Una vita senza dolore

Fin dalla notte dei tempi, l’uomo ha sempre cercato di combattere il dolore con qualsiasi mezzo, anche se poco ortodosso e con grossi rischi. Già gli Assiri, nel 3000 a.C., agivano sulle carotidi comprimendole fino a provocare un’ischemia cerebrale e un coma che permettevano di praticare un intervento, sempre che il paziente fosse ancora vivo. Nello stesso periodo, però, si cominciò a fare riferimento alle proprietà delle piante, come la mandragora, l’oppio, la cannabis. Nell’antico Egitto, ad esempio, si faceva grande uso di oppio, mentre Ippocrate utilizzava una “spugna soporifera”, intrisa di mandragora, oppio e cicuta per indurre il sonno ai pazienti.

È un medico greco, Dioscoride, nel 50 d.C., ad utilizzare per la prima volta il termine “anestesia” parlando degli effetti della mandragora, mentre la spugna soporifera di Ippocrate verrà ripresa dal frate domenicano Teodorico (XIII secolo), un eminente chirurgo dell’Università di Bologna. Per più di tre secoli l’oppio e la spugna soporifera rimarranno gli unici metodi a disposizione per tentare di alleviare il terribile dolore sperimentato durante le operazioni, tanto che la chirurgia verrà utilizzata soltanto nei casi in cui un mancato intervento porterebbe comunque alla morte il paziente. Alla fine del XV secolo, grazie al contatto con le popolazioni indigene delle Americhe, si scoprono le foglie di coca, masticate dagli indios, mentre quasi un secolo dopo vengono descritti gli effetti del curaro, scoperto sulle frecce avvelenate degli indigeni.

Si deve invece a Paracelso il primo tentativo di sintetizzare l’etere solforico, mescolando alcol caldo con acido solforico, sebbene egli non riesca ad analizzare a fondo la sostanza. Il XVII secolo è il secolo della scoperta della circolazione sanguigna ad opera di William Harvey e per la prima volta in Inghilterra si tenta di iniettare oppio direttamente in vena. Ma questo secolo è anche il secolo delle scoperte sui gas. È un chimico inglese, Sir Humphrey Davy, a riuscire a produrre il protossido di azoto (il cosiddetto gas esilarante), un gas che, se inalato, annulla la sensazione di dolore. Il chimico mette per iscritto tutta la procedura per arrivare alla sintesi di questo gas e lo somministra come analgesico contro il mal di denti. Ancora agli inizi del XIX secolo i metodi per anestetizzare i pazienti erano rimasti protossido di azoto ed etere solforico. Sono tre, invece, i nomi da ricordare per parlare dell’anestesia moderna: Crawford Williamson Long, Horace Wells e William Thomas Green Morton.

Long utilizzò per primo l’etere nel 1842, estendendo questo tipo di anestetico anche all’ostetricia, ma pubblicò i suoi scritti solo molto più tardi. Wells, invece, era un dentista ed applicò l’uso del protossido di azoto all’estrazione dei denti; sperimentò l’anestetico prima su se stesso, poi su un paziente. Ma l’estrazione del dente del paziente non ebbe successo, perché egli gridò per tutta la durata dell’intervento. L’occasione fu colta da un amico e collega di Wells, Morton, che è quello più conosciuto in questo campo perché pubblicò le sue sperimentazioni ed i relativi risultati. Egli creò un’ampolla di vetro con un ingresso ed un’uscita e all’interno una spugna intrisa di etere. Davanti a numerosi colleghi fece respirare i vapori che uscivano dall’ampolla di vetro al paziente e ne asportò un tumore dal collo senza che questi sentisse alcun dolore. L’anestesia moderna aveva in questo evento la sua data di nascita: 16 ottobre 1846.

Oggi l’anestesiologia è una branca medica autonoma che si è sempre più specializzata. Ogni paziente che si sottopone ad un intervento chirurgico ha un incontro con l’anestesista che deve valutare il tipo di anestesia più idonea, in base alle condizioni generali del paziente e ad altri parametri discussi con il chirurgo (durata dell’intervento, sede dell’asportazione, ecc.). In generale, i tipi di anestesia sono due, quella generale e quella locale. La prima provoca perdita di coscienza e sensibilità in tutto il corpo e viene effettuata per inalazione o iniezione di anestetici che raggiungono immediatamente il cervello, bloccandone i centri nervosi. La seconda, invece, permette al paziente di restare sveglio eliminando temporaneamente la sensibilità soltanto in quella parte del corpo che deve essere sottoposta ad intervento.

Il cuore di Barnard

La pietra miliare nel settore dei trapianti di cuore è l'intervento che ebbe luogo nell'ospedale di Groote Schuur, a Città del Capo, nel 1967, ad opera di un giovane chirurgo il cui nome è rimasto nella storia della medicina, Christian Barnard.
La strada che porta a questo evento viene aperta per la prima volta nel 1902, con il perfezionamento della tecnica di sutura dei capillari grazie al premio Nobel Alexis Carrel (è la tecnica di base che permette il trapianto) e da un primo trapianto di rene, effettuato tra consanguinei (gemelli omozigoti) per ovviare al problema del rigetto, nel 1954.
Barnard ebbe il merito di applicare per primo sull'uomo le tecniche sperimentate sull'animale, in particolare dall'americano Shumway.

Il paziente che ha ricevuto un organo nuovo grazie all'intervento di Barnard fu un commerciante di 55 anni affetto da grave dilatazione cardiaca che causava scompenso con impossibilità a qualsiasi attività. La donatrice fu una ragazza di 25 anni, morta in un incidente stradale. L'intervento ebbe successo, ma il commerciante purtroppo morì 18 giorni dopo il trapianto, stroncato da una polmonite.
Ormai però la tecnica è sperimentata, e molti chirurghi si cimentano nei trapianti. Lo stesso Barnard ritentò un nuovo trapianto di cuore su un altro paziente, che sopravvisse per 20 mesi.

Altri cardiochirurghi continueranno sulle orme di Barnard, effettuando interventi sempre più spettacolari: nel 1968 De Bakey trapianta su 4 pazienti diversi il cuore, un lobo polmonare ed i reni prelevati da un donatore suicida; nel 1970 Cooley effettua addirittura 9 trapianti nel giro di 4 mesi.

La tecnica di oggi è migliorata, la sopravvivenza a medio e lungo termine si è notevolmente allungata, i farmaci anti-rigetto sono più tollerati, gli organi trapiantabili sono aumentati: a cuore, polmoni, fegato e reni, si sono aggiunti pancreas, midollo osseo, intestino, perfino arti.
La ricerca apre poi sempre maggiori prospettive: trapianto di cellule staminali, xenotrapianto (trapianto da animale), trapianto da vivente, terapia genica, organi artificiali, sembrano essere i nuovi orizzonti.

Karl Landsteiner e i gruppi sanguigni

A, B, AB, 0, ciascuno ancora suddiviso in fattore Rh positivo o negativo. Tutti conosciamo i gruppi sanguigni e sappiamo che per le trasfusioni bisogna che i gruppi siano compatibili. Karl Landsteiner è il medico che scoprì i gruppi sanguigni e per questo fu insignito del Premio Nobel per la medicina nel 1930.

Karl Landsteiner nasce a Vienna nel 1868, figlio di un famoso giornalista ebreo, Leopold, e di Fanny Hess. Suo padre muore di attacco cardiaco quando egli ha appena sei anni, così viene messo sotto la tutela di un amico di famiglia. A 17 anni riesce ad entrare alla scuola medica dell'Università di Vienna, dove già esprime un enorme entusiasmo per lo studio della chimica. A 21 anni si converte al cattolicesimo, insieme a sua madre. A 23 anni è già laureato in medicina ed intraprende immediatamente i primi studi nella chimica organica, lavorando nel laboratorio di Ernst Ludwig. Negli anni successivi passa in altri laboratori famosi in Europa, come quello di Emil Fischer (Premio Nobel per la chimica nel 1902), quello di Wurzburg, quello di Eugen von Bamberg a Monaco e quello di Arthur Hantzsch e Roland Scholl a Zurigo. Proprio durante questi anni egli comincia ad interessarsi all'immunologia e pubblica il suo primo articolo su batteriologia e sierologia, che gli aprirà la strada agli innumerevoli studi e scoperte sul sangue.

Nel 1897 Landsteiner è all'Istituto di Patologia di Vienna, dove comincia con le autopsie, ma continua i suoi studi di immunologia e sierologia. Nel 1900 scrive un articolo che ha per argomento l'agglutinazione del sangue, fenomeno che si verifica quando il sangue di un umano viene a contatto con il sangue di un altro umano. Contrariamente alle convinzioni dell'epoca egli spiega che non si tratta di una malattia, bensì di una normale reazione dovuta alle specifiche caratteristiche individuali del sangue umano. È da questa convinzione di incompatibilità tra i diversi tipi di sangue che parte lo studio e la suddivisione in gruppi sanguigni. Egli identifica tre gruppi, A, B e C (poi chiamato 0), ai quali i suoi collaboratori aggiungono poi il gruppo AB.

Sulla base di questi studi nel 1907 il dr. Reuben Ottenberg, dell'Ospedale Monte Sinai di New York, effettua con successo la prima trasfusione di sangue. Molte sono le vite che i suoi studi sui gruppi sanguigni riescono a salvare sui campi di battaglia della Prima Guerra Mondiale, dove le trasfusioni hanno una diffusione enorme. Nel 1908 viene incaricato della direzione del Dipartimento di Patologia all'Ospedale Wilhelmina di Vienna, dove rimane fino al 1920. Qui egli continua i suoi studi sierologici e sull'immunologia, pubblicando più di 100 articoli su questi argomenti. È il primo a separare dagli anticorpi stessi gli antigeni, che inducono la risposta immunitaria nell'organismo producendo gli anticorpi. È il primo anche a mettere a punto una tecnica di purificazione degli anticorpi, che è tuttora in uso per alcune applicazioni in immunologia.

Nel 1939, Landsteiner si ritira a vita privata, ma continua le sue ricerche. Insieme ad Alexander Wiener scopre il cosiddetto fattore Rhesus, che è il responsabile per l'eritroblastosi fetale, cioè la malattia che insorge nei feti che hanno un gruppo sanguigno incompatibile con quello della madre e, per questo, vengono attaccati dal suo sistema immunitario.

Landsteiner muore nel giugno del 1943, 10 giorni dopo il suo 75° compleanno, colpito da un'ostruzione coronarica. Alla sua morte, da tutto il mondo arrivano attestazioni di cordoglio per la perdita di un eminente scienziato. Nella nativa Austria ed in Germania, a causa del suo passato ebraico, gli verranno tributati gli onori soltanto dopo la fine della guerra e la sconfitta del Nazismo, nel 1947.

Troppo dolce... anzi, diabetico!

Il primo documento della storia in cui si fa cenno al diabete è il papiro di Ebers, pubblicato dall'archeologo tedesco Georg Moritz Ebers nel 1875. Si tratta di un trattato di medicina di 20 metri redatto nell'antico Egitto nel 1552 a.C. e scoperto a Luxor. Viene menzionata la poliuria come sintomo principale ed associata ad ?acqua che scorre?, da cui il nome di diabete. A questo nome viene poi associato l'aggettivo mellito, in riferimento al sapore dolce dell'urina (perché in mancanza di strumenti adeguati i primi medici le urine le ?assaggiavano?).
Una descrizione precisa di questa patologia nell'antichità fu effettuata ad opera del medico indù Susruta, che probabilmente visse nel IV secolo e scrisse un numero enorme di trattati medici; egli già distingueva due forme di diabete: l'una giovanile, alla quale non si sopravviveva molto, e l'altra presente in adulti obesi. È facile vedere in questa suddivisione primordiale la differenza tra diabete di tipo 1 e diabete di tipo 2.

Nel Cinquecento cominciarono le prime grandi scoperte mediche; in quel periodo Paracelso studiò il diabete grazie all'osservazione dell'urina ed arrivò alla conclusione che la poliuria e la gran sete dei malati di diabete era dovuta ad una sostanza, che egli credeva fosse sale, che si perdeva nelle urine e residuava quando queste evaporavano. In realtà, si trattava di zuccheri ed il primo riferimento alla consistenza dolce dell'urina dei diabetici nell'era moderna è la menzione di Thomas Willis nel XVII secolo. Nello stesso periodo anche un altro medico tentò di trovare la strada giusta da percorrere per meglio conoscere questa patologia; Thomas Sydenham affermò che il diabete era dovuto ad una digestione scarsa di una sostanza che veniva quindi espulsa nelle urine.

Anche il XVIII secolo vide grandi passi avanti. Innanzitutto, un medico inglese, Matthew Dobson, cominciò uno studio sistematico della sintomatologia avendo a disposizione un gruppo di pazienti diabetici su cui fare ricerca ed osservazione. Egli si accorse della presenza dello zucchero sia nel sangue che nelle urine e pensò che la causa fosse, come aveva ipotizzato un secolo prima Sydenham, una digestione difettosa. John Rollo, invece, approfondì gli studi, valutando altri sintomi e prescrivendo ai suoi pazienti diete ricche di carne e povere di carboidrati. Ma fu soltanto con Thomas Cawley che, per la prima volta, fu chiamata in causa una disfunzione pancreatica, pur senza averne una precisa e sistematica definizione. Le ricerche si diressero allora tutte in questa direzione. Nel 1869, Paul Langerhans scoprì la presenza di alcuni gruppi di cellule diverse all'interno del pancreas; questi raggruppamenti somigliavano a delle isolette ed ancora oggi vengono dette le ?insule di Langerhans?.

È proprio da qui che partì, agli inizi del XX secolo, la ricerca di Frederick Banting. Egli aveva seguito con estremo interesse le teorie di Shafer e di altri suoi collaboratori, i quali affermavano che il diabete fosse provocato dalla mancanza di una proteina delle cellule presenti nelle insule di Langerhans, a cui avevano dato il nome di insulina. Shafer aveva teorizzato che l'insulina controllasse il metabolismo degli zuccheri e, quindi, la mancanza di questa proteina provocava un difetto nel metabolismo e, di conseguenza, la grossa quantità di zuccheri presente nelle urine. Banting, incuriosito dal lavoro di un certo Moses Baron, il quale dimostrava come la legatura del condotto pancreatico portava alla degenerazione delle cellule che producevano tripsina, ma non delle insule di Langerhans, riuscì ad ottenere dal professor McLeod della cattedra di fisiologia dell'Università di Toronto la possibilità di fare degli esperimenti durante le ferie estive insieme ad uno studente, Charles Best. Procedendo proprio dallo scritto di Baron, essi riuscirono a produrre un estratto del pancreas di alcuni animali liberato dalla tripsina; provocarono poi in altri animali un diabete sperimentale e iniettarono loro l'estratto, notando una remissione dei sintomi tipici del diabete. Avevano scoperto l'insulina. Per questa scoperta di portata mondiale Banting e McLeod (anziché Best) furono insigniti del premio Nobel nel 1923.

Da quel momento, si cominciò a studiare l'insulina, la sua struttura, le sue funzioni. Nel 1954 Frederick Sanger procedette a studiarne la struttura e la combinazione dei suoi aminoacidi. Poiché era essenziale capire la successione esatta, Sanger ed i suoi collaboratori lavorarono un anno preciso a questo compito e alla fine riuscirono ad identificare tutti gli elementi che componevano la struttura dell'insulina e vennero premiati con il Nobel per la medicina nel 1955, anche se bisognò aspettare il 1970 per capire la struttura tridimensionale della molecola.
Nel 1978, utilizzando l'ingegneria genetica, viene finalmente prodotta la prima insulina umana. Anche il modo di somministrare la terapia cambiò nel tempo. Nel 1973, ad esempio, vennero eliminate dal mercato americano le siringhe U-100 che inducevano errori nel dosaggio e vennero sostituite con siringhe U-80 ed U-40; in Italia si dovrà aspettare il 1999 per questa sostituzione. Al 1986, invece, risale la creazione della cosiddetta "penna da insulina", che rende le iniezioni più facili da effettuare.

Oggigiorno, si sta sempre più pensando ai trapianti di pancreas o di insule pancreatiche ottenibili grazie all'ingegneria genetica oppure alla coltivazione di organi. Il primo passo è sempre quello del prelievo e della correzione degli errori genetici del paziente per poi procedere agli impianti e allo sviluppo dei maiali transgenici o degli organi da trapiantare. Ma per questi tipi di terapie siamo ancora nel campo delle ipotesi e della sperimentazione.