Elsie May Widdowson (1906-2000)

Rinaldo Cervellati

Elsie Widdowson è stata una delle prime donne a ottenere un dottorato di ricerca in chimica all’Imperial College, nato come Istituto di Scienze, Tecnologia e Medicina, uno dei primi college inglesi ad accettare studenti di sesso femminile.

Elsie Widdowson nacque il 21 ottobre 1906 a Wallington, una cittadina nella contea di Surrey, non molto distante da Londra. Il padre faceva l’assistente droghiere. Elsie frequentò la Sydenham County Grammar School for Girls a Durwich, un sobborgo di Londra. La sua materia preferita era la zoologia e lei pensava di proseguirne gli studi all’università. Tuttavia ebbe un’ottima insegnante di chimica che la convinse piuttosto a scegliere questa materia. La tradizione voleva che le donne si iscrivessero ad uno dei college a loro riservati. Incoraggiata da tre ragazze più grandi di lei che erano andate all’Imperial College, decise di fare la stessa cosa. Si trovò in un ambiente del tutto maschile: nell’anno in cui si iscrisse su circa 100 studenti soltanto tre erano donne.

Widdowson sostenne gli esami per il diploma di B.Sc. dopo due anni ma le fu riconosciuto soltanto un anno dopo, nel 1928. Trascorse questo periodo nel laboratorio di biochimica del prof. S.B. Schryver[1] che si occupava di chimica di proteine e aminoacidi estratti da vegetali. A quei tempi non c’era la cromatografia e nel laboratorio si utilizzavano metodi chimici di separazione, lavorando con grandi quantità di materiale contenute in recipienti enormi.

Verso la fine del 1928 Widdowson iniziò il lavoro post-diploma nel Dipartimento di Fisiologia Vegetale dell’Imperial College, che aveva ottenuto una sovvenzione governativa per la ricerca sulla chimica e fisiologia delle mele. Responsabile della ricerca era Helen Porter[2] che affidò a Elsie il compito di analizzare i carboidrati dei frutti dal momento della loro comparsa sugli alberi fino alla maturazione e raccolta, e successivamente durante lo stoccaggio. Per questo lavoro Widdowson si recava ogni due settimane nei frutteti del Kent a raccogliere i frutti di specifici alberi per poi analizzarli in laboratorio. Mise a punto un metodo per separare e analizzare amido, emicellulose, saccarosio, fruttosio e glucosio nelle mele. Nel 1931 pubblicò i risultati di questa lunga ricerca su Biochemical Journal [1]. Nello stesso anno ottenne con questo lavoro il dottorato in chimica.

Indubbiamente Helen Porter diede a Elsie aiuti e consigli, e le comunicò il suo amore per la ricerca, che lei conservò per tutta la vita.

Esaurita la sovvenzione, Widdowson, che peraltro non desiderava dedicare la sua vita alle piante ma era più interessata agli animali e agli umani, lasciò il Dipartimento di Fisiologia Vegetale. Nel 1932 si recò al Courtauld Institute del Middlesex Hospital, facendo ricerche sotto la guida del Professor Edward C. Dodds[3], acquisendo esperienza in biochimica umana. Nei 18 mesi passati al Courtauld, pubblicò i risultati di una ricerca sul confronto fra l’urina e le proteine del siero di soggetti sani e di malati di nefrite [2].

Nel 1933 Elsie rimase senza occupazione e in quei tempi i lavori di ricerca erano difficili da trovare, soprattutto per una donna. Il professor Dodds le disse che quella della dietetica era una professione promettente e, su suo consiglio, Widdowson si iscrisse al primo corso di diploma post-universitario in dietetica, nel Dipartimento di Economia domestica e Scienze sociali al King’s College, diretto dal prof. V.H. Mottram[4].

Figura 1 Elsie May Widdowson

Nella prima parte del corso Widdowson dovette studiare tecniche di cucina industriale nelle cucine del King’s College Hospital. Qui incontrò Robert McCance, un giovane medico che indagava gli effetti chimici della cottura dei cibi come parte della sua ricerca clinica sul trattamento del diabete. Widdowson rilevò un errore nella tecnica analitica di McCance sul contenuto di fruttosio nella frutta, entrambi realizzarono inoltre che c’erano errori significativi anche nelle tabelle nutrizionali standard. Da quel momento iniziò fra i due un sodalizio scientifico che durò per i successivi 60 anni (figura 2), fino alla morte di McCance avvenuta nel 1993[5].

Figura 2

Su suggerimento di Elsie i due ricercatori si proposero di analizzare in dettaglio la composizione di tutti gli alimenti che componevano la dieta britannica. Questa ricerca, durata per più di 15 anni, richiese circa 15000 analisi e condusse alla raccolta dei risultati nel volume The chemical composition of foods, senza dubbio uno dei libri più longevi (v. nota 5).

Poiché McCance e Widdowson stavano raccogliendo così tante informazioni sulla composizione del cibo, erano in una posizione privilegiata per calcolare l’assunzione di energia e sostanze nutritive da parte di uomini, donne e bambini individualmente, invece che basarsi sulle famiglie come era stato fatto fino ad allora. Elsie iniziò le sue indagini seguendo le assunzioni dietetiche dapprima di 63 uomini e 63 donne (lei compresa), per un periodo di una settimana. In seguito estese l’indagine su oltre 1000 bambini e ragazzi di età compresa fra 1 e 18 anni. I risultati evidenziarono la grande variazione nel fabbisogno energetico e sostanze nutritive tra un individuo e un altro dello stesso sesso ed età [3,4]. I Sali minerali (Cu, Zn, Cr e Co) e la loro escrezione furono oggetto di questa e successive ricerche.

Seguì un periodo molto intenso. A McCance furono concessi alcuni letti per pazienti nell’ospedale del King’s College. In particolare, una dei degenti era affetta da policitemia vera e venne trattata con acetil fenilidrazina. Così facendo si ruppero abbastanza globuli rossi da liberare 5 grammi di ferro nel suo corpo. Con loro grande sorpresa il ferro non venne escreto. McCance e Widdowson quindi si auto iniettarono e iniettarono a colleghi volontari ferro per via endovenosa[6].

Anche in questo caso il ferro non fu escreto. Ciò li portò a suggerire che la quantità di ferro nel corpo deve essere regolata non per escrezione ma per assorbimento intestinale controllato. Studi più sofisticati dimostrarono la veridicità dell’ipotesi [5-8].

McCance, analizzando le urine di pazienti in coma diabetico, notò che queste erano prive di sale (cloruro di sodio). Insieme a Widdowson iniziarono una serie di test clinici su volontari cui veniva applicata una dieta senza sale. I risultati di questi esperimenti aiutarono i medici a comprendere l’importante ruolo dei fluidi e del sodio nell’organismo [9].

Oggi, il mantenimento dell’equilibrio dei fluidi e del sale è una parte del trattamento standard dei pazienti con coma diabetico, disfunzioni renali e infarto cardiaco e di chi ha subito interventi chirurgici.

In seguito alla pubblicazione degli articoli sull’assorbimento del ferro, a McCance fu offerto il posto di Lettore di Medicina all’Università di Cambridge. Egli accettò a patto che anche Elsie Widdowson fosse assunta, in modo che la loro collaborazione non si interrompesse. Così McCance e Widdowson si trasferirono a Cambridge nel 1938.

Dopo pochi mesi scoppiò la Guerra. Widdowson, McCance e i loro colleghi divennero essi stessi soggetti sperimentali adottando per diversi mesi una dieta molto povera costituita da pane, cavoli e patate con poca carne e latticini, per scoprire se tale dieta potesse influire sulla loro salute (fig. 3).

Figura 3 Widdowson (al centro), McCance (alla sua destra) e il loro staff mentre sperimentano la loro dieta, 1940 ca.

Dimostrarono che una buona salute poteva essere supportata da questo tipo di dieta se integrata con calcio e vitamine. Il ministro degli approvvigionamenti li nominò responsabili della formulazione del razionamento bellico della Gran Bretagna durante la seconda guerra mondiale. A questo scopo suggerirono di aggiungere piccole quantità di sali di calcio al pane e il loro lavoro è diventato la base della dieta di austerità in tempo di guerra [10].

Dal 1946 Widdowson e McCance lavorarono al Medical Research Council partecipando alla riabilitazione delle vittime della grave inedia nei campi di concentramento nazisti. Visitarono i Paesi Bassi e la Danimarca per studiare l’impatto della dieta in tempo di guerra sulla salute di queste popolazioni sotto l’occupazione tedesca. I due scienziati furono anche per diverso tempo nella Germania del primo dopoguerra visitando diversi orfanotrofi dove il cibo era severamente razionato e di conseguenza i bambini erano denutriti.

Widdowson proseguirà poi questa ricerca nei successivi anni ’50, ’60 e ’70 studiando la malnutrizione in Africa.

Nel 1949 Widdowson e McCance tornarono al Medical Department di Cambridge, riprendendo la ricerca che avevano lasciato prima della guerra sulla composizione del corpo umano. Studiarono le variazioni di composizione dalla nascita alla maturità, analizzando gli stessi costituenti come avevano fatto con gli alimenti: grassi, proteine, carboidrati, ecc. Questa ricerca condusse a numerose pubblicazioni in collaborazione, la più importante è riportata in [11].

La ricerca si estese al confronto con la composizione degli organismi animali e alle funzioni di organi come reni e fegato.

Figura 4 Elsie Widdowson in età matura

Nel 1968 Elsie si trasferì al Dunn Nutrition Laboratory del Medical Research Council, come capo della divisione di ricerca sulla nutrizione infantile. I suoi studi portarono a un importante confronto fra la velocità di crescita di diverse specie animali, fra cui l’uomo [12]. Widdowson mostrò che un neonato umano ha il 16% del suo peso in grasso, molto più elevato dell’1-2% in altre specie. Ha anche studiato l’importanza del contenuto nutrizionale delle diete per bambini, in particolare di tracce di vitamine e minerali nel latte materno. Questo lavoro portò alla revisione degli standard per i sostituti del latte materno nel Regno Unito negli anni ’80.

Nel 1973 si ritirò una prima volta continuando comunque a fare ricerca nel Dipartimento di Medicina Investigativa, nuovo nome dato al Dipartimento di Medicina Sperimentale di cui McCance era stato direttore. Agli amministratori dell’ospedale, sensibili ai movimenti animalisti non piaceva la parola “sperimentale”. Per un certo tempo usufruì di un laboratorio e seguì alcuni studenti di dottorato, ma anche quando il laboratorio non fu più disponibile aveva ancora un ufficio che il direttore Ivor Mills le permise di mantenere fino a quando andò in pensione. Elsie si ritirò per la seconda volta nel 1988.

Anche questo fu però un ritiro “attivo”: Widdowson aveva assunto molte responsabilità, in particolare la presidenza della British Nutrition Foundation dal 1986 al 1996, la presidenza di diversi comitati nazionali e internazionali e la presidenza della Società Nutrizionale e della Società Neonatale.

Elsie Widdowson fu nominata membro della Royal Society nel 1976 e Commander of the Order of the British Empire nel 1979. Ricevette lauree ad honorem da università britanniche e americane.

È morta all’Addenbrooke Hospital (l’Ospedale di Cambridge) in seguito a un ictus il 14 giugno 2000.

Elsie Widdowson divenne una persona famosa e molto amata dai suoi connazionali, oltre ai necrologi sulle riviste specializzate (Nature, 2000, 406, 844), è stata ricordata sui quotidiani: The Telegraph (22/6/2000), The Guardian (22/6/2000) e l’autorevole The Economist (14/6/2000).

Omaggio a Elsie Widdowson

Opere consultate

  1. Ashwell, Elsie May Widdowson, C.H., Biogr. Mems Fell. R. Soc. Lond. 2002, 48, 483–506.

Bibliografia

[1] E. Widdowson, A method for the determination of small quantities of mixed reducing sugars and its application to the estimation of the products of hydrolysis of starch by taka-diastase. Biochem. J., 1931, 25, 863–879.

[2] E. Widdowson, A comparative investigation of urine- and serum-proteins in nephritis. Biochem. J. 1932, 27, 1321-1331.

[3] R.A. McCance, E. Widdowson, A study of English diets by the individual method. Part I. Men. J. Hyg., Camb., 1936, 36, 269–292.

[4] R.A. McCance, E. Widdowson, A study of English diets by the individual method. Part II. Women, J. Hyg., Camb., 1936, 36, 293–309.

[5]R.A. McCance, E. Widdowson, The fate of the elements removed from the blood-stream during the treatment of polycythaemia by acetyl-phenylhydrazine. Q. J. Med. 1937, 6, 277–286.

[6] R.A. McCance, E. Widdowson, The absorption and excretion of iron before, during and after a period of very high intake. Biochem. J., 1937, 31, 2029–2034.

[7] R.A. McCance, E. Widdowson et al., Absorption and excretion of iron. Lancet, 1937, 230(5951), 680–684.

[8] R.A. McCance, E. Widdowson, The absorption and excretion of iron following oral and intravenous administration. J. Physiol., Lond., 1938, 94, 148–154.

[9] R.A McCance, E. Widdowson, The secretion of urine in man during experimental salt deficiency. J. Physiol., Lond. 1937, 91, 222–231.

[10] R.A. McCance, E. Widdowson, Mineral metabolism of healthy adults on white and brown bread dietaries. J. Physiol., Lond. 1942, 101, 44–85.

[11] R.A. McCance, C.M. Spray, E. Widdowson, The chemical composition of the human body. Clin. Sci. 1951, 10, 113–125.

[12] E. Widdowson, Harmony of Growth, Lancet, 1970, 295(7653), 901-905.

[1] Samuel Barnett Schryver (1869-1929) chimico e biochimico britannico, professore all’Imperial College di Londra, è stato un pioniere nell’isolamento di amminoacidi da proteine vegetali.

[2] Di Helen Kelp Archbold Porter (1899-1987) parleremo in un prossimo articolo.

[3] Edward Charles Dodds (Sir) (1899-1973) biochimico britannico, professore di Biochimica all’Università di Londra. I suoi interessi scientifici furono ampi e vari; ebbe un continuo interesse per il cancro e la ricerca sulle sue cause, e fu anche un’autorità in materia di alimentazione e dieta. Incoraggiò sempre colleghi più giovani in attività quali immunopatologia, chimica degli steroidi, citochimica e al lavoro che portò alla scoperta dell’aldosterone.

[4] Vernon Henry Mottram (1882-1976), biochimico e fisiologo britannico compì inizialmente ricerche sul metabolismo dei grassi nel fegato, per dedicarsi poi alla chimica della nutrizione. Divenuto professore di Fisiologia al King’s College di Londra nel 1920, raccolse i suoi studi nel volume Human Nutrition (1944).

[5] Robert Alexander McCance, (1898-1993) britannico, è stato un pediatra, fisiologo, biochimico e nutrizionista, primo professore di Medicina Sperimentale all’Università di Cambridge. Coautore insieme a Elsie Widdowson dell’ampio volume The Chemical Composition of Foods, 1940. Il libro divenne noto come riferimento per il pensiero nutrizionale occidentale moderno, più volte riedito fino al 2002.

[6] A questo proposito Elsie Widdowson scrisse: “Non pensavamo di usare soggetti umani in esperimenti che comportassero dolori o difficoltà, a meno che non avessimo fatto gli stessi esperimenti su noi stessi”

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