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Edward Jenner - Il medico che praticò la prima vaccinazione
Di Luigi D’Amico
damicoluigi@fastwebnet.it
docente di Scienze naturali presso il Liceo Scientifico Statale «Tito Lucrezio Caro» di Napoli

Nel 1775, Edoardo Jenner (1749-1823) medico condotto a Berkeley, suo paese natale, fu inviato dal governo inglese nella contea di Gloucestershire, con l’incarico di praticare la variolizzazione. Questa pratica molto antica era conosciuta fin dal 1014, anno in cui ne fa menzione  il medico cinese Wang Tan; essa consisteva nell’insufflare, all’interno delle narici dei soggetti, la polvere di croste vaiolose prelevata nella fase finale della malattia. Durante un’epidemia di vaiolo nel 1718, lady Wortley Montague, moglie dell’ambasciatore inglese presso il sultano turco a Istanbul, aveva notato come i turchi utilizzavano questa tecnica primitiva sulle persone sane, con il risultato che esse non contraevano la malattia. A questo procedimento piuttosto primitivo seguirà, a partire dal XVIII secolo, la pratica dei medici europei consistente nell’inoculazione sottopelle, mediante sottili aghi, della polvere prelevata  sempre dalle croste di soggetti affetti da infezione vaiolosa. In Europa i risultati ottenuti furono incoraggianti, tanto che l’imperatrice d’Austria Maria Teresa si convinse a far inoculare i suoi due figli, mentre Caterina di Russia si sottopose ella stessa a questa pratica medica. In Francia le prime  inoculazioni furono realizzate a partire dal 1754 e trovarono convinti sostenitori in Voltaire (1694-1778) e D’Alembert (1717-1783), specialmente dopo  la morte per vaiolo del re Luigi XV (1710-1774).

Oggi sappiamo che il virus del vaiolo umano appartiene alla famiglia dei Poxviridae, gruppi di virus a DNA. Altri membri di questa famiglia includono il virus del vaiolo bovino (Cowpox virus), delle scimmie (Simian virus 40) e del cammello. Questi virus sono in grado di infettare anche esseri umani, sebbene raramente e con  sintomi piuttosto lievi.

Il virus del vaiolo umano, Variola vera (fig. 2) misura 260 per 150 nanometri (un nm. è uguale a 10-9m) e contiene una molecola di DNA a doppio filamento, in grado di codificare potenzialmente per circa 200 proteine differenti. La forma major di questo agente patogeno provocava la morte in una percentuale di casi pari al 30% dei soggetti contagiati, mentre la minor era responsabile solo dell’1%  di mortalità.

Il vaiolo ha provocato, fin da quando si hanno notizie storiche, la morte di un numero elevato di persone. Nel solo XIX secolo è stato stimato un numero di vittime compreso tra i trecento e i cinquecento milioni. Nel 1977 vennero segnalati gli ultimi casi di vaiolo in Somalia, e dal momento che nei due anni successivi non si ebbero più segnalazioni di malattie, nel maggio del 1979 l’OMS decretò la eradicazione definitiva di questa malattia a livello mondiale e dette istruzioni per la sospensione di ogni pratica di vaccinazione antivaiolosa. Del virus rimangono solo poche scorte che si trovano presso alcuni laboratori degli Stati Uniti ed in  Russia, anche se non si può escludere la presenza di altre colture detenute illegalmente.

Tornando alla pratica della variolizzazione essa risultava molto pericolosa in quanto, come detto, prevedeva il trasferimento di materiale purulento prelevato da malati di vaiolo ai soggetti sani. In numerosi casi, gli effetti positivi della profilassi erano inferiori ai casi di infezione conclamata che si risolvevano spesso con esiti letali. Secondo gli storici della medicina, l’inoculazione del materiale proveniente da malati affetti dalla forma meno virulenta di vaiolo (definita minor) provocava, in alcuni soggetti particolarmente sensibili, la trasformazione del virus nella forma major e poteva essere, inoltre, responsabile del diffondersi della malattia in larghi strati della popolazione. In altri termini, non si può escludere che alcune gravi epidemie di vaiolo possano essere state innescate proprio dalle pratiche di variolizzazione. Questa prima forma di immunizzazione, che era iniziata a Londra nel 1722, fu dunque abbandonata verso la fine del XVIII secolo e sostituita dalla pratica messa a punto da Edward Jenner e che da lui prese il nome di jenneriana.

Edward Jenner era  nato a Berkeley il 17 maggio 1749. I suoi interessi si orientarono, fin dalla prima infanzia, nel campo delle scienze naturali e successivamente in quello della medicina, che divenne il suo interesse principale. Dopo  gli studi medi presso la Cirencester Grammar School, Jenner studiò anatomia e chirurgia sotto la guida del famoso chirurgo di origini scozzesi  John Hunter (1728-1793). Fu un acuto osservatore del comportamento degli uccelli e per alcuni suoi lavori sul comportamento del cuculo fu nominato, nel 1789, membro della Royal Society. Nel 1775 Jenner ricevette dal governo inglese, come già ricordato, l’incarico di effettuare la variolizzazione nella contea di Gloucester, ma nel procedere a questa pratica si accorse che in alcune persone che non avevano mai contratto il vaiolo l’innesto non attecchiva. Nello stesso tempo, alcuni contadini del luogo gli riferirono che coloro i quali erano stati contagiati dal Cow-pox (vaiolo delle mucche) risultavano immuni dall’infezione del vaiolo umano. Questi particolari stuzzicarono la curiosità scientifica del medico condotto, che decise di studiare, in modo più approfondito, questo problema.

Luigi Sacco (1769-1836) primario dell’Ospedale Maggiore di Milano nel periodo napoleonico e sostenitore convinto dell’introduzione della pratica di vaccinazione introdotta da Jenner, nel suo Trattato di vaccinazione, pubblicato nel 1809, scriveva: “Il merito non consiste nel vedere un fenomeno, ma nel cavarne costrutto scoprendone le relazioni … Cadevano i gravi abbandonati a sé anche prima del secolo di Galileo, ma Galileo solo scoprì le leggi della loro caduta, per cui ne derivò tanto vantaggio alla fisica … “.

Il 14 maggio 1796 Edward Jenner vaccinò un bambino di nome James Phipps utilizzando materiale purulento prelevato dalle lesioni cutanee di una contadina che aveva contratto il Cow-Pox. Jenner stesso riferisce, nel suo lavoro Ricerche sulle cause e gli effetti del vaiolo vaccino, pubblicato nel 1798, i particolari di  questa emozionante esperienza: “Sarah Nelmes, mungitrice in una fattoria di questa zona,venne attaccata dal Cow-Pox  delle vacche del suo padrone nel maggio del 1796. Ricevette l’infezione in una parte della mano che era stata leggermente lesa da un graffio di una spina. Una larga pustola ulcerosa e gli usuali sintomi accompagnarono, come al solito, la malattia. Scelsi, al fine di osservare con maggiore accuratezza il progresso del contagio, un ragazzino di otto anni, ben robusto a cui innestai nel braccio la materia presa dalla piaga della mungitrice il 14 maggio del 1796. Feci, a questo scopo, due superficiali incisioni della lunghezza di circa mezzo pollice (in inglese inch, corrispondente a 2, 54 cm) ciascuna. Al settimo giorno il ragazzo lamentò dolori all’ascella e al nono soffrì di brividi di freddo, ebbe un leggero mal di testa ed una certa irrequietezza, ma il giorno seguente stava perfettamente bene.

Il lavoro del medico inglese trovò l’opposizione preconcetta della comunità scientifica e del clero, tanto che Jenner  fu costretto a pubblicare a sue spese i risultati delle proprie ricerche. Nella pubblicazione prima menzionata, dal titolo originale An Inquiry into the Causes and Effects of the Variolae Vaccinae, compare per la prima volta in uno scritto scientifico il termine virus. Il ragazzo vaccinato da Jenner non si ammalò per tutta la vita di vaiolo, pur essendosi verificate dei casi si malattia nella zona in cui viveva.

René Dubois, biologo e filosofo francese (1901-1982), ricordando in un suo libro la figura del grande biochimico  francese  (fig. 3) Louis Pasteur (1822-1895), diretto continuatore degli studi  di Jenner, dice tra l’altro: “Pasteur capì che la vaccinazione antivaiolosa non era, in realtà, che l’applicazione particolare di una legge generale di natura, cioè che era possibile vaccinare contro molti tipi di malattie microbiche usando microrganismi della stessa specie, ma di virulenza attenuata. Questa consapevolezza portò allo sviluppo di tecniche generali per la produzione di vaccini e diede origine all’immunologia come scienza ... In altre parole, centocinquanta anni di scienza sperimentale sistematica avevano trasformato la conoscenza empirica della mungitrice Sarah Nelms negli acuti ragionamenti della immunochimica professionale”.

La pratica della vaccinazione antivaiolosa, pur dando degli innegabili risultati positivi, cominciò presto a presentare dei limiti preoccupanti. Innanzitutto si palesò il problema del reperimento della linfa vaccina e della sua conservazione, visto che il vaiolo delle vacche o Cow-Pox era molto diffuso nelle campagne inglesi, ma abbastanza raro nel resto del mondo. In secondo luogo si constatò la difficoltà di conservare la linfa vaccina per molto tempo, senza che essa perdesse la sua efficacia. Inoltre c’era il problema che il passaggio da braccio a braccio nell’uomo, in alcuni casi, permetteva anche la trasmissione di altre malattie molto gravi come la sifilide. Fu per questi motivi che dal 1864 fu abolita la vaccinazione braccio a braccio e consentita solo quella proveniente da animale, con tutti i limiti di reperimento della linfa vaccinica di cui si è detto.

A questo riguardo va ricordato, per spirito di sano campanilismo, che questa soluzione era stata già praticata nel Regno di Napoli ad opera di due medici illuminati, Michele Troja e Gennaro Galbiati, rispettivamente nel 1805 e 1810. I due clinici avevano infatti praticato la retro vaccinazione, passando la linfa dell’uomo nella mucca, in modo da garantirsi una sicura e duratura scorta di vaccino che  oltretutto riduceva di molto il rischio di  trasmettere ai vaccinati altre infezioni, come già ricordato. In tempi più recenti, durante la I guerra mondiale, fu realizzata una tecnica di liofilizzazione del vaccino che permise il suo invio in qualsiasi parte del mondo.

Nel 1805 Napoleone impose la vaccinazione a tutte le sue truppe ed un anno più tardi la profilassi fu estesa a tutta la popolazione francese; l’obbligatorietà della vaccinazione  fu adottata per la prima volta nel principato di Piombino e Lucca  nel 1806 e in Baviera nel 1807; nel 1810 aderì alla campagna obbligatoria la Norvegia e nel 1815 la Svezia. Solo più tardi, nel 1867, fu resa obbligatoria in Inghilterra (patria di Jenner) e nel 1874 in Germania e Giappone. Nell’Italia unita l’obbligo di vaccinazione fu istituito nel 1888. Per far fronte alla rara eventualità di epidemie  di vaiolo, per fughe accidentali dai laboratori di coltura o conseguenti ad atti terroristici l’OMS ha disposto di conservare ampie scorte di vaccino essiccato e congelato.

 

I meccanismi di difesa contro le malattie infettive

La tecnica empirica messa a punto dal medico inglese ha avuto, nel corso dei due secoli successivi, una piena e soddisfacente spiegazione dei meccanismi biologici e chimici che  ne sono alla base. I virus sono le uniche entità biologiche non provviste di struttura cellulare. Il termine deriva dal latino virus, “veleno”, e venne usato per la prima volta alla fine del XIX secolo per indicare particelle patogene più piccole dei batteri. L’esistenza di questi patogeni fu accertata nel 1892, quando lo scienziato russo Dmitrij Iosifovi? Ivanovskij scoprì il virus del mosaico del tabacco. Nel 1935 il biochimico statunitense Wendell M. Stanley riuscì a cristallizzarlo e dimostrò che esso era formato da acido ribonucleico (RNA) e da un rivestimento proteico. Mediamente i virus sono un centinaio di volte più piccoli di una cellula, di cui sono parassiti obbligati. Per questo motivo la loro osservazione precisa è stata possibile solo con la messa a punto del microscopio elettronico, a partire dalla seconda metà del secolo scorso. La loro complessa architettura esterna, che può assumere spesso una particolare forma geometrica, (vedi fig. 4), è costituita da un insieme di polisaccaridi, proteine, lipidi,  la cui composizione varia moltissimo, non solo al variare dei diversi ceppi, ma, nel tempo, anche nell’ambito dello stesso. È questo rivestimento esterno che costituisce il complesso degli antigeni, capace di stimolare, da parte dell’organismo infettato, la formazione di anticorpi. Vista l’enorme variabilità di questi marcatori esterni, ne consegue che l’organismo dovrà predisporre di un corrispondente armamentario ugualmente variabile, per difendersi dall’attacco di questi parassiti.

Il meccanismo preciso attraverso il quale avviene l’immunizzazione a seguito della somministrazione di un vaccino è stata scoperta nel 1957 dall’immunologo australiano Frank Burnet (1899-1985). Egli ha elaborato la teoria della selezione clonale degli anticorpi e successivamente, nel 1965, definito il ruolo preciso dei linfociti B e T (B sta per bone, “osso”, e T per  la ghiandola chiamata Timo, siti del corpo dove maturano queste particolari cellule del sangue).

I linfociti, prodotti dalle cellule staminali del midollo osseo, hanno  quindi la funzione di difesa dell’organismo contro ogni invasione esterna. Ogni individuo ha una sua unica e specifica costituzione antigenica che differisce da tutti gli altri individui, e di conseguenza esiste una continua sorveglianza chimica che distingue ciò che è self da  quello che è non self. L’introduzione di agenti estranei all’organismo, come batteri, virus o loro tossine, portatori di marcatori non self,  ha come effetto una reazione sostenuta appunto dai due tipi di linfociti, prima descritti. I linfociti B sono responsabili della immunità umorale, in quanto il contatto dello specifico linfocita con gli antigeni estranei corrispondenti (ci sono potenzialmente milioni di diversi tipi di linfociti in grado di riconoscere ogni differente tipo di antigene), provoca la replicazione di  quel tipo di cellula bianca e la produzione di un numero elevato di anticorpi (molecole di natura proteica) in grado di attaccare e distruggere con modalità diverse i patogeni. Nello stesso tempo, come conseguenza dell’avvenuto contatto antigene- anticorpo, si ha la produzione di un piccolo gruppo di linfociti della memoria che hanno la capacità di ricordare il contatto avuto con il patogeno, e sono in grado di intervenire in maniera massiva, in caso di  successiva infezione dell’organismo con lo stesso parassita.

La seconda risposta immunitaria  (il richiamo delle vaccinazioni serve a potenziare questo meccanismo) è molto più rapida della prima e provoca la formazione di un numero molto elevato di anticorpi in grado di debellare l’infezione al suo sorgere. Oggi, con le moderne tecniche di ingegneria genetica, si utilizzano per la profilassi gli antigeni isolati e riprodotti con tecniche di biologia molecolare che sono perfettamente in grado di innescare una risposta immunitaria efficace. Questo evita il ricorso a batteri o virus morti, o resi innocui con tecniche diverse, pratica che spesso dava gravi complicazioni e persino la morte, in soggetti particolarmente predisposti.

Il già ricordato Louis Pasteur, un secolo dopo le esperienze del medico inglese, aveva dimostrato che si poteva indurre immunità, più o meno duratura, utilizzando microrganismi omologhi (Jenner aveva utilizzato virus di bovino per prevenire la malattia nell’uomo) modificati nella loro virulenza o completamente inattivati. Da ricordare che nel 1855 i primi vaccini messi a punto dal biologo francese, con la tecnica della inattivazione, furono quelli contro il carbonchio e contro la rabbia.

A questa immunità, che viene definita umorale, si associa, come detto, anche quella mediata da cellule. Si tratta dell’azione dei linfociti T (helper citotossici), che agiscono sia potenziando l’azione dei linfociti B, sia attaccando direttamente l’agente patogeno che ha invaso la cellula, distruggendolo con il contributo dei macrofagi, cellule presenti in tutti i tessuti  con funzioni di fagocitosi.

 

Conclusioni

Le grandi pandemie che per secoli hanno provocato milioni di morti sono state in parte o del tutto neutralizzate con l’individuazione dell’agente patogeno, la conseguente messa a punto del vaccino e la sua somministrazione su larga scala. Flagelli come la peste, il colera, il tifo, la poliomelite, il tetano, la tubercolosi e tutte le varie malattie esantematiche dell’infanzia, le cui complicanze erano spesso letali, sono state quasi completamente debellate con le tecniche di profilassi, oltre che con adeguata terapia antibiotica.

Proprio in questi giorni (settembre 2009)  è stato approntato, in diversi laboratori del mondo, un vaccino contro il virus influenzale A /N1 H1, responsabile della cosiddetta influenza suina. Il virus appartiene allo stesso ceppo di quello della influenza stagionale, ma in seguito al passaggio nell’animale  (maiale) ha subito un certo cambiamento nel suo assetto antigenico. Notizia ancora più recente informa che a seguito di una sperimentazione effettuata in Thailandia, ad opera di ricercatori americani e  thailandesi, è stato approntato un vaccino sperimentale anti Aids, che sarebbe in grado di ridurre la possibilità di contrarre la malattia nel 31% (circa un terzo) dei soggetti trattati.

Indubbiamente i progressi della medicina sono, come quelli della scienza, inarrestabili e prima o poi le grandi battaglie che i ricercatori stanno combattendo contro le condizioni morbose che attentano alla salute dell’uomo saranno vinte. Dopo le grandi pandemie toccherà al cancro essere sconfitto, una volta decifrato in modo completo il meccanismo della cancerogenesi;  poi sarà la volta delle devastanti malattie del sistema nervoso, ed ancora dovrebbe poter essere approntato, una volta risolte difficoltà tecniche per ora insormontabili, un vaccino contro il flagello della malaria, ancora presente nelle zone più povere e deprivate del mondo. Nessun progresso della scienza medica potrà certo dare l’immortalità all’uomo, ma  gli consentirà certamente di allungare la sua aspettativa di vita e di godere di buona salute per un maggiore periodo di tempo.

C’è però un aspetto che non va sottovalutato, in questa prospettiva necessariamente ottimistica. L’uomo dovrà cercare, se vuole assicurarsi un futuro su questo pianeta, una soluzione per guarire dalla patologia più grave, per la quale non è previsto, al momento, nessun vaccino, né alcun farmaco si profila all’orizzonte. Si tratta, come è facile immaginare, del suo egoismo, del cieco e pervicace rifiuto di vedere nel prossimo il suo simile. Egli dovrà attivarsi perché i benefici della ricerca medica, e scientifica in generale, non siano appannaggio solo del ricco Occidente, ma possano estendersi a tutta l’umanità, ed in special modo a quella più sfortunata che ha la sola colpa di essere nata in una delle tante regioni povere e derelitte di questo pianeta. Solo così sarà possibile squarciare  quella fitta tenebra che attanaglia il cuore e la mente dell’uomo, quella  tenebra dell’egoismo, appunto, che come ricordava il Mahatma Gandhi,  è la più impenetrabile di ogni altra.

Bibliografia

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Antiseri D., Jenner e la ricerca sulle cause e gli effetti del vaiolo vaccino, Brescia, La Scuola, 1981

Assael Barouck M., Il favoloso innesto, storia sociale ella vaccinazione, Bari, Laterza, 1995

Darmon P., Quando il vaccino faceva paura agli inglesi, in Le Goff J. - Sournia J.C. (a cura di), Per una storia delle malattie, Bari, Dedalo, 1986

Fadda  B., L’innesto del vaiolo. Un dibattito scientifico e culturale nell’Italia del settecento, Milano, F. Angeli, 1983

Sacco L., Trattato di vaccinazione, Milano, Tipografia Mussi, 1809 (volume scaricabile da internet sul sito di Google)

Cosmacini  G., La medicina e la sua storia, Milano, Rizzoli, 1989







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