Nel 1921, Alexander Fleming, prima ancora di rivoluzionare la medicina con la penicillina , si accorse di qualcosa di curioso. Avendo un forte raffreddore, lasciò cadere una goccia del proprio muco nasale in una piastra di Petri piena di batteri. Con sua grande sorpresa, notò che nella zona a contatto con il muco la crescite batterica era letteralmente dissolta.
Aveva scoperto il lisozima, un enzima straordinario che rappresenta una delle primissime linee di difesa del nostro organismo.
Che cos’è il lisozima?
Da un punto di vista chimico, il lisozima è una glicoside idrolasi (precisamente un’idrolasi peptidoglicanica). Si tratta di una proteina globularmente compatta costituita nell’uomo da una catena di 130 amminoacidi.
Il suo compito principale è demolire le pareti cellulari dei microbi aggressori. Funziona un po’ come una forbice molecolare specifica: spezza i legami chimici che tengono insieme la “corazza” esteriore dei batteri.
Come funziona: il meccanismo d’azione
I batteri, in particolare i Gram-positivi, possiedono una parete cellulare rigida fatta di peptidoglicano (detto anche mureina). Questa struttura è formata da catene alternate di due zuccheri:
- N-acetilglucosammina (NAG)
- Acido N-acetilmuramico (NAM)
Il lisozima si inserisce esattamente nei legami tra il NAM e il NAG e li idrolizza (cioè li rompe aggiungendo una molecola d’acqua).
Senza questa parete protettiva, il batterio non riesce più a resistere alla pressione osmotica interna: l’acqua entra rapidamente nella cellula batterica e la fa letteralmente esplodere (lisi cellulare).
Ma il lisozima uccide tutti i batteri?
No. Ed è una precisazione importante. Il lisozima è particolarmente efficace nei confronti di molti batteri Gram-positivi, perché il loro spesso strato di peptidoglicano è relativamente esposto.
Nei Gram-negativi, invece, la situazione è più complessa. Questi batteri possiedono anch’essi peptidoglicano, ma questo si trova sotto una membrana esterna che può ostacolare l’accesso del lisozima al suo bersaglio.
Questo non significa che i Gram-negativi siano completamente insensibili. Il lisozima può contribuire alla loro eliminazione attraverso diversi meccanismi e può agire in sinergia con altre componenti dell’immunità innata.
In particolare, alcune condizioni possono rendere più accessibile il peptidoglicano. Quindi sarebbe sbagliato descrivere il lisozima come un generico “antibiotico naturale” capace di eliminare indistintamente tutti i batteri.
È molto più corretto definirlo un enzima antimicrobico della difesa innata, la cui efficacia dipende dal microrganismo e dall’ambiente in cui agisce.
Dove si trova nell’organismo (e in natura)?
Il lisozima è praticamente ovunque ci sia bisogno di proteggere una superficie esposta all’esterno o di combattere un’infezione.
Il lisozima nella saliva
La saliva rappresenta un altro importante ambiente in cui troviamo lisozima.
La bocca ospita una quantità enorme di microrganismi, ma normalmente non sviluppiamo continuamente infezioni.
Questo è possibile grazie all’azione combinata di diversi fattori presenti nella saliva.
Tra questi troviamo:
- lisozima;
- lattoferrina;
- immunoglobuline, soprattutto IgA;
- mucine;
- perossidasi;
- altre molecole antimicrobiche.
Il lisozima contribuisce quindi al controllo della popolazione microbica orale
Questo non significa però che “disinfetti” la bocca.
Il microbiota orale è estremamente complesso e il suo mantenimento dipende dall’interazione tra microrganismi, saliva, dieta, pH, igiene orale e sistema immunitario.
Il lisozima nelle lacrime
Le lacrime sono probabilmente uno degli esempi più eleganti di questa funzione.
Il liquido lacrimale non serve semplicemente a mantenere umida la cornea.
Forma un vero e proprio sistema di protezione multifattoriale.
Oltre al lisozima contiene, tra le altre cose:
- lattoferrina;
- lipocalina;
- immunoglobuline;
- componenti del complemento;
- mucine.
Il continuo ricambio del film lacrimale contribuisce inoltre a rimuovere fisicamente particelle e microrganismi dalla superficie oculare.
Insomma, ogni volta che piangiamo non stiamo soltanto “bagnando gli occhi”: stiamo anche rinnovando una delle nostre barriere biologiche.
Il lisozima e il latte materno
Un’altra presenza particolarmente interessante è quella nel latte materno.
Il latte umano contiene quantità significative di lisozima e, insieme alla lattoferrina, alle immunoglobuline e ad altri fattori bioattivi, contribuisce alla protezione del neonato.
Questa funzione è particolarmente importante perché il sistema immunitario del neonato è ancora in fase di sviluppo.
Il latte materno non è quindi semplicemente una fonte di energia, proteine, grassi, vitamine e minerali: contiene anche numerose molecole bioattive che interagiscono con l’intestino e con il sistema immunitario del bambino.
Il lisozima e i globuli bianchi
Il lisozima non è soltanto una molecola secreta nelle mucose.
È presente anche all’interno di alcune cellule del sistema immunitario.
Neutrofili e macrofagi contengono lisozima nei loro granuli e compartimenti intracellulari.
Quando queste cellule fagocitano un microrganismo, lo inglobano all’interno di una struttura chiamata fagosoma, che successivamente può fondersi con compartimenti contenenti enzimi e sostanze antimicrobiche.
Il lisozima contribuisce così alla degradazione del materiale batterico.
Questo ci fa capire una cosa importante: il lisozima non appartiene esclusivamente alla barriera esterna dell’organismo, ma partecipa anche alla risposta cellulare dell’immunità innata.
Lisozima e sistema immunitario: innato, non adattativo
Il lisozima viene generalmente inserito tra i componenti dell’immunità innata. La differenza fondamentale è questa.
L’immunità innata utilizza meccanismi di difesa relativamente rapidi e non dipendenti dal riconoscimento altamente specifico di un singolo patogeno. L’immunità adattativa, invece, comprende principalmente linfociti B e T e permette risposte altamente specifiche, compresa la formazione di memoria immunologica.
Il lisozima non “impara” a riconoscere un batterio come farebbe un anticorpo.
Agisce invece riconoscendo una struttura molecolare bersaglio, come determinati componenti del peptidoglicano.
Il lisozima è un antibiotico naturale?
Qui bisogna stare attenti alle parole.
Dire semplicemente che il lisozima è un “antibiotico naturale” è una semplificazione divulgativa comprensibile, ma scientificamente non è la definizione più precisa. Il termine antibiotico viene generalmente utilizzato per sostanze capaci di inibire o uccidere microrganismi attraverso specifici meccanismi farmacologici o biologici.
Il lisozima è invece un enzima antimicrobico dell’immunità innata. La differenza non è soltanto terminologica.
Un antibiotico farmacologico viene somministrato per raggiungere concentrazioni sufficienti a contrastare un’infezione.
Il lisozima, invece, è una componente fisiologica delle nostre barriere biologiche e lavora continuamente insieme a numerosi altri meccanismi di difesa.
Il suo ruolo fondamentale nella salute
Oltre a “tritare” i batteri, il lisozima svolge altri compiti chiave nel nostro corpo:
| Ambito | Funzione principale |
| Immunità innata | Agisce come barriera chimica immediata, senza bisogno di precedente esposizione al patogeno. |
| Modulazione dell’infiammazione | Sminuzzando le pareti batteriche in piccoli frammenti non tossici, aiuta a regolare la risposta infiammatoria evitando che sia troppo violenta. |
| Mantenimento dei microbiota | Contribuisce a tenere sotto controllo la popolazione batterica negli epiteli (bocca, intestino, occhi). |
Il lisozima può essere assunto come integratore?
Qui arriviamo a una questione spesso presente nella comunicazione commerciale.
Il fatto che il lisozima abbia un’importante funzione antimicrobica nell’organismo non significa automaticamente che assumere lisozima per bocca produca un potenziamento generale delle difese immunitarie.
Il lisozima è una proteina e, come tutte le proteine alimentari, può essere sottoposto alla digestione enzimatica.
Per questo motivo non bisogna trasferire automaticamente ciò che sappiamo sulla sua funzione nelle lacrime, nella saliva o nelle mucose a quello che accadrebbe assumendolo come integratore.
Quindi come funzionano davvero gli integratori e i farmaci al lisozima?
L’efficacia del lisozima negli integratori o nei farmaci da banco è pensata quasi interamente per un’azione di contatto locale nel primo tratto:
- Compresse masticabili o da sciogliere in bocca / Spray: Funzionano benissimo perché il lisozima resta a contatto diretto con le mucose della cavo orale e della gola. Qui agisce subito sulle pareti dei batteri presenti nella bocca prima di essere ingerito.
- Effetto immunomodulante (i “frammenti”): Quando il lisozima viene digerito nello stomaco, si spezza in frammenti più piccoli (peptidi). Alcuni studi indicano che certi frammenti peptidici derivati dalla sua digestione possono stimolare in modo indiretto la risposta immunitaria dell’ospite, ma si tratta di un meccanismo del tutto diverso dall’azione battericida diretta dell’enzima integro.
In sintesi: se trovi un integratore di lisozima in capsule normali che promette di “andare in giro per il corpo a disinfettare”, si tratta di una semplificazione commerciale poco scientifica e assolutamente non attendibile. Per sfruttare davvero la sua forma attiva, il lisozima deve rimanere una proteina, e non deve essere scomposto dal nostro sistema digestivo. Ottimo per il contatto diretto con la mucosa (bocca e gola).
Approfondiamo perché non funziona dopo la digestione enzimatica.
Il lisozima deve la sua azione antibatterica alla sua specifica struttura tridimensionale intatta (dal peso di circa 14,3 kDa), che funziona come una vera e propria “chiave” capace di spezzare la parete dei batteri.
Quando viene ingerito per via orale, finisce nel processo digestivo dove l’acido cloridrico e gli enzimi (come pepsina e tripsina) lo demoliscono. La proteina viene così sminuzzata nei suoi singoli “mattoncini” costituenti: gli amminoacidi.
Sebbene questi amminoacidi vengano regolarmente assorbiti dall’intestino per nutrire l’organismo, l’enzima originale viene distrutto. Senza la sua forma tridimensionale, il lisozima perde del tutto la capacità di riconoscere e rompere i batteri, trasformandosi in un semplice nutrimento proteico.
Usi pratici: dalla medicina all’industria alimentare
Proprio per la sua capacità di uccidere i batteri in modo naturale ed essere al contempo sicuro per l’uomo, il lisozima estratto dall’albume d’uovo trova tantissime applicazioni:
- Farmaceutica: Utilizzato in spray per la gola, collutori e compresse disinfettanti per calmare le infiammazioni del cavo orale e della gola.
- Conservante alimentare (E1105): Viene impiegato nella produzione dei formaggi stagionati (come il Grana Padano) per prevenire la fermentazione anomala causata dai batteri del genere Clostridium.
- Enologia: Utilizzato nel vino per controllare la fermentazione malolattica e stabilizzare il prodotto.
Conclusione:
Una piccola molecola, una grande lezione di biologia
Il lisozima è un esempio straordinario di come il nostro organismo non aspetti necessariamente che un’infezione si sviluppi per reagire. La protezione comincia continuamente, sulla superficie degli occhi, nella bocca, nelle vie respiratorie, nell’intestino e in molte altre sedi. Il nostro corpo utilizza infatti una strategia a più livelli:
barriera fisica → sostanze antimicrobiche → microbiota → immunità innata → immunità adattativa.
Il lisozima occupa uno dei primi gradini di questa complessa rete.
Non è un “super-antibiotico naturale”, non elimina tutti i batteri e non sostituisce il sistema immunitario. È qualcosa di molto più interessante: un enzima antico e altamente specializzato che l’evoluzione ha inserito nelle nostre barriere di difesa per colpire una vulnerabilità strutturale dei batteri. Ed è proprio questa specializzazione a renderlo così affascinante.
Una molecola presente nelle nostre lacrime, nella saliva e nel latte materno, ma anche nell’albume dell’uovo, che da oltre un secolo continua a essere studiata per capire meglio il rapporto tra enzimi, microrganismi e difese dell’organismo.
Una piccola “forbice” molecolare che lavora in silenzio ogni giorno.