Secoli fa si pensava che i serpenti causassero i loro effetti mortali a causa di “un veleno mortale che si annidava nella bile”. Solo nel XVII secolo il medico italiano Francesco Redi (1626-1697) individuò definitivamente il veleno nel liquido giallo delle ghiandole attaccate ai due denti anteriori dei serpenti velenosi.
Poco dopo, il medico inglese Richard Mead (1673-1754) fece un passo avanti e bevve personalmente, senza effetti negativi, il veleno di vipera per dimostrare che deve essere iniettato nel corpo per causare danni.
Lo studio del veleno ha fatto progressi tali che ora abbiamo una comprensione dettagliata di cosa c’è nel veleno e come funzionano le tossine che lo compongono. I principali modi in cui il veleno può essere un “veleno mortale” sono spiegati di seguito.
Neurotossine
Forse il tipo più comune di veleno nei veleni animali è la tossina nervosa. Questo gruppo può agire in diversi modi per bloccare o sovrastimolare il sistema nervoso – raramente una buona cosa.
Le più pericolose sono quelle che bloccano la segnalazione nervosa, causando la paralisi dei muscoli necessari alla respirazione. A seconda della tossina, tale paralisi può essere molto rapida (il veleno del polpo dagli anelli blu può agire in pochi minuti) o richiedere molte ore (le neurotossine del serpente taipan progrediscono tipicamente in cinque-dieci ore).
Il polpo dagli anelli blu condivide un tipo di tossina comune con il pesce palla o fugu – più famoso come prelibatezza mortale del Giappone. Entrambi contengono un bloccante nervoso molto potente chiamato tetrodotossina.
In genere, l’avvelenamento da tetrodotossina causa inizialmente un formicolio intorno alla bocca. Se la dose è abbastanza alta, questo sarà seguito da una progressiva difficoltà di respirazione. E, se non trattata, può essere fatale.
I veleni di serpente, al contrario, iniziano i loro effetti paralizzanti sui muscoli intorno agli occhi (tipicamente manifestati come pupille fisse dilatate, movimenti oculari ridotti e palpebre cadenti). Se non vengono trattati con l’antiveleno, questi primi segni saranno seguiti da una crescente difficoltà a parlare, deglutire e, infine, a respirare.
La zecca australiana della paralisi ha anche delle neurotossine ma, a differenza dei serpenti, queste tossine impiegano molti giorni per causare la paralisi. Di solito inizia causando debolezza nelle gambe.
Molti veleni paralizzanti contengono un cocktail di molecole che agiscono insieme ma in modi diversi per interferire con la trasmissione degli impulsi nervosi.
Le tossine paralizzanti più pericolose distruggono i nervi stessi. Alcuni veleni di serpenti australiani, come il serpente tigre continentale, contengono sia tipi di neurotossine che bloccano i recettori che distruggono i nervi. Una volta che quest’ultimo tipo di danno si verifica, possono volerci settimane perché i nervi si riparino e durante questo periodo potresti non essere in grado di respirare senza un supporto esterno.
Alcune lumache marine velenose hanno decine di tipi diversi di neurotossine nel loro veleno e possono controllare il mix di tipi di tossine a seconda che si stiano proteggendo da un attacco o stiano cacciando una preda.
Impatto su sangue e cuore
Un altro effetto potenzialmente letale del morso di serpente, raramente visto con altri tipi di veleni, è la coagulazione del sangue alterata. La maggior parte dei serpenti pericolosi dell’Australia hanno tossine nel loro veleno che inducono il corpo a distruggere i fattori che aiutano a coagulare il sangue.
Il serpente marrone orientale, per esempio, può causare un disturbo della coagulazione molto grave. Questo tipo di veleno può causare la morte improvvisa di alcune persone morse da questi serpenti.
Sicuramente il veleno più pericoloso al mondo è quello della medusa scatola, Chironex fleckeri, per la sua capacità di uccidere un uomo adulto sano in pochi minuti. Questa notevole letalità è attribuita a potenti tossine che vengono iniettate nella pelle attraverso milioni di minuscoli arpioni pieni di veleno sui tentacoli della medusa.
Una volta in circolo, queste tossine sembrano essere in grado di colpire e bucare la membrana esterna delle cellule del muscolo cardiaco. Questi buchi disturbano la contrazione coordinata dei muscoli cardiaci.
Incredibilmente, se non trattata, questa forma di tossicità da veleno può causare la morte subito dopo la puntura.
Distruzione muscolare e dolore
Un effetto più insidioso, soprattutto dei veleni di serpente, è la distruzione muscolare nota come miotossicità. Anche se non è così rapido come l’effetto sulla coagulazione del sangue, la funzione cardiaca o la segnalazione nervosa, la miotossicità può anche essere letale.
In genere, le tossine del veleno di serpente dissolvono la membrana delle cellule muscolari. Non solo è un’esperienza dolorosa, ma provoca anche la fuoriuscita della proteina muscolare, nota come mioglobina, nell’urina, avvelenando potenzialmente i reni nel processo.
Le persone morse da serpenti tigre occasionalmente richiedono la dialisi dei reni a causa di questo. In alcuni paesi asiatici, come il Myanmar, il morso di serpente è una delle principali cause di insufficienza renale.
La miotossicità può anche portare a massicci aumenti dei livelli di potassio nel sangue, lisciviato dalle cellule muscolari ferite. Questo effetto può a sua volta causare danni fatali al normale ritmo del cuore.
Anche se molti veleni si sono evoluti per paralizzare e digerire rapidamente la preda, un’altra importante azione del veleno è la difesa.
Api, vespe e formiche velenose sono ben note alla maggior parte di noi per il caratteristico dolore prodotto dalle loro punture. I pesci pungenti e la maggior parte delle meduse velenose si distinguono anche per le loro punture dolorose più prolungate.
A parte il trauma fisico alla pelle per un morso o una puntura, questi veleni contengono spesso tossine che agiscono in vari modi per ferire le cellule, scatenare l’infiammazione e persino uccidere le cellule della pelle. Tutto questo può causare un forte dolore. Il pesce pietra e la medusa scatola sono esempi di questo potente effetto del veleno.
Tuttavia, se non pensate che le notizie sui veleni siano tutte negative, vale la pena ricordare le parole di Claude Bernard, padre della scienza medica sperimentale del XIX secolo. A proposito dell’ampia utilità dei veleni come strumenti scientifici, scrisse: “I veleni sono veri e propri reagenti della vita, strumenti estremamente delicati che sezionano le unità vitali”.
In effetti tali “reagenti” hanno contribuito a molti premi Nobel del passato. Ma questa è un’altra storia…
Scopri di più sulla storia del veleno nella mostra online del Medical History Museum.
Questo articolo fa parte della nostra serie Deadly Australia. Restate sintonizzati per altri pezzi sull’argomento nei prossimi giorni.