Batteri, chimica e altro (parte I)

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Gianfranco Scorrano, già Presidente della SCI

 

“Meravigliarsi di tutto è il primo passo della ragione verso la scoperta.”   Louis Pasteur

batt11Antoni von Leuwenhoek (1632-1723) era un commerciante di tessuti, senza alcuna educazione superiore, che si dilettava a disegnare e costruire microscopi, arrivando a produrne con capacità di ingrandimento fino a 270 volte. Operava a Delft, Olanda e usava, senza commercializzarli, i suoi microscopi per esaminare qualunque sostanza. Tra queste nel 1676 inviò alla Royal Society di Londra una lettera (non pubblicò mai un lavoro o un libro scientifico ma comunicò con più di 300 lettere con la Royal Society descrivendo tutte le sue osservazioni) in cui riportava organismi mono cellulari che si muovevano in acqua, descrivendo così protozooi e batteri.
Sappiamo ora che i batteri sono microrganismi, esseri viventi piccolissimi con dimensioni nell’ordine del millesimo di millimetro. Non li possiamo vedere ad occhio nudo, ma si trovano ovunque, nel nostro corpo e in tutto l’ambiente che ci circonda; alcuni di essi vivono addirittura negli ambienti più inospitali, come i fondali oceanici o i ghiacciai. Oltre ad essere onnipresenti, i batteri sono anche le forme viventi più diffuse sulla Terra, tanto che in un solo cucchiaio di terreno se ne possono trovare fino a 10.000 miliardi.
Quando nacque Louis Pasteur (1822-1895, meno di duecento anni fa!) credenza comune, tramandata nei secoli, era che le malattie, in particolare le epidemie, derivassero da una qualche punizione divina. Pasteur, chimico, sperimentatore provetto, dimostrò che in realtà molte malattie sono provocate dai batteri e che, come tali, possono essere combattute.

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Louis Pasteur

Pasteur dapprima (a 26 anni) dimostrò, esaminando l’acido tartarico al microscopio, che esistevano due forme del composto, l’una l’immagine speculare dell’altra, non sovrapponibili. Era nata la stereochimica.

A 34 anni, studiando al microscopio le miscele di fermentazione della ditta di un amico di famiglia, scoprì che la fermentazione produceva talvolta vino ma altre volte acido lattico e che in questo caso, le cellule del lievito erano accompagnate da altre cellule a forma di bastoncino: i microbi. Scoprì anche che, riscaldando brevemente il liquido prima della fermentazione, i microbi venivano completamente distrutti. Nacque così la famosa “pastorizzazione” ancora oggi in uso specialmente per i prodotti come il latte e derivati.

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Fenolo

La scoperta dei batteri da parte di Pasteur attirò l’attenzione del medico inglese Joseph Lister (1827-1912), chirurgo, impressionato dal numero altissimo di decessi post operatori nel suo ospedale (50%!). Convinto che le infezioni post operatorie derivassero dalla reazione tra le ferite e i microbi nell’atmosfera, si convinse a trattare le ferite con fenolo, un prodotto chimico da poco scoperto: nel 1867 potè annunciare alla British Medical Association che il suo ospedale non aveva avuto nessun caso di sepsi negli ultimi nove mesi, essendo stati tutti i pazienti operati trattati con il fenolo! Quasi nello stesso periodo, il medico tedesco Robert Koch fu un grado di dimostrare che l’antrace era causato dall’omonimo bacillo e che erano il vibrione del colera e il microbatterio della tubercolosi causa, rispettivamente, delle due gravi malattie.

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Joseph Lister

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Robert Koch

Lister

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Paul Ehrlich

Per suoi lavori Koch ottenne il premio Nobel per Fisiologia o Medicina nel 1905.

Con la convinta dimostrazione che i batteri potevano essere combattuti nacque e si sviluppò la lotta alle infezioni. Paul Ehrlich (premio Nobel, insieme a Ilya Ilyich Mechnikov per Fisiologia o Medicina nel 1908) fin dalla sua tesi di laurea aveva espresso il concetto, sviluppato successivamente, che va sotto il nome di “proiettile magico” (magic bullet): una sostanza che vada direttamente ad attaccare il batterio responsabile della malattia. Saggiò migliaia di composti: per esempio il 606esimo composto arsenicale che provò, chiamato salvarsan, si rivelò adatto a curare la sifilide e successivamente fu sostituito dal neosalvarsan:

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La struttura del salvarsan (A) è stata recentemente rivista (B e C)

Il neosalvarsan (vedi sotto)

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neosalvarsan

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prontosil rosso

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Gerhard Domagk

era più solubile, anche se un po’ meno efficace del predecessore, e fino all’arrivo della penicillina fu il più efficace medicinale per curare la sifilide.

In questa rapida carrellata di scienziati non possiamo dimenticare Gerhard Domagk che lavorando alla I.G.Farbenindustrie, rivolse i suoi studi alla scoperta di un mezzo per combattere lo Streptococco emolitico, un batterio associato con le infezioni alla gola, proponendo il prontosil rosso, un colorante che conteneva anche un gruppo solfonamidico aprendo così la via ai derivati sulfamidici (per il prontosil fu assegnato a Domagk il Premio Nobel per Fisiologia o Medicina nel 1939).

E’ da notare che Domagk fu sempre un dipendente industriale e che per decisione del regime nazista, irritato per l’assegnazione nel 1935 del premio Nobel per la pace a Carl von Ossietzky, un oppositore del regime, aveva impedito a tutti i tedeschi di ritirare l’eventuale premio Nobel. Infatti solo nel dopoguerra potè andare a Stoccolma, ma senza poter ritirare il premio in denaro, considerato il lungo tempo trascorso dalla nomina.

E’ da ricordare che nel 1941 ricevette a Roma la Medaglia Paternò della SCI.

Si stava però avvicinando il periodo della scoperta e dell’uso della penicillina. Ma questa è un’altra storia che racconteremo nella prossima puntata (continua).

2 thoughts on “Batteri, chimica e altro (parte I)

  1. Mi stupisce che a Gerhard Domagk ( 30 Ottobre, 1895, Lagow, Brandenburg, — 24 Aprile 1964, Burgberg, Königsfeld) sia stata assegnata dalla SCI la medaglia Paternò.
    Nel sito della Società si legge che viene assegnata in riconoscimento del contributo dato allo sviluppo della scienza e delle tecnologia chimica italiana. Forse vigeva una regola diversa dall’attuale oppure fu fatta un’eccezione?

  2. In effetti, scorrendo l’elenco dei vincitori, noto che fino al 1962 erano tutti di nazionalità straniera. L’ultimo della serie fu il biochimico svedese Hugo Theorell (Linköping, 6 luglio 1903 – Stoccolma, 15 agosto 1982). Poi, dopo una pausa di dieci anni, comincia con Sacconi la lista degli italiani.
    Pare proprio che durante quella pausa siano mutate le regole. Chi sa rispondere? Grazie.

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