“World Diabetes Day” un secolo di insulina   

Maria Amendola

Il 14 novembre si celebra la Giornata mondiale del diabete, la data è stata scelta per omaggiare quella di nascita  del professor Frederick Banting (1891-1941) scopritore 100 anni fa dell’ormone dell’insulina. La locuzione latina “day betes” cioè “diabete” deriva dal greco e significa “passare attraverso” e fu coniata da Areteo di Cappadocia (81-138 d.C.). Il professore Frederick Banting (1891-1941) e il suo allievo Charles Best (1899-1978) nel 1921 isolarono l’ormone  dell’insulina, a questo risultato ha concorso l’impegno di molti altri ricercatori, medici e scienziati che per l’appunto nei corso dei secoli hanno affrontato la condizione diabetologia e con le loro intuizioni e le loro scoperte, hanno contribuito alla formulazione di una cura per questa patologia. Nel 1921, quindi, il destino di molti malati di diabete mellito fu cambiato. In breve ripercorriamo i passaggi che portarono alla scoperta.

Il papiro di Ebers è in assoluto il primo documento  in cui si parla di diabete, nel 1875 è stato pubblicato dall’archeologo tedesco Georg Moritz Ebers (1837-1898) che nell’inverno del 1873-1874 lo scoprì a Luxor. Questo papiro è un trattato medico (lungo 20 metri) redatto nel 1552 a.C. In esso si menziona la “poliuria” associata “all’acqua che scorre” da qui il nome di “diabete”. Al nome “diabete ” viene anche associato il termine ‘mellito‘, per via delle urine dolci, (anticamente i primi medici assaggiavano le urine per diagnosticare la malattia). Il padre della medicina indiana Susruta (vissuto tra 1200 a.C. e il 600 a.C.) diede una descrizione precisa di questa patologia, ed egli già distingueva due forme di diabete: la giovanile (i malati vivevano per un periodo breve)  e una riscontrata in adulti obesi. Suddivisione che oggi chiamiamo  diabete di tipo 1 e diabete di tipo 2. Il medico romano Aulius Cornelius Celsus (30-50) fornì una descrizione dettagliata della malattia e fu il primo a consigliare l’esercizio fisico e interpretò la malattia come un’insufficienza renale. Come accennato al medico greco Areteo di Cappadocia (81-138 d.C.) si deve l’invenzione del termine “diabete”. Il medico romano Galeno (129-200) descrive questa patologia come una malattia che provocava danni ai reni. Il medico persiano Avicenna (980-1037, “il padre della medicina moderna”) fornì una descrizione delle complicazioni del diabete nel suo “Canone della scienza medica”. Il medico arabo All-Rhazes (865-925), pensò che per combattere la malattia l’attività fisica e sessuale fossero molto indicate. Nel ‘500 il medico Paracelso (1493-1541) studiò il diabete grazie all’osservazione dell’urina, credeva che la poliuria e la gran sete nei diabetici fossero dovuti al sale che si perdeva nelle urine. Nel 1674 il dottor Thomas Willis (1621-1675) fu il primo a far riferimento alla consistenza “dolce come il miele” dell’urina assaggiandola. Nello stesso periodo anche il medico Thomas Sydenham (1624-1689) affermò che questa patologia era dovuta ad una scarsa digestione di una sostanza che veniva espulsa con le urine. Nel 1775 il medico inglese Matthew Dobson (1732–1784) si impegnò in uno studio sistematico sulla sintomatologia, osservando un gruppo di suoi pazienti diabetici, e si accorse della presenza dello zucchero sia nelle urine che nel sangue che e pensò che la causa fosse una digestione difettosa (come Sydenham). Nel 1797 John Rollo (….- 1809) ipotizzò la “teoria gastrica” prescrivendo ai suoi pazienti diete povere di carboidrati e ricche di carne, fu uno dei primissimi a pianificare diete per i diabetici. Ma nel 1778 fu Thomas Cawley  a trovare un nesso tra il diabete mellito e la disfunzione pancreatica, eseguendo un’autopsia su di un suo paziente scoprì un pancreas atrofico e pieno di calcoli. Nel 1848 il fisiologo e padre della medicina sperimentale Claude Bernard (1813-1878) scoprì la funzione glicogenica del fegato e quella digestiva del pancreas. Nel 1869 il patologo e analista tedesco Paul Langerhans (1847-1888), scoprì nel pancreas  degli isolotti di cellule sparse che producono fermenti digestivi, in suo onore sono stati chiamati “isole di Langerhans”. Nel 1889, due ricercatori tedeschi, Joseph von Mering (1849-1908) insieme al suo studente Oskar Minkowski (1858-1931) dopo aver rimosso il pancreas ad un cane, scoprirono  che questo organo controllava i livelli di glucosio nel sangue. I ricercatori affermarono che senza pancreas il diabete si sviluppa subito che questo portato alla morte. In seguito si scoprì anche altro, cioè che a produrre una sostanza (insulina) che abbassava il livello di glucosio nel sangue erano le “isole di Langerhans”. Nel 1916 lo scienziato rumeno Nicolae Constantin Paulescu (1869-1931) inietta ad un cane diabetico l’estratto di liquido pancreatico da lui sviluppato, ciò normalizzò i livelli di glicemia nel sangue. Dopo l’interruzione forzata a causa dallo scoppio della Prima guerra mondiale (1914-1918) egli nel 1921 pubblicò per la prima volta i suoi studi, e il 10 aprile del 1922 ottiene il brevetto per la scoperta della “Pancreina”. Da qui partì il lavoro di  Frederick Grant Banting (1891-1941). Egli aveva seguito le teorie del fisiologo  Sir Edward Albert Sharpey-Shafer (1850-1935),  lo scopritore dell’adrenalina che in lingua inglese chiama “insulin” nel 1910/1916. Banting  seguì la teoria di altri che affermavano che il diabete fosse il risultato di una mancanza di una proteina (che chiamarono “insulina”) di quelle cellule presenti nelle “isole di Langerhans”. Shafer aveva teorizzato che il metabolismo degli zuccheri fosse controllata dall’insulina, e la mancanza di questa provocava quello che sarà chiamato un “difetto nel metabolismo”, cioè la grossa quantità di zuccheri nelle urine. Banting fu ispirato dal lavoro dello scienziato russo-americano Moses Barron (1884-1974) il quale  dimostrò che chiudendo il condotto pancreatico le cellule che producevano la tripsina si deterioravano mentre le cellule del pancreas erano rimaste intatte. Quindi Banting ipotizzò che l’insulina potesse essere estratta dal pancreas e così facendo poteva essere somministrata ai malati di diabete. Per dimostrare ciò Banting riuscì ad ottenere dal biochimico John James Richard Macleod (1876-1935), professor della cattedra di fisiologia dell’Università di Toronto, il permesso di fare esperimenti nelle vacanze estive insieme allo studente canadese Charles Herbert Best (1899-1978). Continuarono la loro ricerca dallo scritto di Barron. Banting e Best riuscirono a creare un estratto (liberato da tripsina) del pancreas di alcuni animali, provocando poi un diabete sperimentale in altri animali e iniettarono a quest’ultimi l’estratto, e notarono che i sintomi tipici del diabete erano in remissione. Questi due medici nel 1921 avevano isolato per la prima volta l’isletina, cioè avevano scoperto quella che noi oggi chiamiamo l’insulina. Banting e Best a quel punto decisero di usare l’insulina sull’uomo.  Il 23 gennaio del 1922 a Leonard Thompson, fu iniettata l’insulina, egli era ragazzo di soli 14 anni ricoverato  in fin di vita in un ospedale di Toronto, ed entro 24 ore dall’iniezioni i livelli di glucosio nel suo sangue scesero quasi alla normalità, ma ebbe l’orticaria. Macleod assunse il biochimico e professor canadese James Collip (1892-1965) per far purificare l’insulina (prodotta dal pancreas bovino). In seguito la notizia della possibilità di iniettare l’insulina si diffuse in tutto il mondo. A Leonard dopo 20 giorni fu iniettata l’insulina pura, e i risultati sperati arrivarono e dalla prima iniezione visse per altri 13 anni, poi morì per una polmonite in quanto al tempo gli antibiotici non esistevano. Banting nel febbraio del 1922 insieme al biochimico  Macleod, pubblicarono sul Journal of Laboratory and Clinical Medicine un saggio sui risultati positivi della normalizzazione dei livelli glicemici, ottenuti su un cane diabetico con l’uso di un estratto “pancreatico acqueo”. A quanto pare sembra che essi abbiano semplicemente messo in pratica ciò che lo scienziato Paulescu scrisse  nelle sue pubblicazioni, infatti, i due studiosi fecero riferimento al saggio del 22 giugno 1921. A sottolineare l’importanza di questa scoperta, nel 1923 il comitato per il Nobel  assegnò a Banting e Macleod il premio Nobel per la medicina, ignorando del tutto il lavoro e le ricerche di Paulescu e non fu accorta nessun tipo di ricorso, e anche il contributo di Best fu ignorato. Banting era insoddisfatto non trovò giusto che fu Macleod a ricevere il Nobel al posto di Best, allora Banting volontariamente condivise metà del premio monetario con Best, mentre Macleod  lo divise con Collip. Nel 1954 il chimico Frederick Sanger  (1918-2013) ed il suo team riuscirono ad identificare tutti gli elementi della struttura dell’insulina ed hanno ricevuto  il Nobel per la medicina nel 1955. Nel 1967 che venne realizzato il primo strumento per la determinazione della glicemia su una goccia di sangue capillare”. Nel 1973 vennero eliminate in America le siringhe U-100 e vennero sostituite dalle siringhe U-80 ed U-40, mentre in Italia furono sostituite dal 1999. Nel 1978 viene prodotta la prima “insulina umana”, ottenuta sinteticamente ed eliminando in questo modo tutte le possibili reazioni allergiche. Risale al 1986 la creazione della “penna da insulina”.