Tiberio e l’avventura della penicillina

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Cent’anni dalla morte del medico molisano che anticipò una scoperta rivoluzionaria per l’umanità

Quest’anno si è celebrato il Centenario di Vincenzo Tiberio, medico-scienziato molisano, che fece importanti studi sulle sostanze antibatteriche di cui diremo in avanti. L’avventura dell’era antibiotica è datata nel 1928, quando il batteriologo scozzese Fleming osservò, quasi per caso, il seguente fenomeno: una piastra di agar disseminata di stafilococchi era stata inquinata da una muffa e, qualche settimana dopo, quando il ricercatore la esaminò di nuovo, notò qualcosa di strano. Egli scoprì che un filtrato del brodo dove si era prodotta la muffa mostrava un forte effetto su vari batteri nocivi per l’uomo: pneumococchi, stafilococchi etc…; muffa (identificata poi come Penicillium notatum ), che chiamò penicillina, che iniettata in un animale sano non causò effetti dannosi. Purtroppo non sperimentò il prodotto nel corpo di animali malati. Dopodichè usò l’estratto di muffa come antisettico su ferite e infezioni esterne di alcune persone. Aveva rilevato, altresì, che si trattava di una sostanza molto difficile da isolare e facile da distruggere. Gli antibiotici segnarono una rivoluzione nella pratica medica garantendo la salute e spesso la vita a milioni di persone, nonostante ciò mancò poco che i miracoli prodotti da questo farmaco non si attuassero mai. Infatti, le ricerche di Fleming pubblicate nel 1929 passarono quasi inosservate: dopo circa 11 anni, fu necessaria l’opera tenace di vari scienziati per dimostrare che era stato trovata la medicina miracolosa sognata da secoli, capace di sconfiggere le malattie senza effetti collaterali sul paziente. Il premio Nobel per la medicina del 1945 fu assegnato ex aequo a Fleming, Chain e Florey. L’avvento degli antibiotici, frutto dello straordinario lavoro del cosiddetto gruppo di Oxford guidato dal prof. Florey, fu anche preceduto da vari esperimenti da parte di tanti ricercatori attivi nel mezzo secolo prima della scoperta casuale di Fleming, i quali utilizzarono culture di muffe e di germi a fini antibatterici. Nel 1870 il batteriologo inglese B. Sanderson aveva notato che se una coltura batterica o tessuti veniva contaminata da una muffa, nel caso dal Penicillum, non si aveva sviluppo di germi; L’anno dopo il chirurgo inglese J. Lister fece esperimenti simili. Negli anni successivi W. Roberts (1874) professore a Manchester e il fisico J. Tyndall (1875) notarono che dove si sviluppano dei funghi, nel caso specifico un Penicillum, diffìcilmente crescono dei batteri. Nel 1885 V. Babes, batteriologo di Bucarest, scriveva che “la malattia provocata da un batterio può essere probabilmente trattata con un altro batterio”. Inoltre in Francia L. Pasteur e J. Joubert (1887) notarono che il bacillo del Carbonchio non diventava patogeno se veniva coltivato con batteri non attivi. Nello stesso anno (1887) A. Cantani, clinico medico a Napoli, rilevò: germi messi in colture di certi patogeni li annientavano alterando le condizioni di vita; da qui la sua proposta di sfruttare questo potere invadente di batteri inoffensivi. Fece una prova: insufflò colonie di Bactherium thermo, non dannoso per l’uomo, nei polmoni di un malato di tubercolosi ottenendo un sensibile miglioramento del quadro clinico; inoltre all’esame dell’escreato del paziente, non si evidenziavano più i germi patogeni; lo studioso pubblicò il resoconto del suo esperimento: purtroppo la lingua usata era l’italiano e, tra l’altro, su un giornale poco diffuso; pertanto la preziosa informazione non ebbe il riscontro che meritava, per scarsa fase comunicativa; fu presto scordata. In seguito ci furono altri studi e attenzione sull’aspetto della competizione batterica da parte di altri ricercatori che furono altrettanto sfortunati circa un ritorno di consensi e attenzione: nel 1887 sono state fatte altrettante prove clinico-laboratorische a cura degli italiani G. Zagari e A. Pavone. Nel 1888 sull’antagonismo batterico intervennero: il chirurgo svizzero C. Garré e il francese E. De Freudenreich. Nel 1889 P. Vuillemin coniò le famose parole” antibiosi” e” antibiote” e l’italiano L. Manfredi, assistente del Cantani a Napoli, poteva affermare che: “un terreno nutritivo nel quale sia vissuto un batterio può diventare refrattario contro una nuova invasione di altri batteri”. Nello stesso momento, R. Emmerich, famoso microbiologo tedesco, rilevò che infettando animali da esperimento con streptococchi, essi erano protetti dall’infettarsi col carbonchio. Successivamente, metteva in evidenza come le colture di Piocianeus ammazzavano i bacilli del carbonchio. Da qui la suggestiva ipotesi che nei filtrati batterici doveva esistere un “enzima”, da loro chiamato “Piocianasi” che “dissolveva tali bacilli”. Nel circuito dei ricercatori, fece clamore la tesi di laurea sperimentale di un giovane studente di Colonia K. Doehle. “… In una piastra di agar con una coltura di bacilli di Carbonchio seminò, nel la zona centrale della sostanza gelatinosa, un frammento di carta permeato di Micrococco gram +, microrganismo rivale del Carbonchio, mettendo in mostra, dopo una breve incubazione, che “intorno alla carta vi era una zona di inibizione alla crescita di quest’ultimo agente patogeno”. Dopo il lavoro dei tedeschi, molto importante e significativo fu il contributo di studiosi italiani nonostante la scarsa notorietà dei loro risultati, perché, come in altri casi precedenti, pubblicati su giornali italiani non molto conosciuti e, quindi, non letti all’estero e, difatti, non riportati e quindi abbandonati ai capricci della sorte. Nel 1890 G. Gasparini, esaminando un fungo minore dell’aria si accorse che questo “digeriva” la parete cellulare di alcuni microrganismi; egli mise in risalto l’attività fisiologica e biochimica del processo, cioè l’antagonismo batterico. Nel 1891 L. Olitzki confermò le ricerche precedenti. Nel 1895 l’italiano Vincenzo Tiberio giovane medico originario di Sepino – Campobasso-, pubblicò sul numero di gennaio degli “Annali d’Igiene Sperimentale” un articolo “Sugli estratti di alcune muffe”. Il Tiberio, a conclusione dei suoi esperimenti, comunicava che “nelle muffe studiate erano contenuti dei principi solubili in acqua forniti di azione battericida (sostanza a cui non diede alcun nome e che non isolò completamente). La proprietà di queste muffe sono di forte ostacolo per la vita e la propagazione dei batteri patogeni”. Tali estratti, in specie quello di Aspergillus Flavescens, inoculati per via intraperitoneale in cavie già infettate con patogeni del tifo o del colera, svolgevano una duplice azione di prevenzione e terapia. Gli obblighi militari per la guerra di conquista della Libia, che lo allontanarono dai suoi studi, e la precoce morte impedirono al Tiberio di proseguire nelle sue brillanti ricerche che non solo anticipavano di trent’anni quelle di Fleming sui “succhi di muffa” ma ne attuavano anche le possibilità terapeutiche”. Importanti, ma ugualmente sfortunate, furono le ricerche di Bartolomeo Gosio, Capo dei laboratori di Batteriologia della Sanità Pubblica Italiana. Questi, dopo aver letto gli atti del Tiberio, separò da una coltura del Penicillum Glaucum, (che stava studiando come agente causale della pellagra), un principio attivo in struttura cristallina ad effetto antibiotico che arrestava lo sviluppo del carbonchio. Gosio avendo prodotto scarsa quantità della sostanza attiva, da lui denominata arsina penicillate, e “ considerato che la stessa non era abbastanza sufficiente per fare prove sugli animali” e che, il suo obiettivo iniziale era studiare la pellagra, attribuita al mais “ammuffito”, e non essendo interessato particolarmente all’Antibiosi e alla sua portata, di fatto decise di non applicarsi e di non incamminarsi su questa strada. Nel 1897 il giovane studente francese Ernst Duchesne completò la sua tesi” Antagonismo tra muffe e microbi” dimostrando che a cavie cui era stato inoculato Penicillum gaucum associato al bacilo del tifo, non sviluppavano la malattia; purtroppo il lavoro non trovò riscontro all’Istituto Pasteur. Importanti furono le ricerche del viennese R. Gelmo e di P. Ehrlich, premio Nobel nel 1908, che nel 1910 culminarono nella messa a punto del Salvarsan. Nel 1913 C. Alsberg e O. Black rifacendosi agli studi dei B. Gosio sul mais ammuffito, coltivarono il Penicillum estraendo anch’essi in forma cristallina una sostanza attiva: l’acido penicillico che diede prova di essere valido contro il Bacterium coli; purtuttavia, i due studiosi essendo al pari del Gosio, interessati a studiare le alterazioni del mais, decisero di non affrontare ed approfondire la problematica dell’antibiosi che, a loro modo di pensare, appariva di secondaria importanza.Le ricerche andarono avanti; nel 1910 A. Vaudremer a Parigi, dopo aver provato su cavie sostanze estratte di Actinomices fumigatus, cominciò a fare tentativi su pazienti affetti da tubercolosi. Nel 1921 quelle di R. Lieske di Lipsia; nel 1920 di I. Schiller; nel 1917 di Odessa, di Greig Smith australiano; nel 1922 Fleming scopre il Lisozima, antibatterico naturale presente nei liquidi corporei; nel 1924 di A. Gratia e S. Dath che isolarono da alcuni actinomiceti, un “enzima” capace di distruggere dei batteri (Escherichia coli). A distanza di anni, fu il patologo Howard Florey, dopo aver letto la pubblicazione di Fleming avvenuta nel 1929, che organizzò ad Oxford il team col biochimico Ernst Chain, e tradusse in pratica la precedente scoperta, trovando il metodo di purificazione della penicillina dal brodo di coltura, studiando il meccanismo d’azione e il suo grande potere antibiotico, e mettendo il farmaco a disposizione dell’umanità e dei soldati della seconda Guerra mondiale.