Il mondo sotto i nostri occhi

Il primo osservatore del mondo microscopico fu l’olandese Antoni van Leeuwenhoek nella seconda metà del Seicento. Non aspettatevi di trovarlo nei libri di scienze perché non era un accademico bensì uno scienziato autodidatta e un commerciante di tessuti attento alla qualità della sua merce. Si costruì da solo i suoi microscopi mettendo, una lente dietro l’altra, fino a ottenere un’immagine ingrandita delle fibre dei tessuti per valutarne il pregio. Costruì degli strumenti talmente buoni che gli permisero di osservare anche più di quello che stava cercando. Sebbene non avesse inventato lui il microscopio, riuscì ad arrivare a un grado d’ingrandimento tale da vedere il mondo microscopico pieno di vita e di diversità contenuto in una goccia d’acqua. Il mondo nascosto sotto i nostri occhi.

Leeuwenhoek non diede il nome a ciò che aveva scoperto: si limitò a descrivere quel qualcosa di vivo in movimento che aveva osservato. Tutte queste osservazioni non attirarono veramente l’attenzione degli scienziati (con fatica riuscì a portare le sue scoperte alla Royal Society) fino quando, a un certo punto dell’Ottocento grazie alle ricerche di Pasteur, nacque la scienza che studia le forme di vita microscopiche: la microbiologia.

Il mondo microscopico non è formato solo da batteri: esistono un’infinità di organismi molto diversi tra di loro con grandi diversità funzionali e strutturali. Dei sei regni in cui sono suddivisi i viventi, tre sono formati da organismi unicellulari: archea, batteri e protisti.

Generalmente indichiamo con il temine microbi tutti gli organismi viventi monocellulari di piccolissime dimensioni (nell’ordine dei micron, frazioni di millimetro) compresi batteri, muffe, virus e protozoi. Tra questi, i batteri sono la forma di vita più diffusa e antica apparsa sulla terra. L’uomo convive da sempre con i batteri. La fermentazione e la lievitazione sono processi biotecnologici conosciuti da tempi ancestrali che sfruttano il metabolismo batterico e le sostanze di scarto prodotte come l’etanolo e l’anidride carbonica per fini alimentari.

Ma la nostra convivenza con i microbi è ancora più profonda di quello che può sembrare perché continua fin dentro il nostro corpo, giù giù nelle zone più remote del nostro intestino. I tratti più profondi del tubo digerente sono infatti popolati da una moltitudine di microbi con cui abbiamo instaurato, e loro hanno instaurato con noi, un rapporto profondo. L’insieme dei microbi, la cui composizione è strettamente personale, è chiamato microbiota e svolge funzioni fisiologiche anche importanti nel mantenimento dell’omeostasi. Il ruolo fisiologico del microbiota è ed è stato negli ultimi anni oggetto di numerosi studi approfonditi e, nonostante questo, non è ancora del tutto noto il tipo di rapporto che esiste tra l’uomo e il suo microbiota. Sappiamo che non è solamente superficiale e che, ad esempio, collabora nella regolazione dell’attività metabolica contribuendo a mantenere il corretto stato di salute del nostro corpo.

Non sono tutti buoni

Se da una parte abbiamo sviluppato con batteri un rapporto di collaborazione, dall’altro siamo da sempre soggetti a infezioni che causano malattie anche molto gravi. Questo perché non tutti i batteri sono buoni. Una certa parte di questi, la minoranza a dire il vero, sono patogeni per l’uomo e causano problemi gravi quando trovano terreno fertile per prolificare. Alcune delle malattie che hanno flagellato l’uomo per secoli come la peste, il vaiolo e la lebbra sono di origine batterica.

Si stima che nel nostro corpo convivano circa 1000 diverse specie di batteri con un rapporto stimato tra cellule batteriche e cellule umane di 1:1 se non maggiore. Per ogni cellula umana di cui sono formati i nostri tessuti e organi c’è almeno una cellula batterica.

Molecole naturali

Come ho già raccontato in questo articolo sulla scoperta della penicillina, funghi e batteri lottano da sempre per la sopravvivenza. L’uno produce sostanze nocive per i batteri che a loro volta rispondono sviluppando una resistenza nei confronti delle sostanze chimiche prodotte dai funghi. Noi uomini siamo molto ingegnosi ma la natura lo è ancora di più.

Gran parte degli antibiotici che usiamo hanno origine naturale e non sono altro che le armi chimiche dei funghi contro i batteri. Ciò che abbiamo fatto è stato individuare, isolare, studiare e migliorare la potenza e la specificità di molecole già esistenti.

Per trattare le infezioni batteriche non esiste solo la penicillina, ma queste molecole possano diventare inutili quando l’uso diventa abuso. Affrontare il problema della multi-resistenza agli antibiotici con nuovi farmaci non è semplice soprattutto quando la ricerca di nuovi farmaci non produce i risultati voluti. In questo scenario, nuove prospettive sembrano arrivare dall’applicazione delle tecnologie più avanzate che sfruttano l’intelligenza artificiale e i big data per ricerca di nuovi farmaci. Rimani collegato per non perderti i futuri articoli sul tema degli antibiotici.

Francesco Zantedeschi

Mi chiamo Francesco Zantedeschi e sono laureato in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche. Sono da sempre affascinato dalla scienza e dalla creatività. Recentemente mi sono avvicinato alla divulgazione scientifica perché penso che la scoperta sia importante tanto quando la sua comunicazione.