La ciguatossina è prodotta dal dinoflagellato Gambierdiscus toxicus, microrganismo abbondante nelle zone dei mari equatoriali.
Dove si trova
La tossina è soggetta a bioaccumulo e biomagnificazione, accumulandosi nei tessuti dei pesci più grandi che si cibano di questi organismi, che a loro volta sono predati da pesci sempre più grossi, fino a raggiungere quelli di importanza alimentare umana. Essa agisce come un farmaco anticolinergico, ovvero blocca l’enzima acetilcolinesterasi la cui funzione è quella di eliminare l’acetilcolina dalle cellule. Questa piccola molecola è un potente neurotrasmettitore coinvolto nella trasmissione di impulsi tra cellule nervose, muscolari e ghiandolari. L’acetilcolina è fondamentale nella comunicazione tra cellule e nell’acquisizione della memoria, dell’apprendimento e della concentrazione. È fondamentale nel corretto funzionamento del ritmo cardiaco, dei vasi sanguigni, della respirazione e del tratto urinario.
Gli effetti dovuti all’assunzione
L’assunzione di ciguatossina, però, causa un anomalo accumulo di acetilcolina, provocando una serie di disturbi quali contrazione delle pupille, chiusura delle palpebre, paralisi muscolare estesa, ipotensione, ipersecrezione ghiandolare, vomito, diarrea, perdita della sensibilità delle estremità, paralisi dei muscoli respiratori e del cuore, fino alla morte per infarto o per insufficienza respiratoria.
La patologia prende il nome di ciguatera e deriva dal tardo spagnolo cigua, termine che indica una generica lumaca marina (sigua), uno degli organismi che maggiormente accumula le tossine della famiglia delle ciguatossine. Oltre ai sopracitati sintomi, si aggiungono anche le parestesie, ovvero le alterazioni della percezione e dei sensi, come la tipica sensazione di “ghiaccio caldo”. La ciguatossina infatti colpisce i recettori del caldo e freddo, invertendone il normale funzionamento, e i recettori del prurito. La sua tossicità è circa 300 volte più elevata della tetrodotossina, il veleno del comune pesce palla, con una dose letale per i topi pari a 0,25 microgrammi su kg. In altre parole, 1 grammo di tossina può causare la morte istantanea di oltre 54 000 persone.
Purtroppo, non esiste alcun trattamento o antidoto e l’unica cosa che rimane da fare è attendere che la tossina lentamente venga espulsa dall’organismo. Colpisce ogni anno dai 50 000 ai 500 000 individui e i sintomi possono perdurare anche per diversi mesi, dal momento che le tossine si accumulano nei tessuti e difficilmente vengono processate dall’organismo ospitante.
Le caratteristiche chimiche
Chimicamente, si tratta di un polichetide con cicli eterei planari particolarmente complesso. Ad oggi ne esistono 47 varianti, di cui 22 trovate nell’oceano Pacifico, 12 nel mar dei Caraibi e 6 nell’oceano Indiano. Di queste, meno della metà sono strutturalmente note per via delle poche quantità di prodotto disponibili. La più nota è la Ciguatossina 1 del Pacifico, nota come Pacific-Ciguatoxin-1 (P-CTX-1) la cui formula bruta è C60H86O19. Di questa tossina sono stati ottenuti appena 0,35 mg estratti da 125 kg di viscere infette estratte da 4150 kg di murene del pacifico, le Gymnothorax javanicus.
La procedura di estrazione risulta complessa e laboriosa: gli organi dei pesci vengono prima liofilizzati per rimuovere tutta l’acqua contenuta; successivamente vengono estratti in metanolo e la fase organica viene frazionata in cloroformio. Questa è di nuovo estratta con esano per rimuovere le componenti lipidiche e infine è purificata per cromatografia per ottenere le tossine pure.
Molti chimici sono rimasti affascinati dalla complessità della Natura e di come questa possa provvedere alla sintesi di certe molecole estremamente complicate. La P-CTX-1 ha infatti uno scheletro policiclico le cui giunzioni degli anelli sono tutte “a scalinata”, ovvero gli anelli si dispongono tutti planarmente come se fossero dei gradini. In tutto vi sono 13 anelli eterei, di cui l’ultimo è uno spiroderivato, un anello che condivide soltanto un vertice con l’anello adiacente. La complessità si estende anche sulla stereochimica, in quanto sono presenti 33 centri chirali che potrebbero generare 8.6 miliardi di possibili configurazioni. La Natura è un chimico così sopraffino che è capace di sintetizzare soltanto 1 tra la miriade di possibili molecole disponibili. La prima sintesi della molecola venne proposta nel 2006 da un gruppo di chimici giapponesi che, attraverso quasi 150 reazioni chimiche, riuscirono a sintetizzare la P-CTX-1.
