Il veleno degli Aracnidi e lo shock anafilattico

La paura di una forte reazione allergica è fondata?

Tempo di lettura: 11 minuti

A cura di Carlo Maria Legittimo

Si ringrazia Federica Strafella per le illustrazioni e il CAV Pavia per la collaborazione

Shock anafilattico penna adrenalina

Introduzione

Riguardo agli aracnidi, e in particolar modo ai ragni, una tra le paure più pressanti che interessano la nostra società è quella dello shock anafilattico. Il timore di essere morsi da un ragno e di sviluppare conseguenze gravi a causa dello shock anafilattico conseguente, compreso il rischio di perdere la vita, mette angoscia a molti “aracnofobici”. In genere questo pensiero angoscia tutti coloro i quali provano ribrezzo per gli aracnidi, spesso persone lontane dal mondo scientifico e che basano tutte le loro convinzioni sul “sentito dire”. Purtroppo infatti in tanti parlano di shock anafilattico ma nessuno o quasi sa, con precisione, in cosa consista, quali siano i meccanismi che lo determinano e quale sia la reale incidenza nella popolazione generale. Spesso vengono fatti collegamenti erronei, pensando ad esempio che se una piccola ape può ledere così tanto la salute di persone giovani e in forma ALLORA i “ragni pelosi” sono sicuramente capaci di altrettanto, o forse peggio.

In questo articolo spiegheremo come questa convinzione popolare sia l’esatto contrario della realtà.

Cos’è lo shock anafilattico

Non è semplice dare una definizione completa dello shock anafilattico (o anafilassi) dato che si presenta come sindrome che interessa differenti apparati, con manifestazioni più o meno gravi, più o meno rapide nell’instaurarsi, che possono variare in funzione di molti fattori. E’ possibile darne una definizione sintetica, “una grave reazione allergica a rapida comparsa e che può causare la morte” (Tintinalli, 2010) oppure ampliarla in “qualsiasi reazione allergica IgE-mediata che interessi almeno 2 organi o apparati (cutaneo, gastrointestinale, respiratorio, cardiovascolare, neurologico) o anche la sola insorgenza di ipotensione e shock in un soggetto allergico con storia di recente esposizione all’allergene responsabile.” (RIAP 3-2005)

In queste due definizioni si possono notare delle parole chiave che ci permetteranno di capire i meccanismi sottostanti lo shock anafilattico.

Ogni sostanza che ci circonda, ogni molecola, può interagire con l’organismo umano attraverso il sistema respiratorio, le mucose o per contatto cutaneo. Alcune di queste sostanze sono riconosciute dal nostro sistema immunitario come estranee e, di conseguenza, vengono attaccate nel tentativo di distruggerle. Tutto ciò avviene grazie agli anticorpi (o immunoglobuline) naturalmente presenti nel sistema circolatorio e prodotti con regolarità dall’organismo. La molecola estranea, definita antigene, viene marcata dall’anticorpo specifico grazie a particolari siti di legame presenti sulla sua superficie per agevolarne la distruzione e l’eliminazione. Contemporaneamente il sistema immunitario inizierà a produrre notevoli quantità di anticorpi necessari a soverchiare la presenza della sostanza indesiderata (risposta anticorporale).

Alcuni soggetti “ipersensibili” hanno però una predisposizione genetica a produrre anticorpi che si legano e aggrediscono molecole solitamente innocue e ben tollerate dall’organismo umano. In questi casi gli antigeni con cui si entra in contatto, in genere di origine proteica, possono essere definiti allergeni in quanto causano nell’organismo una reazione allergica. Questa è quindi dovuta all’azione delle immunoglobuline E (IgE), dette anche reagine, che riconoscono come estranee le sostanze naturalmente presenti nell’ambiente o nei cibi per poi neutralizzarle. La reazione anticorporale in questo caso risulta eccessiva e si manifesta con un rilascio di numerose sostanze pro-infiammatorie e (in particolare) grandi quantità di istamina. I classici sintomi allergici (edema, rinite, congiuntivite, broncocostrizione, dermatite etc..) sono la conseguenza della risposta infiammatoria dell’organismo. La reazione allergica può essere, in funzione dell’allergene, della quantità dello stesso e della sensibilità individuale a questi antigeni, solo locale o manifestarsi anche con sintomi sistemici. Essendo le reazioni allergiche molto comuni tra la popolazione, non sarà necessario soffermarsi ulteriormente nel descriverle.

Shock anafilattico prima sensibilizzazione
Fig: 1- Prima sensibilizzazione dell’organismo con produzione e dispersione di Immunoglobuline.

Dopo un caso di esposizione ad un allergene e conseguente reazione allergica più o meno importante, le immonuglobuline IgE, prodotte in grande quantità dai linfociti come reazione del sistema immunitario, iniziano a circolare nell’organismo andando a collegarsi alle cellule che normalmente rilasciano i mediatori di infiammazione ovvero i mastociti (presenti particolarmente nel tessuto connettivo) e i leucociti basofili (globuli bianchi presenti sia nel sistema circolatorio che nell’apparato respiratorio). Tale situazione è definita sensibilizzazione e la quantità delle IgE presenti nell’organismo dopo una crisi allergica può essere misurata con specifiche analisi.

Nel caso in cui avvenga una seconda esposizione allo stesso allergene che ha causato la sensibilizzazione, il sistema immunitario non produrrà nuovamente grandi quantità di Reagine, essendo queste già disponibili e distribuite in tutto l’organismo, ma la reazione immunitaria sarà immediata e imponente. Le IgE faranno degranulare i mastociti e i basofili provocando un repentino e abbondante rilascio di istamina e quindi la grave reazione nota come shock anafilattico.

Shock anafilattico seconda esposizione
Fig: 2 – A seguito della seconda esposizione all’allergene, si scatena la reazione immuno mediata ovvero lo Shock anafilattico!

Questa fortissima reazione allergica tende a verificarsi, nella maggior parte dei casi, entro pochi secondi o minuti dall’esposizione dell’organismo all’antigene interessato e la sua rapidità è anche il principale motivo per cui l’anafilassi risulta così pericolosa, difficile da prevedere e da trattare. Come abbiamo visto si verifica solo dopo una sensibilizzazione e pertanto viene definita reazione immuno-mediata.

L’anafilassi provoca nell’organismo edema tissutale diffuso, soprattutto nei polmoni e nelle vie aeree/respiratorie superiori. L’edema alla gola e la broncocostrizione impediscono al soggetto colpito di inspirare innescando stati di ansia e frenesia che peggiorano il quadro clinico. La vasodilatazione e l’accumulo di liquidi nel tessuto connettivo provoca un rapido abbassamento della pressione sanguigna con conseguente collasso e coma. Complessivamente tutto porta ad uno sbilanciamento fra la disponibilità di ossigeno e la sua domanda metabolica e quindi allo shock sistemico che, se non trattato, provoca rapidamente il decesso.

È vero che questa reazione può avvenire solo dopo una precedente sensibilizzazione?

Per quanto concerne la reazione anafilattica che abbiamo descritto la risposta è positiva. Occorre il verificarsi di una serie di cause: ipersensibilità del soggetto ad un determinato allergene, enorme presenza di IgE accumulate nell’organismo al momento della prima esposizione, seconda esposizione allo stesso allergene.

Esiste però una sindrome definita reazione anafilattoide, i cui meccanismi di innesco risultano ancora da indagare, per la quale si ottengono gli stessi effetti dello shock anafilattico ma senza precedente sensibilizzazione. In questi casi, a seguito di un’esposizione all’allergene, lo shock si verifica nonostante nell’organismo non siano presenti IgE specifiche (non è una reazione immuno-mediata). Sono comunque casi molto rari, difficilmente indagabili e non collegati a specifici allergeni.

Il trattamento di questi shock sistemici gravi prevede in via generale l’uso di adrenalina, la quale contrasta rapidamente l’azione dell’istamina evitando spesso che le conseguenze siano fatali. Esula però da questa trattazione dare indicazioni di natura medica su come trattare casi che, per particolarità degli stessi, andrebbero valutati singolarmente da medici esperti.

Gli antigeni responsabili di shock anafilattico sono comunque molto inferiori per numero agli allergeni che causano comuni reazioni allergiche nella popolazione.

La letteratura internazionale, molto dispersiva sull’argomento e sulle reali incidenze di ognuno (Alonso et al., 2015), identifica comunque questo pool di sostanze quali cause di shock anafilattico:

  • Farmaci e antibiotici (la penicillina è ad oggi la causa più comune di anafilassi (10-40 casi su 100.000 iniezioni) e il 75% dei decessi per anafilassi è riconducibile proprio a questo antibiotico oppure, sempre in ambito ospedaliero, ai liquidi di contrasto per test radiologici).
  • Alimenti (pesci, frutti di mare, crostacei, uova, latte, nocciole, arachidi, cereali, fagioli e cioccolato)
  • Pollini
  • Funghi
  • Veleno di artropodi o serpenti
  • Lattice

(Balzanelli et al.,2003 e integrazioni)

Farmaci e alimenti sembrano comunque essere la causa più frequente, e a seguire le altre con percentuali inferiori al 10%. Tali dati sono però poco accurati essendo che l’enorme mole di casistiche non è mai stata analizzata nel suo complesso e, stando ai report disponibili per zone geografiche, nazioni o grandi ospedali, si possono avere variazioni numeriche consistenti (Alonso et al., 2015; Tanno et al., 2018). Anche per quanto concerne l’incidenza complessiva delle reazioni anafilattiche sulla popolazione i dati sono molto approssimati e variabili da paese a paese. Si stima infatti un’incidenza variabile da 1,5 a 50 casi annui ogni 100.000 persone (Yang et al.,2017). In Europa è riportata un’incidenza di 1,5-7,9 casi/100.000 persone (Panesar et al., 2013; Tanno et al., 2018) Altri suggeriscono che almeno lo 0.05%-2% della popolazione mondiale subisce almeno un episodio di anafilassi nella sua vita ma questi dati sono considerati da molti sottostimati (Alonso et al., 2015).

Shock anafilattico nei ragni e confronto con altri allergeni

Come visto il veleno degli artropodi è una delle cause di shock anafilattico e nelle cronache risaltano spesso i decessi dovuti a punture di api e vespe.

In effetti, le proteine presenti nel veleno di alcuni artropodi possono causare gravi reazioni allergiche e anafilassi molto pericolose. In casi come questi il decesso avviene tra 30 e 60 minuti dopo la puntura per i meccanismi sopra riportati (Klotz et al, 2009). Sono ovviamente casi statisticamente rari ma ben documentati in letteratura. Si stima che negli Stati Uniti ad esempio vi siano circa 40 decessi all’anno a causa di anafilassi da puntura di imenotteri (0,00001% della popolazione su base annua, o meglio un caso su 8 milioni di abitanti) (Golden 2003). Gli altri insetti, come emitteri, ditteri, lepidotteri, benché siano noti per causare reazioni allergiche conseguenti ad una loro puntura o al semplice contatto, non sembrano però responsabili di anafilassi grave tanto da mettere a rischio la vita del soggetto colpito.

Per quanto riguarda gli aracnidi i casi di anafilassi grave risultano ridottissimi, diversamente a quanto si creda. I pochi casi documentati riguardano scorpioni e in particolar modo le zecche (Isbister, 2002; Klotz et al, 2009).

Ragni – Ad oggi non risultano casi di shock anafilattico dovuto a morso e veleno di ragno. Alcuni autori, ad esempio Davies and Raven, 1986, suggeriscono che il veleno dei ragni possa causare reazioni di sensibilità ma nessun caso risulta documentato. Un solo caso molto particolare tratta invece una reazione simil-anafilattica di lieve entità avvenuta in Australia. In tale report il soggetto, già sensibile ad altri allergeni, ha presentato rash cutaneo diffuso e grave ipotensione a seguito di contatto cutaneo con uno Sparassidae. Il quadro clinico ha richiesto l’ospedalizzazione ma si è risolto con il trattamento sintomatico (Isbister, 2002).

Sono poi noti due casi, anch’essi molto particolari, di shock anafilattico causato non dal veleno direttamente inoculato dal ragno ma dal suo antidoto: il siero contro Latrodectus mactans.

In entrambi i casi i soggetti sono stati ricoverati per sintomi compatibili con il Latrodectismo, sindrome ben nota negli Stati Uniti e causata dal veleno neurotossico della così detta “vedova nera”. L’antidoto, somministrato per infusione durante il ricovero ospedaliero, ha però causato rapidamente uno shock anafilattico nei pazienti. Nel primo caso il paziente ha subito un arresto cardiaco che l’ha portato al decesso diverse ore dopo (Murphy, Hong & Beuhler, 2011); nel secondo caso, invece, il paziente è stato trattato con adrenalina e i sintomi dell’anafilassi si sono risolti in alcune ore (Hoyte et al.,2011).

Scorpioni – Anche per gli scorpioni, i casi di “simil-anafilassi” sono rari e non ben documentati (Klotz et al, 2009). Si parla anche in questo caso di “simil-anafilassi” perché, nonostante si siano potute osservare nei pazienti delle sintomatologie simili a quelle dello shock anafilattico, non è stato provato che si trattassero di anafilassi IgE-mediate.

In Parrish 1959 viene documentato un decesso negli Stati Uniti, non ben chiaro, e successivamente in Boyer et al. 2001 e Chase et al. 2002 vengono riportati altri due casi attribuiti a grave reazione allergica al veleno di Centruroides. Soltanto per l’ultimo di questi report è stata documentata una reazione IgE-mediata ma l’unicità del caso non può dire molto sui meccanismi di azione e l’effettiva incidenza di queste reazioni.

Zecche – Paradossalmente i casi di anafilassi causata dalle zecche sono più numerosi. In tutto il mondo sono riportati in letteratura casi di reazione allergica al morso della zecca (McGain et al.,2016; Klotz et al, 2009) e alcuni di questi di effettiva anafilassi. La maggior parte dei casi comunque proviene dall’Australia dove si possono contare ad oggi 4 casi di decesso dovuto a shock anafilattico (McGain et al., 2016). Il sistema immunitario dei soggetti sensibili in questo caso reagisce ad un antigene salivare della zecca che, però, non viene iniettato al momento del pasto ma viene rigurgitato quando iniziano i tentativi di rimozione della zecca stessa. L’anafilassi in tutti i casi si è manifestata subito dopo la rimozione del parassita. Le specie maggiormente coinvolte in questi casi sono: Ixodes holocyclusIxodes pacificusIxodes ricinusRhiphicephalus spp. e Argas reflexus (Klotz et al, 2009).

In aggiunta a questi casi, va menzionato una particolarissima reazione anafilattica che interessa sempre le zecche e che conferisce ai soggetti interessati anche una particolare sensibilità alla carne di mammifero. In realtà gli studi su questa interazione, che possiamo definire reazione cross-mediata, sono ancora in corso. Ad oggi si sa che alcune popolazioni australiane e americane, sottoposte alla presenza e ai morsi di zecche Ixodes holocyclus e Amblyomma americanum, risultano sensibilizzate al carboidrato alfa-gal presente nella membrana cellulare della carne rossa (manzo-maiale) ma non presente nei primati, compreso l’uomo. Questo fa sì che si vengano a sviluppare reazioni anafilattiche a seguito dell’ingestione di alimenti contenenti carne. I casi sono ovviamente molto rari (Van Numen et al., 2009; A Berg et al., 2014; Jamma et al., 2018 ).

Conclusioni

In questa rassegna abbiamo potuto affrontare e chiarire i meccanismi responsabili dello shock anafilattico ed evidenziarne, per quanto possibile, l’incidenza sulla popolazione. Abbiamo anche capito che i principali responsabili di anafilassi sono i farmaci e alcuni alimenti i quali, pur non facendo molto clamore, causano migliaia di ospedalizzazioni all’anno.

Come abbiamo visto poi, ad oggi non esistono dati scientifici che possano suggerire una particolare pericolosità di ragni e scorpioni in questo frangente.

Due ipotesi possono essere formulate:

1) le proteine contenute nel veleno di questi animali non vengono riconosciute come antigeni dal nostro sistema immunitario e quindi manca l’innesco per lo sviluppo di una reazione anafilattica;

2) Le proteine contenute nel veleno degli aracnidi sono molto diversificate tra specie e specie tanto che è difficilissimo essere morsi più volte dalla stessa specie per poter prima essere sensibilizzati e sviluppare una reazione immuno-mediata di rilevante entità ad un eventuale secondo morso.

Alla luce della vasta letteratura internazionale, gli unici aracnidi che possono, più degli altri, causare reazioni IgE mediate sono quindi le zecche: i pochi casi citati sono comunque circoscritti a piccole aree del pianeta dove, probabilmente, le popolazioni hanno sviluppato una particolare sensibilità all’antigene salivare o all’alfa-gal.

Referenze

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