La curiosa rivoluzione cellulare di Virchow

La patologia umana era per Virchow la patologia delle cellule del corpo umano

La teoria che gli organismi viventi (vegetali) sono fatti di cellule fu proposta nel 1838 dal botanico Matthias Jacob Schleiden (1804-1881). L’anno successivo Theodor Schwann (1810-1882) pubblicava le “Mikroskopische Untersuchungen”, basate su un’ampia rassegna di tutte le osservazioni effettuate sino a quel momento, in cui accoglieva la teoria di Schleiden e riconosceva quali strutture essenziali delle cellule il nucleo, il contenuto fluido e la parete (che comunque non si riusciva sempre a vedere nei tessuti animali).

L’evoluzione storica delle concezioni che riguardano la patologia cellulare a partire dalla teoria cellulare di Theodor Schwann (1839), in virtù della quale gli organismi viventi dovevano essere considerati come la somma delle attività fisiologiche delle loro singole cellule, ha visto il susseguirsi della teoria cellulare di Rudolf Virchow (1858). La patologia umana era per Virchow la patologia delle cellule del corpo umano, di volta in volta distribuita ed estesa in molti modi diversi.

Rudolf Virchow (1821-1902) in Die Cellularpathologie (La patologia cellulare, 1858) formulò il noto assioma omnis cellula e cellula e lanciava il programma della patologia cellulare con l’obiettivo di rifondare la medicina sulla fisiopatologia cellulare e sul metodo sperimentale: nel nuovo clima intellettuale era finalmente possibile dedicarsi allo studio del ‘lignaggio’ (genealogia) delle cellule embrionali.

Virchow fu nel 1856 il primo a descrivere compiutamente l’embolia polmonare nella sua espressione anatomopatologica e a riprodurla sperimentalmente.

Virchow aveva sviluppato già a partire dalle prime versioni della teoria cellulare l’applicazione della nuova concezione dell’organizzazione dell’organismo vivente alla patologia.

La sua pubblicazione “La patologia cellulare basata sull’istologia patologica e fisiologica” era destinata a cambiare il corso del pensiero medico e biologico.

Virchow nacque a Schivelbein nel 1821 e morì a Berlino nel 1902.
Laureatosi a Berlino nel 1843, nel 1848 ricevette l’incarico dal governo di condurre un’inchiesta relativa ad un’epidemia di tifo che aveva colpito la Slesia superiore. Compiuta l’inchiesta, ebbe il coraggio di denunciare apertamente le mancanze del governo, rivelando quello spirito liberale che si manifestò apertamente durante i moti rivoluzionari del 1848, e che lo portò alla destituzione da ogni ufficio. Ma subito dopo ebbe la cattedra ordinaria all’Università di Wurzburg, che tenne per sette anni. Nel 1856 venne chiamato alla cattedra di anatomia patologica dell’Università di Berlino, ove rimase sino alla morte. Grandissimi furono i suoi contributi in ogni settore dell’anatomia patologica, ma la sua gloria e soprattutto legata alla fondazione della patologia cellulare. Fu anche insigne antropologo e paleontologo ed i suoi studi sul cranio di Neanderthal, sul Pitecantropo, sui caratteri antropologici dei tedeschi (soprattutto i Frisoni), oltre al monumentale trattato “Crania ethnica Americana” (Cranii dei popoli indigeni americani, Berlino 1892) segnarono una tappa fondamentale della storia della scienza. Di fronte all’evoluzionismo, assunse una posizione critica: lo giudicò un’esigenza logica della scienza, che, tuttavia, necessitava di prove sicure ed inconfutabili.

Epidemie, pestilenze e vaccini

Il Covid è solo l’ultima della serie di epidemie e pestilenze che hanno caratterizzato la storia dell’uomo, spesso in coincidenza con periodi di cambiamento climatico. I primi uomini si sono portati appresso diversi “patogeni di famiglia”, cioè parassiti condivisi con gli antenati ominidi: pulci, vermi, protozoi, salmonella, stafilococchi e streptococchi. Le punture di insetti, i morsi di animali, la lavorazione e il consumo di cibo contaminato sono stati l’origine di zoonosi come la tubercolosi aviaria, la leptospirosi, la schistosomiasi, il tetano, la tripanosmiasi, la trichinosi.

Il peso delle malattie infettive gravava visibilmente sulla salute dei romani: citiamo solo alcuni esempi tra cui la peste antonina (165-80 d.C.) a Roma, causata dal vaiolo (o morbillo) che provocò 30.000 morti; sempre su Roma, una città che nell’antichità sfiorò il milione di abitanti, si abbatté una epidemia di vaiolo con la peste di Cipriano (nel 250-270 d.C.), che al suo culmine fece contare 5000 morti al giorno.

Tra le rotture che vanno segnalate, senza dubbio la peste del 1347: In Europa sono stati stimati 43 milioni di morti tra il 1347 e il 1350. La ricostruzione ci dimostra come la peste abbia avuto la capacità di porre in rilievo non tanto le carenze organizzative delle città, ma l’incapacità dell’uomo di riuscire a porre rimedi utili a contenere il diffondersi della malattia. 

Lo studio dei testi ippocratici che raccolgono casi di malattie, come il trattato intitolato Epidemie, mostra che i tipi di malattie e le proporzioni tra esse nell’Antichità classica erano già analoghe a quelli che caratterizzeranno la storia dell’Europa fino alla metà del XIX secolo seppur con significative differenze legate a patologie come il morbillo, la rosolia e diverse malattie virali. La sifilide viene descritta da Frascastoro dopo la scoperta dell’America. 

Solo nel corso dell’Ottocento la vaccinazione cominciava a proteggere contro il vaiolo, e la febbre tifoide regrediva grazie a una migliore igiene degli alimenti. I processi di industrializzazione e urbanizzazione, però, determinarono nell’Ottocento condizioni ecologiche, come l’aumento della densità abitativa nelle città – dove peraltro mancavano impianti fognari e l’acqua era facilmente contaminata – che favorirono la diffusione di malattie come tubercolosi, tifo e influenza. 

Il primo vaccino fu “messo a punto” da Jenner e il nome “vaccino” ha origine proprio nel fatto che per immunizzare e proteggere i pazienti si utilizzava il vaiolo vaccino, cioè dei bovini. L’aggettivo aveva conseguito un risultato tanto importante da diventare anche un sostantivo. 

La vaccinazione cominciò a prendere piede e in questo bell’articolo di Nature una immersione nella storia delle scoperte che hanno consentito di arrivare ad oggi https://www.nature.com/immersive/d42859-020-00005-8/index.html#

Conseguenze della “patologia cellulare”

a seguito delle scoperte di Virchow, nuove indagini sui tumori

L’avvento della patologia cellulare, e pertanto l’indagine istopatologica, portò un chiarimento definitivo nell’ampio gruppo dei tumori, conosciuti sin dall’antichità. Per merito soprattutto di Virchow si classificarono come tumori soltanto quei processi che istologicamente appaiono costituiti da un tessuto neoformato, generatosi a seguito di moltiplicazione cellulare, escludendo così tutti quei fatti infiammatori cronici, gli ematomi, gli igromi e le altre tumefazioni fino allora incluse fra i tumori.
Si indagò anche sulla loro eziopatogenesi, alla ricerca di cause
chimiche, fisiche o biologiche determinanti la loro insorgenza. Da parte di Cohnheim e Durante venne prospettato nel 1877 la teoria eziopatogenetica dei «germi embrionali aberranti».

L’istochimica, che indagava la costituzione chimica della cellula
e dei tessuti unitamente alla istofisica ed a indagini più perfezionate attuate con il microscopio elettronico, hanno consentito una conoscenza più approfondita, favorendo l’istituzione della cito-patologia, fondata sulle alterazioni morfologicamente e biochimicamente dimostrabili delle parti costitutive della cellula stessa.

Nella patologia, dopo un periodo di sopravvalutazione delle cause esterne di malattia, sul finire del 1850 si fece strada una concezione biologica che, nell’insorgenza delle malattie, teneva conto anche dei fattori patogeni, intrinseci all’organismo, legati all’ereditarietà. Secondo tale concezione, oltre alle malattie congenite dovute ad alterazioni cromosomiche, veniva trasmessa ereditariamente anche una predisposizione ad ammalarsi di alcune malattie in rapporto al tipo di costituzione dell’individuo.

Achille De Giovanni (1838-1916), fondatore della Scuola neocostituzionalistica italiana, ideò una dottrina monumentale di morfologia clinica. Fra gli esponenti di questa Scuola si misero particolarmente in evidenza Pietro Castellino (1864-1933) e Giacinto Viola (1870-1944) che, nel 1904, a proposito della costituzione individuale, così si espresse: «Non bisogna dimenticare che, oltre ad una individualità morfologica interna ed esterna macroscopica, vi è una individualità microscopica cellulare ed una individualità che possiamo dire, in senso largo, biochimica». In questo concetto è riassunta l’impostazione costituzionalistica della medicina moderna.

Virchow e la patologia cellulare

Rudolf Virchow (1821-1902), professore di anatomia patologica nell’università di Würzburg, pietra miliare nella storia della medicina contribuì con i suoi studi anche alle conoscenze sull’infiammazione, sui tumori, sulla tubercolosi, le leucemie, le embolie.

Nel 1855 formulò in modo ampio e comprensivo, il principio che «la cellula è realmente l’elemento morfologico ultimo di tutti i fenomeni vitali, così nel sano come nel malato, e da essa dipende ogni attività vitale».
La cellula rappresenta, quindi, il substrato della vita ed anche della malattia, poiché la malattia non è altro che la vita in condizioni modificate. Anche la «teoria della patologia cellulare» venne, però, formulata dal Virchow, come un completamento della concezione umorale galenica. Egli infatti ritenne che la causa della alterazione umorale, non ben chiarita dalla dottrina ippocratica e galenica, si potesse individuare in una primitiva alterazione anatomica e funzionale della cellula. Sorta dunque dall’anatomia, l’idea virchowiana si spinse nel campo della fisiologia ed in quello della patologia, per cercare nella cellula, che è la minima espressione del corpo umano, la sede della malattia. Con la scoperta del ruolo della cellula nelle malattie venne anche trovato un punto d’attacco per l’azione farmacologica nell’organismo. In altre parole si gettarono le basi per lo studio dei legami che si stabiliscono tra farmaco e componenti cellulari.
Nella revisione della patologia improntata al concetto base di alterazione anatomofisiologica cellulare, Virchow fece importanti ricerche sulla leucocitosi, sulla leucemia (1853), sulla trombosi e sull’embolismo (1845-1847), termini tutti da lui stesso creati. Il suo nome è legato alla patogenesi della trombosi, su cui pubblicò un trattato nel 1845, e ancora oggi mantiene la sua validità la cosiddetta “triade di Virchow”, secondo la quale la trombosi venosa è attribuibile alla presenza di tre eventi: riduzione del flusso del sangue, alterazione della parete del vaso sanguigno e ipercoagulabilità. Nel 1854 Virchow scoprì la mielina e più tardi si interessò al processo infiammatorio e fece interessanti ricerche sui tumori.

Guarigioni Miracolose: una mostra on line

Guarigioni miracolose. Malattia e intervento divino. L’arte interpreta il miracolo in opere dal Tre al Novecento: una mostra, liberamente accessibile sul sito della Galleria degli Uffizi di Firenze, propone una selezione commentata di pitture, disegni e illustrazioni che raffigurano guarigioni miracolose. Qui il link alla mostra: https://www.uffizi.it/mostre-virtuali/guarigioni-miracolose#

Per questa iniziativa on line, progetto e coordinamento di Patrizia Naldini con saggio introduttivo di Angelo Tartuferi, sono state selezionate quindici opere scelte tra quelle delle collezioni del Museo e non solo.

Tutte realizzate da grandi maestri come Beato Angelico che rappresenta i Santi Cosma e Damiano, Sandro Botticelli e Rembrandt, per ognuna, è accessibile la scheda di approfondimento e la possibilità di ingrandire i dettagli più significativi.

Per saperne di più sulla medicina monastica e i Santi Cosma e Damiano potete leggere qui