Vol. 5, n. 3, September-December 2009 - Salute per tutti

Meccanismo d’azione della tossina
botulinica sul sistema nervoso centrale,
dopo iniezione intramuscolo
Matteo Caleo
SU M M A R Y
Mechanisms of action of botulinum
neurotoxin type A (BoNT/A)
Botulinum neurotoxin A (BoNT/A) is a protease that enters peripheral motor nerve
terminals and blocks the release of acetylcholine via the specific cleavage of the
synaptic protein SNAP-25. Localized injections of BoNT/A are widely employed to
treat several human conditions characterized by muscle hyperactivity. It is generally
assumed that the effects of BoNT/A remain localized to the injection site. However,
several neurophysiological studies have provided evidence that intramuscular
administration of BoNT/A can result in reversible changes at the level of the central
nervous system. These central actions may arise as a result of plastic modifications
of central circuits, or be due to direct effects of the neurotoxin via retrograde axonal
transport in motoneurons.
KE Y W O R D S: Botulinum neurotoxin A, Central nervous system, Adverse events
Istituto di Neuroscienze,
Consiglio Nazionale delle Ricerche,
Pisa, Italy
eurotossina botulinica
N
La tossina botulinica è il veleno più
potente conosciuto, ed è un enzima di origine
batterica. È un bisturi altamente selettivo che
blocca la comunicazione nervosa a livello delle
sinapsi, perché degrada una proteina, detta
SNAP-25, coinvolta nel processo di rilascio del
n e u ro t r a s m e t t i t o re alle terminazioni nerv o s e
(per reviews vedi Schiavo et al., 2000; Caleo et
al., 2009). Il bersaglio naturale della tossina è
rappresentato dalla sinapsi neuromuscolare: a
questo livello, la tossina blocca il rilascio del
trasmettitore acetilcolina, e ciò casa la paralisi
del muscolo.
L’azione miorilassante della tossina persiste per
un periodo di tempo molto lungo (mesi). In
piccole dosi, la tossina è già da molti anni utilizzata
con successo per il trattamento di tutta
una serie di patologie caratterizzate da ipereccitabilità
dei terminali nervosi (distonie, spasticità),
e che necessitano di un effetto miorilassante
(Davletov et al., 2005). Il botulino è inoltre
ampiamente utilizzato per scopi cosmetici
(rimozione delle rughe facciali), e le possibili
applicazioni cliniche stanno continuamente
aumentando di numero (Simpson et al., 2008a,
b). Nonostante l’esteso utilizzo in clinica, para-
otulinum neurotoxin
B
Botulinum neurotoxins (BoNTs) are
p roduced by anaerobic bacteria of the genus
C l o s t r i d i u m and are the most potent toxins
known.
Botulinum neurotoxin A (BoNT/A) exerts a
long-lasting blockade of synaptic transmission
by cleaving the synaptic protein SNAP-25
( f o r reviews, see Schiavo et al., 2000; Caleo et
a l ., 2009).
The natural target of BoNT/A is represented by
the neuromuscular junction, where the toxin
blocks the release of acetylcholine, resulting in
flaccid muscle paralysis.
The silencing properties of BoNT/A are
exploited in clinical neurology for the tre a t-
ment of disorders of the neuromuscular junction
(e.g. dystonia, spasticity) characterized by
h y p e rexcitability of nerve terminals (D a v l e t o v
et al., 2005).
BoNT/A is also widely employed for cosmetic
treatments and autonomic disorders, and the
range of BoNT clinical applications is continuously
increasing (Simpson et al., 2008a, b).
Despite this widespread use, relatively little is
known on BoNT/A intracellular trafficking and
potential central effects.
Journal of Plastic Dermatology 2009; 5, 3 251