Micotossine
21.1 Introduzione
Le micotossine sono metaboliti secondari prodotti da funghi che contaminano i prodotti agricoli prima, durante o dopo il raccolto e possono avere effetti tossici nell’uomo e negli animali (Gnonlonfin et al., 2013; Wu et al., 2014a). Il deterioramento fungino delle colture ha un impatto sulla salute animale e umana e ha gravi conseguenze economiche. L’esposizione umana alle micotossine può avvenire per contatto, ingestione o inalazione, e la contaminazione del cibo umano è possibile praticamente in qualsiasi fase della catena alimentare (Bryden, 2007; Paterson e Lima, 2010). La malattia umana è il risultato di un’esposizione acuta o cronica, e l’assunzione cronica è solitamente più comune. Nel corso della storia, in particolare in tempi di carestie, guerre e inondazioni, le micotossine hanno causato epidemie che talvolta hanno devastato le popolazioni umane (Bryden, 2007).
È stato stimato che circa il 25% di tutte le colture nel mondo sono affette da muffe o funghi (Bryden, 2007). Oggi si conoscono più di 500 micotossine, poche delle quali sono regolamentate o testate di routine, e nuove vengono regolarmente scoperte (Anfossi et al., 2016; Streit et al., 2013; Urusov et al., 2015). Inoltre, il metabolismo delle piante può produrre le cosiddette “micotossine nascoste”, che sono composti modificati che possono non essere identificati con i metodi analitici che vengono utilizzati per caratterizzare i loro composti genitori (Anfossi et al., 2016). A livello agricolo, alcune delle micotossine più importanti sono aflatossine, fumonisine, tricoteceni, ocratossine, sterigmatocisti (STC) e zearalenoni (ZEA) (Wu et al., 2014a). Le micotossine a cui gli esseri umani sono esposti, e le sfide che accompagnano l’esposizione, spesso variano tra i paesi. In alcuni paesi africani, l’esposizione è in gran parte legata alla dipendenza da grandi quantità di un singolo tipo di coltura, come il mais, che può portare, anche con piccoli livelli di contaminazione, a esposizioni che superano i livelli di assunzione accettabili (Bryden, 2007). La maggiore sensibilità dei bambini agli effetti neurotossici, endocrini e immunologici, la loro maggiore esposizione per peso corporeo rispetto agli adulti e le differenze nella fisiologia, li rendono particolarmente vulnerabili e più sensibili agli effetti tossici delle micotossine (Raiola et al., 2015). È stato proposto che esplorare il coinvolgimento delle micotossine nella patogenesi dell’enteropatia ambientale, una condizione subclinica non sufficientemente compresa caratterizzata da una ridotta capacità di riassorbimento intestinale, che è forse legata all’arresto della crescita infantile, potrebbe fornire strategie per migliorare la crescita dei bambini (Smith et al., 2012).
Alcune micotossine hanno trovato applicazioni in medicina clinica. Per esempio, l’ergotamina è stata usata per trattare il mal di testa vascolare, e sono stati descritti casi di ergotismo quando viene usata insieme agli inibitori del citocromo P450, come gli inibitori della proteasi dell’HIV, o con alcuni antibiotici come l’eritromicina e la tetraciclina (Avihingsanon et al, 2014; Demir et al., 2010).
Per comprendere la biologia delle micotossine, è fondamentale apprezzare che gli organi o i sistemi che sono prevalentemente colpiti possono differire sostanzialmente tra le specie animali. Questo rende più impegnativo sezionare le vie molecolari implicate nella patogenesi. Per esempio, le fumonisine causano leucoencefalomalacia nei cavalli, nefrotossicità ed epatotossicità nei roditori, epatotossicità, disfunzione ventricolare sinistra e grave edema polmonare nei maiali, e cancro esofageo negli esseri umani (Constable et al, 2000; Dutton, 1996; Escriva et al., 2015; Haschek et al., 2001; Wu et al., 2014a).
Le micotossine spesso coesistono nei prodotti di base, e alcune specie fungine possono produrre più di una micotossina. Per esempio, le specie di Fusarium possono produrre tricoteceni, fumonisine e ZEA (Anfossi et al., 2016; Qiu et al., 2016). Mentre gli effetti biologici sono stati generalmente studiati a livello individuale, l’esposizione spesso avviene in concomitanza a più micotossine che possono interagire. Per esempio, l’ocratossina A (OTA) può mostrare effetti sinergici o additivi con acido penicillico, fumonisina B1, citrinina o aflatossina B1, ma le esposizioni concomitanti sono state relativamente meno studiate rispetto agli effetti delle singole micotossine (Creppy et al, 2004; Klaric et al., 2013).
La maggiore consapevolezza delle malattie causate dalle micotossine si riflette nel crescente numero di paesi che hanno adottato regolamenti, il cui numero è aumentato da 33 nel 1981 a 100 nel 2003 (van Egmond et al., 2007). A causa del fatto che diversi fattori interagiscono nella patogenesi delle malattie causate dalle micotossine, compresi i fattori genetici, ambientali e fisiologici, che possono tutti modellare il metabolismo e la tossicità, la diagnosi e la conferma dell’esposizione a una specifica micotossina sono impegnative.