoro”, ha aggiunto Giampietro Schiavo, che ha guidato lo studio. “Ora sappiamo come la neurotossina del tetano fa il suo ingresso nella cellula e possiamo imitare il meccanismo per mettere a punto strategie mirate”.

ENGLISH

The binding with specific nidogenic proteins and engineered neurons allows the entry of tetanus neurotoxin into the nerve cells. A study has also revealed that by inhibiting this binding, it is possible to prevent the most serious consequences of tetanus infection, such as spastic paralysis.

Linkage with particular proteins that engineered neurons is the pathway of tetanus neurotoxin to nerve cells. Inhibition of this bond would therefore be an effective way to prevent spastic paralysis, the ultimate consequence of the infection. It was discovered by a group of researchers from University College London led by Giampietro Schiavo, who signed an article on "Science." The result, obtained by studying laboratory mice, paves the way for discovering a possible new therapeutic target for several neurological disorders .

Tetanus is an infectious disease that begins with the contamination of cuts or wounds from the spores of the Clostridium tetani bacterium. Once spread in the tissues, the bacterium can produce a highly toxic neurotoxin to the human organism, causing progressive spastic paralysis. At present it is possible to prevent tetanus infection by a very effective vaccine. In the event that the infection has already begun, the therapy involves the administration of antibiotics, but there is no targeted treatment for the inhibition of neurotoxin.

In this latest study on mice, Schiavo and colleagues discovered the crucial role of specific nidogenic proteins, which are the surface of nerve cells. The nicotines themselves contain the tetanus neurotoxins, which thus find a gateway to the inside of the cell.

"Nidogenic neuron coatings behave like a mosquito paper, attracting neurotoxins, which build up on it," said Kinga Bercsenyi, who participated in the study. "This process is particularly evident in the terminal parts of motor neurons, which are surrounded by high levels of nidogens,

Which in turn focus neurotoxins on these sites. This explains why neurotoxin is so dangerous even in low doses. "

The authors also demonstrated that by inhibiting the interaction between tetanus and nidogenic neurotoxins in neuromuscular junctions, that is at the point of contact between motor neurons and muscle cells, both with specific proteins and by silencing the gene encoding for nidogens, it is It is possible to prevent spastic paralysis.

The discovery opens up interesting therapeutic perspectives not only for tetanus, but also for other diseases affecting the nervous system, such as the so-called motor neurons, characterized by premature degeneration of neurons involved in the movement such as amyotrophic lateral sclerosis (SLA) and neuropathy Peripheral devices, ie all the pathologies that specifically affect peripheral nerves.

"Treatment of neurological disorders is a very difficult challenge, and finding a way to get focused on motor neurons would be like doing half the work," added Giampietro Schiavo, who led the study. "Now we know how tetanus neurotoxin makes its entry into the cell and we can imitate the mechanism to develop targeted strategies."

Da:

http://www.lescienze.it/news/2014/12/01/news/tetano_neurotossina_accesso_cellula_nervosa-2395896/