Archive for the ‘Human Biology’ Category

Terza dose

settembre 6, 2021

Non ho un’esperienza in fatto di vaccini, a parte quella derivante dall’averne assunti molti: la mia generazione è stata vaccinata per molte malattie, io ho aggiunto volontariamente il vaccino contro il virus della TBE. In nessuno dei casi durante la mia vita, a parte quello del vaccino anti SARS-CoV-2, ho ricevuto due dosi ravvicinate a distanza di un mese l’una dall’altra.

Rileggendo i miei vecchi appunti riguardo al funzionamento del sistema immunitario adattativo umano, penso di capire perché sia meglio somministrare due o tre dosi distanziate nel tempo (molti mesi) piuttosto che avere fretta di inoculare due dosi in poco più di un mese. Provo a spiegarmi e a fare qualche ipotesi. Sia chiaro agli incompetenti complottari che queste sono ipotesi di buonsenso basate sulle conoscenze che un biologo non specializzato ha riguardo al funzionamento del sistema immunitario umano.

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Il formaggio è un ecosistema

agosto 18, 2020

Non si tratta di una metafora. Il formaggio è oggettivamente un sistema dove convivono e interagiscono un gran numero di organismi, in una “matrice” complessa di composti organici.

Il mio primo “stracchino”

Batteri, lieviti e “muffe” sono gli organismi senza cui è impossibile ottenere un formaggio degno di questo nome. Forse non tutti sanno esattamente cosa stiano mangiando, quando affrontano un formaggio, ma state certi che non è semplicemente del latte “solidificato e lasciato seccare” un po’.

Consideriamo la materia prima: il latte. E’ evidentemente il prodotto di un organismo vivente, una miscela quasi omogenea di acqua, proteine, sali, grassi. Tutto ciò che serve a nutrire un mammifero neonato. Il latte vaccino non è uguale a quello ovino, né a quello caprino. Neanche parliamo di quello equino. Il latte oltre tutto è sterile, nel momento in cui esce dalla mammella, ma viene subito contaminato più o meno da microorganismi, a seconda di come si comporta chi munge. Un vitello o un agnello in realtà accedono a latte piuttosto “pulito”, ma considerate che vacche, pecore e capre non dispongono di un bidet e il loro orifizio anale si trova in alto, sopra le mammelle che sono piuttosto arretrate. Inoltre questi animali hanno l’abitudine di distendersi per fare una pausa e ruminare in santa pace, cosa che porta le mammelle a contatto con l’erba. E’ facile intuire come il latte venga colonizzato da vari organismi.

Questi organismi tuttavia non devono farci “paura”, perché sono proprio loro ad avere aiutato l’uomo nel corso dei millenni, trasformando le componenti del latte in un modo che noi umani non saremmo stati capaci di immaginare. Per gli appassionati di formaggi e arte casearia tutto questo è ovvio, per i consumatori meno informati invece vale la pena andare oltre questa riga.

Il latte come sapete è liquido. Il formaggio è un solido, più o meno morbido, ma solido. Per passare da uno stato all’altro bisogna fare in modo che il latte cagli. Con questo termine si intende la trasformazione macroscopica del liquido in una specie di massa gelatinosa, che ricorda molto un budino. A livello microscopico, per ottenere questo risultato è necessario modificare le proteine presenti nel latte e fare sì che queste si organizzino formando un reticolo, che ingloberà tutte le altre molecole presenti e darà struttura a questa specie di budino, detto “cagliata”. La trasformazione delle proteine si può fare in vari modi, ma nella caseificazione i due più usati sono attraverso l’intervento di enzimi o un aumento dell’acidità del latte. In entrambi i casi qualcosa cambia nella forma o dimensione delle proteine e queste non riescono più a rimanere in soluzione nell’acqua (gran parte del latte è acqua).

Non sto a tediarvi con questioni da biochimici, relative a come gli enzimi taglino le proteine o la diminuzione di pH modifichi la loro struttura terziaria cambiando la carica dei residui aminoacidici, il miracolo della cagliata avviene e vi trovate di fronte a questo “budino”, che tende a espellere acqua, ma fatica a liberarsi di quella che si trova dentro la massa. Per aiutarlo il casaro pratica dei tagli e favorisce la fuoriuscita di acqua, delle proteine ancora in soluzione e di un gran numero di altre molecole. Ciò che resta dopo un po’ è una massa più compatta, che inizia ad assomigliare a un formaggio spalmabile. Ma non è ancora formaggio.

A farlo diventare tale non è semplicemente la perdita di acqua, ma l’azione combinata di un numero impressionante di organismi microscopici. Penso che tutti abbiate ormai confidenza con i nomi di batteri riportati sulle confezioni di yogurt. Ebbene, quei batteri o dei loro parenti, intervengono iniziando a usare gli zuccheri, le proteine e i grassi presenti nel latte, dunque nella cagliata. Questi organismi usano le molecole disponibili, le fanno a pezzi, ricavano energia e materia utile per vivere, lasciano dietro a sé i prodotti che definiremmo di scarto. A noi umani piacciono molto i prodotti di scarto del metabolismo dei microorganismi. A parte formaggio, yogurt e altri derivati del latte, ricordiamoci sempre che l’inebriante alcol etilico presente in vino, birra, idromele e altre bevande è nient’altro che il prodotto del metabolismo di microorganismi. In quel caso lieviti. Gli stessi lieviti che producono gas e fanno gonfiare un impasto di acqua e farina, consentendoci di ottenere un pane che non abbia la consistenza di un mattone.

Voglio farvela corta: a seconda di quali microorganismi colonizzano la cagliata durante la lavorazione, otterremo formaggi diversi. Ovviamente la colonizzazione può essere gestita, favorendo alcuni microorganismi e sfavorendone altri, introducendoli di proposito e trattando il latte in modo da ridurre o annullare la presenza di quelli “selvatici”. Proprio questo è il motivo per cui quella del casaro è una vera arte: ogni azione compiuta, dalla mungitura alla fine della stagionatura, modifica il risultato finale. Che può essere straordinariamente piacevole o una schifezza immangiabile.

A me piace molto il formaggio e tre anni fa ho iniziato a fare esperimenti di caseificazione domestica, usando il latte a buon prezzo che veniva distribuito da un’azienda delle mie parti (Friuli). Non mi buttai a capofitto facendo cose a caso, ma provai a studiare un po’ di principi dell’arte casearia, acquistai del caglio bovino e mi misi all’opera con l’assistenza di mia moglie. Nessuno dei formaggi che abbiamo prodotto era cattivo e solamente uno è risultato insapore come quelli economici che si comprano al supermercato. In quel caso avevamo sterilizzato il latte. In tutti gli altri casi ho favorito l’attività batterica e qualche volta ho immesso nel latte la pasta di un formaggio già maturato. Non è questa la soluzione ideale, perché la comunità di organismi che popolano il formaggio cambia durante la maturazione e la stagionatura, per cui un formaggio “pronto” non avrà gli stessi batteri di uno a inizio maturazione, ma un po’ di forme di resistenza ci sono sempre e le condizioni indotte sono state sufficienti.

Queste esperienze mi hanno dato molta soddisfazione, ma soprattutto mi hanno confermato i sospetti relativi ai processi produttivi dei formaggi insapori che trovano (purtroppo) ampio spazio sul mercato. Il problema è che fare un formaggio buono e saporito, ben maturato e stagionato, richiede molta cura, molte operazioni. Non basta aggiungere la bustina “magica” di fermenti selezionati, bisogna fare in modo che il loro ecosistema abbia le caratteristiche giuste, per farli prosperare e lavorare nel modo desiderato. Tutti i microorganismi sono bravissimi a tirare fuori energia dalla materia organica, in tante condizioni diverse, ma a seconda della situazione prediligono un metodo rispetto a un altro e i prodotti di scarto cambiano. Proprio quei prodotti di scarto che danno il sapore al formaggio.

Una volta ho acquistato un formaggio erborinato, da un’azienda che non cito per pudore. Effettivamente all’interno c’erano delle bolle in cui si era sviluppata Penicillium roqueforti, la muffa del Gorgonzola, del Roquefort, dello Stilton. Ma per il resto, il formaggio non sapeva di nulla. Pareva che non fosse maturato, era di pasta gommosa e dal sapore più simile al latte che a un formaggio. In sostanza, chi aveva preparato quell’erborinato non aveva per nulla fatto maturare il formaggio. Costava poco, ma valeva nulla.

Quando acquistate un formaggio a 6 – 8 €/kg e ha consistenza e sapore della plastica, sappiate che è del tutto normale. Per ottenere qualcosa di meglio è necessario compiere molte operazioni, che richiedono tempo e personale, dunque un aumento dei costi. Fare cagliare del latte, inoculare un po’ di fermenti e mettere a maturare in cella facendo il minimo indispensabile, su grandi quantità, fa uscire dall’azienda il formaggio a un prezzo molto basso, ma se avete il senso del gusto, ricordatevi che il formaggio è un ecosistema e per ottenere qualcosa di buono bisogna avere una grande cura nel creare le condizioni per fare lavorare bene i microorganismi.

Biosicurezza e tamponi

marzo 25, 2020

Ogni analisi permette di capire cosa è successo fino al momento in cui si esegue. Poi?

Se andassi in un campo qui vicino casa (cosa che farei se non ci fosse l’isolamento antivirus) potrei rilevare la presenza di un certo numero di specie di piante. Tornerei a casa e scriverei ad esempio “in questo campo c’è Cynodon dactylon con una copertura del 23%”.

Domattina potrebbe arrivare il proprietario del campo ad arare. Domani sera non ci sarebbe più una copertura del 23% di Cynodon dactylon (anche se sappiamo bene che la gramigna si farà viva di nuovo e prospererà).

Se oggi facessi un prelievo mediante tampone sulle mucose del soggetto A1 e analizzassi il campione, alla ricerca del RNA di SARS-CoV-2, potrei trovarlo o meno. Se lo trovassi, sarebbe molto probabile (moltissimo) che il soggetto A1 sia portatore del virus e che questo si stia riproducendo nelle sue cellule. Se non lo trovassi, potrei dire che al momento del prelievo era poco probabile che A1 stesse ospitando il virus. Posso parlare solo del momento in cui ho fatto il prelievo con tampone.

Nota la differenza fra le due affermazioni.

Che cosa posso dire di A1 dopo un’ora dal prelievo? E dopo un giorno? Dopo due, cinque, dieci? Posso dire che la sua probabilità di ospitare SARS-CoV-2 sarebbe ancora bassa (molto bassa) se A1 non incontrasse soggetti portatori o non classificati.

Non classificati?

Si. Finché non eseguiamo un’analisi del campione prelevato mediante tampone, non abbiamo assolutamente idea di quale sia lo stato di un altro soggetto, ad esempio la signora B17, che con un nome così può radere al suolo un paese.

La signora B17 è come il gatto di Schroedinger. Finché non faccio il prelievo e analizzo il campione, per quanto ne so, può portare il virus o meno.

Molti in Italia stanno invocando “tamponi per tutti”. Questo avrebbe un enorme interesse per il calcolo dell’incidenza del virus SARS-CoV-2 all’interno della popolazione nel momento t1. Diciamo il 25 marzo 2020 alle ore 18:00.

Ma tutta sta gente, a cui abbiamo fatto il prelievo, cosa farà dopo? Se faranno i bravi, staranno tappati in casa e non incontreranno nessuno che non appartenga alla loro normale cerchia familiare. In questo momento mia moglie e io siamo soggetti non classificati, ma possiamo dire che assai probabilmente il nostro stato è identico, perché viviamo nella stessa casa e non rimaniamo a metri di distanza l’una dall’altro. Siamo stati bravi, abbiamo adottato tutte le precauzioni possibili dettate da un biologo che ha letto un sacco di articoli sul virus, tuttavia siamo due (adorabili) gattini di Schroedinger, dal punto di vista sanitario.

Fare prelievi con tampone a 1000 individui ci permetterebbe di classificarli fra “infetto” e “non infetto” al tempo t1. Ma non ci permetterebbe di affermare che gli indenni siano ancora tali più tardi: non sapremmo quale sia il loro stato al tempo t2. Dipenderà da chi avranno incontrato e come.

Sapete cosa facciamo nella gestione della fauna ittica? Da molti anni seguiamo delle regole molto semplici per contrastare la diffusione delle malattie dei pesci. Ad esempio classifichiamo gli allevamenti di pesci e i fiumi. Dove non troviamo la malattia che ci preoccupa, dopo avere esaminato un certo numero di pesci per un po’ di volte, dichiariamo che quella zona o allevamento sono indenni dalla malattia. Quella malattia lì non c’è e noi sappiamo cosa fare per non portarla: bisogna compartimentare. In una zona o allevamento indenne non si portano pesci non classificati. Un pesce non classificato potrebbe essere sano, malato o portatore della malattia e, se così fosse, andrebbe a farsi benedire la sicurezza del nostro spazio. Si ammalerebbero tutti gli altri pesci e inizierebbero a morire, a migliaia. L’ho visto accadere nella mia carriera.

Questo è un principio basilare di biosicurezza!

La cosa più intelligente da fare è iniziare a costruire a poco a poco delle zone sicure, dove tenere gli individui sani e non portatori della malattia. In questo modo avremo una certezza. Nel caso della pandemia di CoViD-19 è evidentemente troppo tardi per creare zone indenni estese. Abbiamo tentato di fare il contrario, ovvero compartimentare in modo da circoscrivere i focolai. Ci abbiamo provato, ma fuori dalla prima Zona Rossa c’erano già, fra i milioni i persone non classificate, portatori del virus e (forse) anche malati.

Alt, caro criticone sapientone, a quel punto non era possibile fare altrimenti, non sapevamo niente. No, non c’è un gruppo di saggi spaziali che sapeva tutto. E no, ti ho appena spiegato perché non aveva senso fare 60,5 milioni di analisi, sempre ammesso che esistessero talmente tanti laboratori da potere analizzare 60,5 milioni di campioni, meglio se due volte, arrivando a 121 milioni di analisi in poche ore. Neanche nei film di fantascienza ci riescono.

Quindi, ripetiamo il mantra: RESTA A CASA, adotta la compartimentazione più possibile. Non sei un soggetto classificato, muoviti con cautela e adotta tutte le misure per ridurre il rischio di ricevere il virus. La nostra arma, al momento, è fatta di pazienza e precauzioni.

Il caso

marzo 12, 2020

Sembra molto difficile accettare l’idea che SARS-CoV-2 sia il prodotto del caso e non di un progetto, di un complotto mondiale ordito da qualche organizzazione criminale internazionale.

Abbiamo già visto che cos’è un virus nell’articolo Coronavirus. In quell’articolo ho spiegato che i nuovi virus compaiono in seguito a errori casuali nella creazione delle loro copie, o meglio delle copie delle molecole di acidi nucleici contenute nel virione (particella virale). Alla base di tutto questo c’è il caso. (more…)

Incidenza

marzo 9, 2020

In questi giorni sento usare in modo del tutto casuale termini come “incidenza” o “mortalità”. Sia chiaro, avere in mente i concetti corretti usati in epidemiologia non vi salverà la vita, ma potrebbe aiutarvi a capire quanto sia importante adottare le misure straordinarie, soprattutto per ridurre il tasso di incidenza della polmonite virale 2019.

Incidenza è la probabilità che un soggetto sul pianeta Terra, o in una data area geografica isolata (si, magari!) manifesti “nella storia” una malattia, o venga riconosciuto come malato. Probabilità, parola difficile da digerire perché il nostro sistema scolastico non ci ha insegnato esattamente cosa significhi. Siamo convinti che un numero ritardatario alla ruota del Lotto abbia sempre più probabilità di uscire. Invece no. Con le malattie come funziona?

Incidenza = numero di soggetti che si sono ammalati / soggetti che si possono ammalare

E’ un numero compreso fra 0 e 1, ma viene spesso espresso come %.

C’è però un problema col tempo.

In Italia ci sono circa 60,5 milioni di residenti. Quando arriva una malattia nuova, come questa polmonite virale, il numero di casi totale aumenta col passare del tempo. Esattamente come quelli di influenza, di AIDS, di epatite C o altra schifezza del genere.

Se io facessi il calcolo ammalati/abitanti dopo un giorno dall’arrivo di un’influenza normale, potrei avere un dato come

1000/60500000 = ‭0,00001652

Se aspettassi la fine dell’anno potrei avere un dato come

6000000/60500000 = ‬‭0,09917355

Ovvero molto più grande! Cosa significa sta roba? Che quando arriva una malattia non abbiamo mai le idee chiare sulla sua incidenza, perché questa continua a variare ogni giorno. Avremo le idee più chiare dopo molto tempo. Guardate il grafico diffuso dal Dipartimento della Protezione Civile, la linea giallo arancio rappresenta il numero di “attualmente positivi”, ovvero il numero di persone che oggi sono positive al virus, sono vive e non sono guarite.

Numero di “attualmente positivi” per il virus nel periodo fra 24/02 e 08/03 – Dati Dipartimento della Protezione Civile

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