Rimanendo praticamente invariate da quando hanno strisciato per la prima volta sulla terra oltre 450 milioni di anni fa, queste antiche creature (a volte indicate come fossili viventi) sono sopravvissute a quasi tutte le altre specie, soprattutto grazie al loro sistema immunitario incredibilmente robusto. Il modo unico in cui i loro coaguli di sangue in presenza di endotossine li rende incredibilmente utili per rilevare i batteri nocivi.
In questo articolo, esaminiamo più da vicino i granchi a ferro di cavallo e cosa fanno per noi.
Il granchio a ferro di cavallo è una specie di artropode che, nonostante il nome, è tecnicamente più strettamente imparentata a ragni e scorpioni che a granchi. Ci sono quattro specie appartenenti alla famiglia del granchio a ferro di cavallo: l'Atlantico, la Mangrovia, l'Indo-Pacifico e il Granchio a ferro di cavallo cinese.
Molto semplicemente: il loro sangue. Sorprendentemente, l'affascinante colore blu, a causa del suo alto contenuto di rame, non è la caratteristica più affascinante del sangue di granchio a ferro di cavallo. Ciò che è di maggiore interesse per gli scienziati sono le cellule di "amebociti" che contiene. Queste cellule specializzate proteggono i granchi a ferro di cavallo da batteri e virus formando un gel e coagulandosi attorno a questi invasori, impedendo loro di diffondersi e moltiplicarsi all'interno del sistema del granchio. Questo meccanismo di difesa immunitaria non è insolito per gli animali. La particolarità degli amebociti nel sangue di granchio a ferro di cavallo è la loro estrema sensibilità alle endotossine mortali (molecole dalle pareti cellulari di alcuni batteri) e la rapida e vigorosa coagulazione che si verifica non appena queste entrano nei loro flussi sanguigni.
Quando questa elevata sensibilità e il rapido processo di coagulazione furono osservati per la prima volta nel 1968, gli scienziati notarono immediatamente il potenziale di applicazione nella salute umana. Inizia così lo sviluppo del test Limulus amebocyte lysate (LAL) per la rilevazione delle endotossine prodotte da batteri nocivi.
Il test LAL prende il nome dalla creatura il cui comportamento immunitario osservato ha portato alla scoperta del test, il granchio ferro di cavallo atlantico (nome scientifico Limulus polifemo).
Il processo di produzione LAL prevedeva la raccolta di granchi a ferro di cavallo dalla spiaggia e il loro trasferimento in uno dei soli cinque laboratori di produzione a livello globale. Lì, vengono drenati del 30% del loro sangue prima di essere restituiti all'acqua. Il sangue raccolto viene quindi processato, purificato e liofilizzato per produrre LAL.
Prima dell'introduzione del test LAL, il test per le endotossine comportava l'iniezione di un gruppo di conigli con un particolare campione e il monitoraggio attento delle loro condizioni nelle quattro ore successive. Poiché la reazione dei conigli alle endotossine è simile alla nostra reazione umana, una conseguente febbre nei conigli significherebbe che il campione in questione è stato contaminato dalle endotossine.
A quel tempo, questo metodo di test sui conigli era considerato un metodo altamente efficace, sebbene molto dispendioso in termini di tempo e costoso, per il rilevamento delle endotossine. Ben presto divenne chiaro che il test LAL offriva una soluzione molto più economica, facile, veloce ed efficace e il test fu adottato come standard globale per lo screening della contaminazione batterica.
Il test con LAL richiede che il tecnico aggiunga semplicemente il LAL al campione e osservi la reazione. Anche a concentrazioni di 1 parte per trilione, le endotossine saranno evidenti quasi istantaneamente attraverso la formazione di un coagulo gelatinoso nel campione.
Il test LAL è incredibilmente importante per rivelare la presenza di endotossine nei prodotti farmaceutici e su impianti / protesi mediche. Ogni farmaco certificato (comprese protesi mediche e impianti) dalla Food and Drug Administration (USFDA) statunitense deve prima superare il test LAL. Se hai mai ricevuto un'iniezione di qualsiasi tipo, devi ringraziare il granchio a ferro di cavallo per la sua sicurezza!
I produttori di LAL riferiscono che i tassi di mortalità misurati dei 500,000 granchi dissanguati ogni anno sono solo del 3%. Tuttavia, recenti studi indipendenti hanno dimostrato che il numero è più vicino al 15-30%, pari a 75,000-150,000 granchi a ferro di cavallo morti ogni anno. Con LAL così raro e molto apprezzato (un litro può costare fino a $ 15,000 USD!), Non c'è da meravigliarsi che i loro tassi di mortalità siano minimizzati dai produttori.
Con il loro stato di conservazione attualmente classificato come `` vulnerabile '', il granchio a ferro di cavallo dell'Atlantico è solo a un livello di distanza da `` in pericolo '', con `` in pericolo critico '', `` estinto in natura '' ed `` estinto '' che seguono a breve se qualche azione non viene presa presto . Il destino di questa specie è a rischio se non rivalutiamo le attuali pratiche di raccolta LAL, e non saranno solo gli esseri umani a soffrire quando questa specie morirà. Anche molti uccelli costieri, pesci e tartarughe che si affidano a una dieta a base di uova di granchio a ferro di cavallo soffriranno a causa della loro estinzione.
Tuttavia, non sono solo brutte notizie. Nel 1995, i ricercatori della National University of Singapore sono stati in grado di identificare e isolare il gene responsabile della coagulazione sensibile che caratterizza LAL. Questo gene, noto come "fattore C", è stato riprodotto sinteticamente nel lievito, determinando la creazione del "fattore C ricombinante" (rFC). Il LAL sintetico differisce dal LAL organico in quanto invece di coagulare in reazione alla presenza di endotossine, il LAL sintetico fa sì che le endotossine emettano colori fluorescenti.
Sebbene la sua scoperta sia stata un importante passo avanti, le preoccupazioni normative e di sicurezza relative a questa alternativa LAL hanno rallentato l'adozione tradizionale del LAL sintetico. L'Europa non ha riconosciuto la rFC come alternativa a LAL fino al 2015 e la USFDA ha approvato solo il primo farmaco testato con rFC nel 2018. Nel 2020, la Farmacopea degli Stati Uniti, che definisce lo standard scientifico per i farmaci negli Stati Uniti, ha rifiutato di riconoscere la rFC come un equivalente a LAL, insistendo sulla sua sicurezza deve ancora essere dimostrata. Questo nonostante il fatto che le loro controparti europee, giapponesi e cinesi abbiano tutte riconosciuto e adottato l'uso del LAL sintetico.
Poiché gli ideali e le opinioni dell'industria cambiano lentamente, è probabile che il campo biomedico continuerà a placare la loro insaziabile sete di sangue blu di questi antichi animali per il prossimo futuro. Questo è difficilmente sostenibile e possiamo solo sperare di non arrivare al punto in cui la scelta viene fatta per noi attraverso l'estinzione del granchio a ferro di cavallo.
In caso di domande sulla sicurezza, lo stoccaggio e l'etichettatura dei prodotti chimici, non esitare a farlo contattaci. Il nostro personale cordiale ed esperto attinge a anni di conoscenza ed esperienza per offrire le informazioni più recenti del settore e consigli su come rimanere al sicuro e rispettare le normative chimiche.
Fonte:
