Una delle più grandi rivoluzioni scientifiche degli ultimi centocinquanta anni é stata probabilmente l'idea che l'universo, (comprendendo l'universo vivente che ci circonda e c'include) non ha cessato d'evolversi, di trasformarsi, di metamorfarsi. L'idea che l'universo ha una lunga storia, fatta di conseguenze (contingenze) e di singolarietà. Che si é costruito a partire di una mescolanza d'interazioni aleatorie tra dei componenti elementari della materia e di contraenti esercitate per relazioni casuali, al quale noi diamo il nome di "leggi della natura".
La scienza moderna ha riscoperto, dopo quasi venti secoli la "De natura rerum" di Lucrezio, che la vita é emersa e si é evoluta fuori da ogni progetto, da qualsiasi intenzionalità, da qualsiasi finalità. Questa nozione ha spesso originato confusione: la scienza evidentemente non ha mai portato la prova dell'assenza di ogni progetto all'opera dell'universo: ma ha semplicemente scoperto che era capace di capire molto meglio, prevenire e manipolare quello che noi percepiamo della realtà facendone tesoro di ogni idea di progetto, d'intenzionalità e di finalità.
Se l'essere vivente é natura, e se la natura, (natura vuol dire letteralmente: quello che é in procinto di nascere. Dopo la sua origine quello che noi definiamo vita, fa originare secondo le ultime parole dell' "Origine della specie" di Charles Darwin: a partire d'un inizio così semplice (le fisionomie) di forma infinita la più bella, la più meravigliosa. L'essere vivente é emergenza, divenire, trasformazione, metamorfosi. E fino ai nostri giorni la vita non é mai cessata, non é mai sparita e neanche mai interrotta. La vita come tale non é mai morta.
Ma noi sappiamo anche che questo straordinario viaggio attraverso il tempo e questa lunga successioni di metamorfosi si sono svolte su di uno sfondo incessante di catastrofi, di ecatombi. Ciascuno degli esseri che si sono susseguiti nell'immensa linea dei nostri ancestri é morta dopo aver dato vita a una discendenza e sie si pensa che il 99% della specie che un giorno sono apparse sul nostro pianeta, si sono estinte, sono scomparse. La trama della continuità della vita é tessuto d'innumerevoli discontinuità: di una successione di fini di mondo nel quale noi siamo, oggi, con tutti gli esseri viventi che ci circondano, i soli testimoni e i soli sopravvissuti.
Quale é la natura delle relazioni che la vita intrattiene con il tempo? Quale é la natura delle relazioni che la vita intrattiene con la morte?
Queste domande sono probabilmente così vecchie quanto l'umanità. Esse entrano in risonanza con le nostre interrogazioni più intime. Esse attraversano la storia della scienza degli esseri viventi.
Più di due secoli fa il fisiologo Xavier Bichat definiva la vita come "l'insieme delle funzioni che resiste alla morte". E più vicino a noi il filosofo Vladimir Jankélévitch proseguiva: "riguardo alla morte, quest'ultima non implica nessuna positività di nessun tipo: gli esseri viventi sono alle prese con la sterile e mortale antitesi e si difendono disperatamente contro il non-essere; la morte é purezza, l'assoluto impedimento di realizzarsi".
Questo antagonismo assoluto, questa opposizione radicale, questa antinomia traducendole e riassumendole sta solo a loro, questo groviglio di continuità e di discontinuità che noi veniamo d'intravedere?
Se andiamo a rileggere le frasi precedenti, ci domandiamo a che o a chi, fa riferimento l'articolo "la" nella frase " la vita" e nella frase "la morte". Di che o di chi si tratta? Qual é il soggetto che noi attribuiamo in queste frasi al verbo "vivere" e al verbo "morire"? E se si può scegliere un soggetto particolare piuttosto che di un'altro, influire sul modo che noi intravediamo le relazioni tra la vita e la morte?
Se si tratta di una vita umana, se il soggetto del verbo vivere equivale a noi stessi, allora é la nostra attività mentale, la nostra coscienza che definisce ogni volta la nostra identità e la nostra esistenza. In testimonianza al fatto che la cessazione di tutte le attività mentali detettabili, di tutte le attività celebrali detettabili, alle quali abbiamo dato il nome di "morte cerebrale", definibile attualmente nella medicalmente e legalmente all'interruzione della nostra esistenza. Esiste un contrappunto estremo al "Cogito ergo sum" ("Penso e quindi sono") di René Descartes, nel quale la formulazione "non penso più quindi non sono più" formulazione impossibile che tradotta nella seguente maniera: " se io non posso più percepire quello che pensi allora tu non sei più". Ma quando non si tratta di un'essere umano, ma di un'essere vivente al quale noi non diamo nessuna forma di coscienza, una pianta, un albero o un fiore? Siamo assolutamente certi che quello che sparisce da un fiore é così radicalmente differente da quello che ne persiste (un nuovo fiore), che questa trasformazione giustifica il termine "morte" piuttosto che quello di "trasformazione" o di "metamorfosi"? Non proiettiamo sull'insieme del mondo vivente, in una visione antropomorfica, una nozione d'identità, di conoscenza e d'individualità che si riferisce di fatto alla nostra? Certo, la sessualità modifica l'identità genetica della discendenza, introducendo una differenza osservabile attraverso le generazioni. Ma quando si tratta di riproduzione asessuale, clonale, come in certe piante e in certi piccolissimi animali, dove l'identità genetica della discendenza dimora immutabile nei confronti dei parenti, siamo sempre così sicuri del carattere radicale della frontiera che tracciamo tra le differenti generazioni?
Quello che é stato si rifarà, tutto scorre come l'acqua,
non esiste niente di nuovo sotto il cielo;
però le forme cambiano in altre forme
e questo cambiamento si chiama vivere,
e morire quando la forma che si trasforma in un'altra forma se ne va.
Cantava Pierre de Ronsard nel suo "Inno alla morte." Come decidere senza ambiguità se una forma vivente cambia in un'altra nuova o se in un'altra se ne é andata?
L'autodistruzione delle cellule.
Dalla loro origine, é sottoforma di cellule che gli esseri viventi si sono propagati attraverso il tempo. Come l'insieme degli esseri che ci circondano, dai batteri agli elefanti, dai fiori agli uccelli, siamo tutti esseri composti di cellule, le più piccole entità universali, apparentemente autonome, degli esseri viventi capaci di mettere le loro risorse nel proprio ambiente perennemente e di riprodursi. La vera genealogia che permette la continuità degli esseri viventi, dopo più di 4 miliardi d'anni é una genealogia cellulare. E noi non rappresentiamo che una delle innumerevoli variazioni che le cellule hanno realizzato sul tema della complessità. La vita é genealogia. Ciascuno di noi rappresenta una propria genealogia, una successione di generazioni, "un microcosmo" scriveva Darwin, "un piccolo universo, costituito da una multitudine d'organismi che si riproducono, incredibilmente piccoli e tanto numerosi come le stelle del cielo". Nasciamo tutti da un'unica cellula (la cellula uovo), essa stessa nata dalla fusione di due cellule, uno spermatozoo ed un'ovulo, e ci trasformiamo progressivamente in una costellazione vivente, costituita da decine di migliaia di miliardi di cellule, le quali intenzioni sono di generare il nostro corpo e il nostro spirito. E per questa ragione, tutti gli interrogativi sulla vita e sulla morte delle cellule che ci compongono.
Una idea lungamente predominante in biologia é stata quella che teorizzava che le nostre cellule (come la nostra propria scomparsa in quanto individui) non poteva avvenire che per l'aggressione dell'ambiente circostante, per incidente, per distruzione, per fame o per una capacità intrinseca a resistere all'usura, al passare del tempo, all'invecchiamento. Ma dopo più di centocinquanta anni d'interrogativi e di ricerche la realtà si é fatta più complessa. Oggiggiorno emerge la teoria abbastanza paradossale la quale sostiene che tutte le nostre cellule possiedono, in ogni momento, la capacità di suscitare la loro autodistruzione, la loro morte prematura, prima che qualche agente esterno le distrugga. È a partire dai loro geni (dei nostri geni, i determinatori della nostra ereditarietà) che le nostre cellule producono degli "esecutori" molecolari capaci di percepire la loro fine, e i "protettori" capaci di neutralizzare questi "esecutori". La sopravvivenza di ciascuna delle nostre cellule dipende giorno dopo giorno dalla natura delle interazioni che permette di reprimere l'inizio dell'autodistruzione. Una cellula che ha vissuto un giorno, un mese, un'anno nel nostro corpo é una cellula che é riuscita, durante un giorno, un mese o un'anno a trovare nel suo ambiente le molecole, fabbricate da altre cellule, che hanno permesso di reprimere la loro autodistruzione. Una cellula che comincia a morire nel nostro corpo é una cellula che per la prima volta dopo un giorno, un mese o un'anno cessa di trovare nel suo ambiente le molecole necessarie alla repressione della sua autodistruzione.
Siamo una società cellulare.
Abitualmente percepiamo la vita come un fenomeno positivo, però le nozioni che veniamo d'apprendere, suggeriscono che la nostra esistenza non é altro che una negazione continua di un'avvenimento negativo, una lotta costante contro la reppressione dell'autodistruzione. Percepiamo abitualmente la vita come un fenomeno individuale (una cellula viva) ma le nozioni che veniamo d'apprendere ci suggeriscono che la vita é una dimensione collettiva. In altri termini, quando osserviamo una cellula domandandoci: "quali sono gli elementi necessari e sufficienti alla sua sopravvivenza?" Non possiamo rispondere a questa domanda con certezza se ci dimentichiamo che una parte della risposta consiste in: "la presenza di altre cellule".
Apparteniamo ad una società cellulare nella quale ciascuno dei suoi componenti si differenzia e nella quale alcuni dei suoi componenti non possono vivere da soli. È in questa stessa precarietà e nell'interdipendenza assoluta che ne scaturisce, che dipende la nostra esistenza in quanto individui.
Non si tratta più di un dominio della biologia o della medicina che sia in grado di rinterpretare con l'aiuto di queste nuove chiavi di lettura, sconvolgono i nostri concetti in materia di sanità e di malattia. E all'immagine antica della morte come una falciatrice, sorta dal di fuori del nostro corpo per distruggerci,si é sovrapposta, a livello cellulare una nuova immagine, quella di uno scultore nel cuore degli esseri viventi, a l'opera nell'emergenza della sua forma e nella sua complessità.
La morte cellulare é uno scultore.
Se la presenza della collettività che la circonda é necessaria alla sopravvivenza di ogni cellula, quest'ultima non é sempre sufficiente. La scomparsa prematura di un gran numero di cellule permette al nostro corpo di formarsi e di riformarsi in continuazione. Sin dai primi giorni della nostra esistenza, quando non siamo altro che una piccola sfera costituita da un centinaio di cellule del ceppo embrionale, la morte cellulare comincia a partecipare alle metamorfosi successive del nostro futuro corpo a venire. poi quest'ultima scolpisce la nostra forma interiore ed esteriore. La morte celebrale scolpisce le nostre braccia, le nostre gambe, le nostre mani e i nostri piedi, che appariranno improvvisamente sottoforma di muffole dove le nostre dita sono riunite da tessuti interdigitali. Poi la morte elimina i tessuti che uniscono le nostre dita rendendole individuali. Se la morte cellulare gioca un ruolo essenziale nelle tappe che ci permettono in nove mesi di svilupparci come individui, quest'ultima ha anche giocato un'altro ruolo importante su di un'altra scala di tempo, in corte tappe dell'evoluzione degli esseri viventi. Il fatto che scaturisce dalla morte cellulare degli embrioni di zampe, riporta, negli embrioni di mammiferi ed uccelli terrestri all'individualizzazione delle dita e che l'assenza o l'attenuazione di questo fenomeno, riporta negli embrioni di mammiferi ed uccelli acquatici alla formazione di zampe palmate, suggerisce che la sopravvenuta variazione aleatoria nei meccanismi che controllano il fenomeno della morte cellulare, hanno potuto giocare un ruolo importante nell'apparizione e propagazione di nuove proprietà nel corso dell'evoluzione e quindi nell'emergere di specie nuove. Esistono ancora altre relazioni tra la morte cellulare e l'evoluzione degli esseri viventi: la morte cellulare fa sparire in noi quelle vestigi dei nostri lontani ancestri nell'apparizione iniziale nel nostro corpo dell'abbozzo della coda che noi condividiamo con le scimmie e l'abbozzo dei reni che condividiamo con i pesci e gli anfibi.
Per un'astronomo l'osservazione del cielo, non significa solamente puntare il suo sguardo nello spazio, ma anche nel passato. La luce d'una stella può avere anche mille milioni d'anni quando arriva alla nostra percezione e la stessa può essere scomparsa al giorno d'oggi. Un biologo che osserva un'embrione in procinto di costituirsi rasenta l'emozione di assistere all'emergere di un'essere e allo stesso tempo a percepire una traccia fugace e confusa della lunga storia di metamorfosi dei nostri ancestri che ci hanno fatto nascere.
La morte cellulare scolpisce la nostra forma interna facendo apparire il vuoto nel pieno: la cavità dei nostri organi cavi. Quest'ultima partecipa alla scultura della nostra identità sessuale, facendo sparire, in funzione del nostro sesso genetico gli abbozzi degli organi sessuali del sesso opposto inizialmente presenti nel nostro corpo.
Due esempi di morte cellulare.
La costruzione dei due organi più complessi (ilcervello, supporto delle nostre attività mentali e il sistema immunitario, l'organo che ci protegge contro i microbi) che illustra nella maniera più spettacolare le potenzialità che conferiscono all'embrione l'esistenza, a livello di ogni cellula, il controllo di un'accoppiamento tra il controllo della vita e della morte, e la natura dei legami che le cellule é capace di tessere con la collettività che la circonda. Negi abbozzi di questi due organi, la morte cellulare é parte integrante d'un processo d'auto-organizzazione nella quale scopo non é la scultura della nostra forma, ma quella della nostra complessità e della nostra identità.
Il funzionamento del nostro cervello dipende da una immensa risorsa di connessioni (sinapsi) tra le cellule nervose: i neuroni. La messa in pratica di questa immensa risorsa dipende da un controllo dinamico e sequenzale della vita e della morte delle cellule che la compongono. In differenti momenti dello sviluppo, in differenti parti del corpo, dei neuroni cominciano ad emettere dei lunghi prolungamenti (gli assoni) che si vanno a collocare, guidati dalle molecole che li attirano verso i loro futuri compagni e da altre molecole che li respingono impedendo loro l'entrata in certi territori. Alla conclusione di uno o più giorni, i neuroni il quale assoni hanno intrapreso questo viaggio si autodristruggerebbero se il loro assone non può captare durante il cammino una combinazione particolare di molecole liberati in certe parti dal corpo che loro avrebbero dovuto attraversare per attendere il loro obiettivo. Però questi segnali percepiti "nel passato" non offrono che una soluzione transitoria. La sopravvivenza dei neuroni dipenderà; durante i giorni a venire, dalla capacità del loro assone a percepire una nuova combinazione particolare di molecole emesse in debole quantità dai loro compagni e che sarà necessaria alla repressione della loro autodistrizione. Più tardi, una volta che l'insieme dei sinapsi si sarà stabilita, la sopravvivenza dei neuroni dipenderà dalla capacità di queste connessioni a fare la prova della loro funzionalità: l'assenza di circolazione d'informazioni nervose attraverso un sinapsi produrrà l'autodistruzione dei neuroni che la compongono. In totale in pochi giorni più della metà dei neuroni morirà (più dell'80% in certi settori del cervello). Spariranno così i neuroni che non sono riusciti ad instaurare una connessione funzionale con i loro compagni; e i neuroni che si erano ingaggiati nel cammino di traverso avranno transitorialmente formato delle connessioni con delle cellule che non sono loro compagni. Il nostro cervello adulto é composto da circa 100 miliardi di neuroni ciascuno collegato direttamente o indirettamente a circa 10000 altri neuroni. Noi possediamo circa 30000 geni in una tale risorsa di circa un molione di miliardi di connessioni funzionali, non é e non potrà mai essere predeterminata cartograficamente in maniera precisa ed esaudiente dalle informazioni contenute nei nostri geni. In altri termini, questo milione di miliardi di sinopsi non é né prefigurabile né leggibbile in tanto che tale dai nostri geni. Emerge un processo che mette al giorno una parte di casualità, creando la diversità e fare operare una forma di selezione naturale drastica in seno dello stesso nostro corpo. La costruzione del nostro cervello risulta da un fenomeno d'auto-organizzazione, da un fenomeno "epigenetico" d'emergenza della complessità (epigenetico é a dire letteralmente a lato in più) al di là della totalità delle informazioni genetiche cui dispongono le nostre cellule e il nostro corpo. L'accoppiamento della vita e della morte delle cellule alla natura delle interazioni che ingaggiano con i loro compagni gioca un ruolo essenziale in questi fenomeni d'auto-organizzazione, selezionando continuamente, tra tutte le interazioni neuronali inizialmente possibili quelle che fanno la prova della loro capacità a funzionare.
In parte in procinto di morire in parte in procinto di rinascere.
I fenomeni d'interdipendenza non si limitano al periodo di sviluppo dell'embrione e del feto. Dopo la nascita e durante tutta ala nostra esistenza le nostre cellule continuano a produrre la ferramenta molecolare che permette loro di avviarsi in ogni momento sul cammino dell'autodistruzione. La percezione che noi possediamo riguardo alla perennità del nostro corpo corrisponde in parte ad una illusione. Eraclito per esprimere l'irreversibilità del trascorrere del tempo diceva che non si può entrare per due volte nello stesso fiume. Certe parti del nostro corpo, prima da bambini poi da adulti sono simili ad un fiume che non cessa mai di rinnovarsi. Noi siamo costantemente in parte in procinto di morire e in parte in procinto di rinascere. Ogni giorno molte decine di miliardi di nostre cellule si autodistruggono (in media più di centinai di migliaia per secondo). La loro morte, discreta, rapida apparentemente non causa nessuna lesione, perché le cellule morte vengono rimpiazzate da cellule nuove.
Andiamo a toccare un'altro aspetto affascinante che riguarda gli esseri viventi: la capacità di numerose cellule del nostro corpo (le cellule madri) che permettono la nascita della gioventù e della diversità. Le cellule madri, ancora molto misteriose, sonnecchiano tutto il tempo della nostra esistenza nella maggior parte dei nostri organi (compreso il cervello) , queste si svegliano improvvisamente dando vita a nuove cellule quando all'inerno delle cellule si autodistruggono e muoiono.
Le cellule che persistono maggiormente nel nostro corpo sono così fragili che muoiono e rinascono ogni giorno. E questa fragilità gioca un ruolo essenziale nella nostra plasticità, permettendo al nostro corpo di ricomporsi e d'adattarsi a degli ambienti circostanti sempre differenti.
Questa forma di "controllo sociale della vita e della morte" lega strettamente il destino di ogni cellula a quella della collettività alla quale appartiene. Ne risulta una regolazione permanente del numero delle nostre cellule, una regolazione drastica della loro collocazione "geografica" e una adattazione costante tra le proporzioni relative alle differenti famiglie di cellule che compongono i nostri organi. Questo "controllo sociale" della vita e della morte gioca un ruolo essenziale nella più parte dei fenomeni dinamici d'espansione e di contrazione violenta di queste popolazioni cellulari del nostro corpo in risposta a delle modifiche improvvise ed aleatorie dell'ambiente in cui viviamo. Così per esempio quando siamo in alte quote, la diminuzione della tenuta d'ossigeno nell'aria che respiriamo, provoca l'aumento dellaliberazione di un'ormone, l'eritropoietina (EPO) che reprime lo scatenamento dell'autodistruzione delle cellule che fanno nascere i globuli rossi, provocando un'aumento rapido dei globuli rossi e quindi della quantità d'ossigeno trasportato dal nostro corpo. Questo "controllo sociale" della vita e della morte gioca anche un ruolo importante nei fenomeni d'espansione e contrazione regolermente ritmati da orologi biologici del corpo. Alcuni di questi cambiamenti sono controllati da ormoni emessi in maniera ciclica dal cervello. Così come avviene nelle donne nel rimodellaggio della parete dell'utero, ogni 28 giorni dalla pubertà alla menopausa. Durante tre settimane vengono liberate dagli organi sessuali che permettono l'ovulazione e la costruzione di un tessuto capace di permettere, al livello dell'utero, l'impiantazione e lo sviluppo di un'embrione. In assenza di fecondazione, l'interruzione violenta della liberazione di questi ormoni sessuali produce l'autodistruzione delle cellule che compongono questi tessuti e dei vasi sanguigni che l'irrigano, provocando l'avvenuto ciclo mestruale. Così si costruisce, si distrugge e si ricostruisce il corpo femminile per circa trenta anni, su di un ritmo del calendario lunare nel quale il cervello batte il tempo. È una nuova visione, più dinamica del nostro corpo, che ha cominciato ad apparire:la nostra perennità dipende da un'equilibrio permanente tra dei processi di distruzione e di costruzione, d'autodistruzione e di rinascita.
Suicidio cellulare
Il fenomeno dell'autodistruzione ha ricevuto il nome di "morte cellulare programmata" e di "suicidio cellulare". Però quale può essere la natura di un "programma" che permette alle cellule di proporre il proprio "suicidio"? Come spesso succede nel campo scientifico, la soluzione di un problema complesso, emerge da un fattore semplice. Una audace teoria fu suggerita da Sydney Brenner circa trenta anni fa, e coronata, nel 2002 da un premio Nobel di fisiologia e di medicina: lo studio di uno degli animali tra i più semplici possibili, il fatto stesso della sua semplicità, rivela certi misteri dello sviluppo embrionale di organismi più complessi. Il nematode "crenorhabditis elegans" é un piccolo verme trasparente il quale corpo adulto misura all'incirca un millimetro, é composto da meno di 1000 cellule (un piccolo animale nel quale gli ultimi ancestri si sono separati dai nostri, probabilmente 700 milioni di anni fa. Nel corso del suo sviluppo embrionale, un poco più del 15% delle sue cellule si autodistruggono. Lo studio di embrioni portatori di mutazioni genetici artificialmente provocati ha rilevato che la vita e la morte di ogni cellula dipende dalla presenza di quattro elementi molecolari, quattro proteine che le cellule possono fabbricare a partire di quattro geni. Il primo elemento é un'esecutore che é prodotto sottoforma di un precursore inattivo, il secondo é un'attivatore che fissandosi all'esecutore lo conduce a modificare e a produrne l'autodistruzione; il terzo é un protettore che fissandosi all'attivatore, gli impedisce di funzionare; il quarto é un'antagonista del protettore che, fissandosi a lui ne neutralizza il suo effetto; l'attivatore si fissa allora all'esecutore producendone l'autodistruzione. Così la vita e la morte di ogni cellula dipende in ogni momento dalle modalità d'intersezione tra queste quattro molecole, é a dire, della loro quantità che fabbrica ogni cellula in risposta alla sua storia particulare nel corso dello sviluppo dell'imbrione.
"Quello che succede nei batteri succede negli elefanti" ha scritto Jacques Monod. Quello che succede per i piccoli vermi trasparenti concernente la morte cellulare, può essere la stessa cosa per noi? Degli omologhi (dei parenti) di questi geni e delle proteine che loro permettono di fabbricare, sono stati scoperti nella mosca olearia (la drosophile), nei topi e negli esseri umani. Nell'uomo una quindicina di parenti dell'esecutore e una ventina di parenti dei protettori e del suo antagonista sono stati identificati, rilevando la grande diversificazione che ha accompagnato questo rimarcabile degrado di conservazione nel corso dell'evoluzione, e la vertiginosa diversità di variazioni che le nostre cellule possono compiere sul tema del controllo molecolare della vita e della morte in funzione delle interazioni che quest'ultima stabilisce con le altre cellule del nostro corpo. Ma l'accoppiamento del destino di ogni cellula a quello della collettività che la circonda non rappresenta che una delle dimensioni del "controllo sociale" della vita e della morte. Ad un'altro livello, ogni cellula in se stessa può essere considerata una "società" a parte intera, una mescola, una coabitazione di scompartimenti eterogeneri: il nucleo dove risiedono i geni; i mitocondrii, queste piccole cellule all'interiore delle nostre cellule, capaci d'utilizzare l'ossigeno e di produrre l'energia che consumano le nostre cellule.....L'autodistruzione può nascere nell'interiore, da una rottura violenta degli equilibri interni tra questi differenti scompartimenti, o da un'attentato alla loro integrità. In particolare tutte le alterazioni violente dei nostri geni (dalla struttora del nostro DNA) può produrre l'autodistruzione delle cellule, provocando così l'eliminazioni di cellule geneticamente alterate. Questo fenomeno gioca un ruolo importante, lungo tutta la nostra esistenza, nel mantenimento dell'identità genetica delle nostre cellule.
Questi meccanismi di suicidi cellulari, che contribuiscono di maniera essenziale al funzionamento normale del nostro corpo, potrebbe anch'esso giocare un ruolo nello sviluppo delle malattie?
Cellule immortali.
Numerose malattie gravi sono caratterizzate da una scomparsa anormale o eccessiva di certe popolazioni, che per molto tempo é stata attribuita a dei fenomeni di distruzione causata da molecole anormali, da dei microbi, o da veleni. Nel 1990 ho proposto la teoria che talune di queste malattie, tra le quali l'AIDS e le malattie neurogenerative, potrebbero essere dovute non a dei fenomeni di distruzione cellulare, ma a una irregolarità dei meccanismi che controllano i fenomeni d'autodistruzione. Nell'attualità sembra che il prodotto anormale o eccessivo di suicidio cellulare gioca un ruolo importante in numerose malattie croniche (le malattie neurodegenerative, quali il Parkinson, l'Alzheimer, la corea di Huntington, le retinopatie degenerative; le lesioni immunologighe o neurologiche dell'AIDS.....e in numerose malattie alghe, gli incidenti vascolari cerebrali provocati dall'ostruzione violenta di un coagulo sanguigno di un'arteria cerebrale, nei rigetti di trapianti, le epatiti fulminanti virali o alcoliche..... In cavie riproducendo più o meno fedelmente alcune di queste malattie, dei trattamenti sperimentali miranti a bloccare l'attività di certi esecutori dell'autodistruzione o al contrario ad aumentare l'attività di certi protettori, si é resa prova della loro efficacità, impedendo o frenando lo sviluppo della malattia. In altri trattamenti sperimentali inerenti ad iniettare delle cellule madri per rimpiazzare le cellule morte, permettendo a queste ultime di resistere alla produzione anormale o eccessiva della loro autodistruzione. In altre malattie gravi, dovute non ad una scomparsa anormale delle cellule, ma al contrario ad un'aumento del loro volume. Gli esempi più spettacolari e drammatici avvengono nel cancro. Una teoria predominante per molto tempo, teorizzava che le trasformazioni cancerogene risultavano innanzi tutto dalle alterazioni genetiche provocanti la proliferazione cellulare. Però molte cellule del nostro corpo prolificano continuamente (le cellule della pelle per esempio) senza che questa proliferazione permanente provochi, in tanto che tale, un cancro. Attualmente si sa (come già detto) che la sopravvivenza stessa delle alterazioni genetiche provoca spesso l'autodistruzione. Per queste ragioni un blocco preliminare di certi meccanismi di suicidio cellulare appare oggi come una delle tappe precoci essenziali alla cancerizzazione, conferendo al concetto poco definito d'immortalità del cancro una delle sue basi molecolari. In maniera apparentemente paradossale, quella che noi chiamiamo una cellula "immortale" é una cellula che ha perduto in parte la sua capacità di morire "prematuramente" nell'autodistruggersi. In altri termini una cellula divenuta semplicemente capace d'arrivare alla fine delle sue possibilità d'esistenza, d'arrivare fino alle sue possibilità di vita (in quanto che niente produce la sua distruzione e neanche sta esposta alla carestia) ci sembra profondamente anormale, avviata sul cammino dell'immortalità; confermando così, come una immagine allo specchio l'importanza dei fenomeni d'autodistruzione, di "morte prematura" nel funzionamento normale del nostro corpo. Il blocco anormale del suicidio cellulare gioca così un ruolo importante nello sviluppo delle metastasi permettendo a delle cellule cancerogene di abbandonare senza autodistruggersi l'organo dove residevano, di viaggiare attraverso l'organismo e di sopravvivere in un organo che non era il loro. Ma tutte le cellule cancerogene sembra si conservino a gradi diversi, malgrado le anomalie che li deprimono più o meno capaci d'eseguire dei processi d'autodistruzione. Questi sono quegli esecutori che la radioterapia e la chimioterapia permette d'attivare.
Anche se esse non provocano obbligatoriamente una modifica spettacolare del numero delle cellule, le malattie infettive hanno rilevato l'affascinante complessità del gioco vita-morte che si livra da molto tempo nell'insieme delle specie viventi, i microbi, e i corpi che li colonizzano.
Lo scatenarsi del suicidio nelle cellule che vengono ad essere infettate e nelle cellule circostanti é una delle strategie di difesa tra le più ancestrali e più diffuse contro i virus, batteri e parassiti. Molte piante utilizzano questa "strategia della terra rasa" rispondendo alla infezione con delle "reazioni d'ipersensibilità" che implicano dei fenomeni localizzati d'autodistruzione il quale limite di scatenamento é generalmente controllato. Il suicidio cellulare é un'arma adoppio taglio, a volte estremamente efficace e potenzialmente pericolosa, nel quale la messa in gioco eccessiva può, lei sola, provocare la malattia e la morte: le piante più "ipersensibili" agli agenti infetti sono così ipersensibili a tutte le minime modifiche del loro ambiente naturale, alla quale rispondono con dei fenomeni d'autodistruzione che possono compromettere la loro sopravvivenza. Negli insetti una strategia simile alla "terra rasa" é stata rilevata indirettamente, studiando una famiglia di virus che li infettavano. La capacità di questi virus di propagarsi nei corpi di questi insetti, dipende dalla presenza di due proteine virali che bloccano l'attività degli esecutori dell'autodistruzione, impedendone di provocare il suicidio in risposta all'infezione. La maggioranza dei virus che si propagano nelle piante, negli animali e nella specie umana possiedono uno o più geni che permettono la fabbricazione di proteine nel quale uno degli effetti é quello di reprimere (a differenti livelli) l'autodistruzione delle cellule che l'infettano. Alcune di queste proteine agiscono come dei protettori alla quale sono apparentate; altre bloccano l'espressione o l'attività di differenti attori cellulari che partecipano all'esecuzione dell'autodistruzione. Impedendo alle cellule di produrre rapidamente il suicidio in risposta all'infezione, poi agli attacchi del sistema di difesa immunitario, questi virus favoriscono la sopravvivenza di cellule infettate e quindi la propria sopravvivenza. Certi virus reprimono a tal punto i meccanismi d'autodistruzione delle cellule infettate provocando lo sviluppo del cancro. Però gli effetti dei microbi non si limitano ad una repressione dell'autodistruzione delle cellule infette. Numerosi virus, batteri e parassiti possiedono anche la capacità di scatenare (in vari modi) il suicidio delle cellule che le minacciano, ed in particolare delle cellule del sistema immunitario, compremettendo a volte gravemente il funzionamento del sistema di difesa dell'organismo. In fine l'ingestione di queste cellule morenti delle cellule infettate può così favorire in certi casi la moltiplicazione di microbi all'interno di queste cellule infettate. Così il controllo della vita e della morte cellulare é al centro di lotte che determinano ogni giorno, nell'organismo, la persistenza o l'eliminazione dei microbi e lo sviluppo o meno delle malattie infettuose. Ma il problema é che queste lotte hanno avuto, nel corso dell'evoluzione, degli effetti d'altra natura, influenzando, da generazione in generazione l'evoluzione e la diversificazione dei meccanismi che provocano e reprimono il suicidio cellulare.
La Regina Rossa.
C'é un passaggio in "Dall'altra parte dello specchio" di Lewis Carrol nel quale la Regina Rossa spinge Alice in una corsa di volta in volta sempre più veloce. Quello che Alice trova particolarmente strano é il fatto che niente intorno a lei cambia di posizione e quando interrompono la corsa, tutto é rimasto esattamente come in precedenza. "Nel mio paese" dice Alice, "quando corriamo molto velocemente per molto tempo, come abbiamo fatto noi, generalmente si arriva in qualche parte". "Un paesse assai lento", le risponde la regina, "qui come puoi vedere bisogna correre con tutta la forza possibile per arrivare semplicemente da nessun'altra parte".
Sono oramai più di trenta anni che l'evoluzionista Leigh Van Valen ha stimato che la metafora della "Regina Rossa" fornisce un quadro concettuale utile nel contesto delle interazioni "predatore-preda" per capire la natura delle circostanze che hanno potuto condizionare i numerosi fenomeni di diversificazione nel corso dell'evoluzione degli esseri viventi. La Regina Rossa fa notare ad Alice che bisogna correre con tutta la forza che si ha nelle gambe per arrivare in nessuna parte. Nello stesso modo, le nuove armi di difesa e contrattacco che appaiono per caso nelle piante e negli animali infettati e nei microbi che li colonalizzano, si propagano di generazione in generazione, non perché questo apporta loro una "qualità" un "miglioramento" intrinseco ma perché questo processo permette loro loro di dimorare semplicemente là dove stanno. E a dire, di scappare ai loro predatori e di catturare le loro prede: d'esistere, di sopravvivere e di riprodursi.
Sono difficili da comprendere le innumerevoli raffinatezze apparentamente assurde nei meccanismi che controllano la vita e la morte delle nostre cellule, se non si considera per quello che hanno potuto risultare, almeno in parte, da una serie di modifiche aleatorie selezionate nel corso della vertiginosa successione d'attacchi, di difese e di contrattacchi ai quali si sono livrati durante centinaia di milioni d'anni, i nostri innumerevoli ancestri e i microbi con i quali sono coevoluti: se non si considera che questo é potuto risultare da una lunga corsa della " Regina Rossa", la quale sola vittoria é stata quella di sopravvivere nelle lotte in cui sono riusciti per casualità ad adattarsi ai loro avversari sempre diversi.
Ma questo potere d'autodistruggersi (questo potere apparentemente paradossale di provocare la loro morte prematura) qualunque cosa potrebbe essere la loro maniera di diversificazione, come mai alcune cellule la possiedono?
La forza stessa dei concetti che vengo d'evocare e la ricchezza delle loro implicazioni hanno favorito lo sviluppo di un linguaggio scientifico ricco di metafore e di risonanze antropomorfiche impresso di nozioni d'intenzionalità e di fatalità. Nel manifestare i termini scentifici come "morte cellulare programmata", "suicidio cellulare", "altruismo cellulare", "sacrifio cellulare" al profitto della collettività, o ancora "decisione cellulare" di vivere o di morire....... traducono il fascino esercitato da questi fenomeni, ma anche una profonda difficoltà nell'apprenderne la natura.
Non é possibile parlare di scienza senza utilizzare un linguaggio pieno di metafore (ha scritto il genetista Richard Lewontin), però il prezzo da pagare é una peenne vigilanza. La stessa nozione di programma (etimologicamente pre-scritto) spesso utilizzato in biologia, é profondamente ambiguo, tanto che si tratti di "programma genetico", di "programma di sviluppo embrionale" o di "programma di morte cellulare"......Questa nozione di programma favorisce in effetti una confusione tra l'esistenza di geni utilizzati dalle cellule e dagli organismi e le numerose differenti maniere nel quale le cellule e gli organismi li possono utilizzare. Il destino individuale delle nostre cellule non é programmabile. Al contrario quello che ereditano ha la capacità di produrre o reprimere l'autodistruzione in funzione di loro interezioni contingenti, passate e presenti con la collettività circostante e dal loro grado di diversità. Etimologicamente esatto (suicidio significa uccidersi) il concetto di "suicidio cellulare" é anch'esso ambiguo, in particolare per le sue implicazioni antropomorfiche. In effetti suggerisce implicitamente la nozione di una decisione, di una scelta, di una forma di libero arbitrio, favorendo la confusione tra l'atto di uccidersi, che effettivamente realizzano le cellule utilizzando gli esecutori che queste posseggono e la modalità di scatenamento di questo atto che invece dipende dal loro sviluppo.
Il canto delle Sirene e il canto d'Orfeo.
Albert Camus comincia "Il mito di Sisifo" con queste parole: "C'é solo un problema veramente serio in filosofia; il suicidio. Giudicare se la vita vale o non vale la pena d'essere vissuta, é questa la risposta fondamentale alla domanda filosofica. Tutto il resto viene di seguito.
Ogni cellula del nostro corpo é in grado di giudicare se la vita vale o non vale la pena d'essere vissuta?
Per cominciare bisogna rilevare che l'ambiguità della nozione di suicidio supera il carattere antropomorfico che ha la metafora quando si applica a delle cellule. La nozione di suicidio é profondamente ambigua compreso quando l'applichiamo ai comportamenti umani: continuiamo a confondere soventemente lo stesso termine l'atto di uccidersi e la decisione liberamente scelta di compiere questo atto. Quindi quando Socrate beve la cicuta, si uccide, però non é lui che decide la propria morte, ma bensì lo decide la collettività ateniese.Quando un samurai fa "seppuku" o "hara-kiri", si uccide, però é il proprio " signore" che decide della sua vita o della sua morte. Nello stesso modo si può considerare che una cellula effettivamente si uccide, utilizzando gli esecutori che possiede e che ha fabbricato. Quindi dobbiamo considerare che le modalità per realizzare questo atto, dipende innanzi tutto dalle sue interazioni con le cellule che la circondano, così come del suo grado d'integrità, é a dire del suo ambiente esterno ed interno. Ma ci sono altre modalità d'intraprendere in maniera antropomorfica la nozione di suicidio senza dover cadere nel baratro filosofico o mistico; ed é quello che ci suggeriscono alcuni testi di mitologia greca.
C'é un passaggio nell'Odissea dove la maga Circe indica ad Ulisse il periplo che lui deve compiere con i suoi compagni per ritornare ad Itaca, ed il pericolo che li minaccia: " dovrete passare vicino alle Sirene, il loro canto conduce alla morte ai marinai che l'ascoltano". Poi Circe dà ad Ulisse due consigli: "Fai mettere della cera d'api negli orecchi dei tuoi compagni in modo che nessuno di loro possa ascoltare. Tu ascolta se vuoi, però con mani e piedi legati, fatti legare ad un palo e quando li pregherai di farti slegare, che i tuoi compagni stringano di più i nodi". In questo modo Ulisse ha potuto ascoltare il canto delle Sirene e sopravvivere al loro canto: lui non poteva compiere l'atto di tigliersi la vita, non poteva uccidersi.
I biologi hanno scoperto alla fine degli anni 60 due sistemi per impedire alle cellule di rispondere ad un'ambiente che provoca la loro autodistruzione: il primo utilizzava alcune sostanze chimiche (dei medicinali) che impedivano alle cellule di percepire questi ambienti. Come i marinai di Ulisse con le orecchie tappate con la cera, le cellule erano sorde al canto che li avrebbe condotti alla morte. Un secondo metodo consisteva nell'utilizzare elle sostanze chimiche che paralizzavano le cellule impedendone in risposta all'ambiente di percezione di fabbricare le molecole necessarie al procedimento della loro autodistruzione. Come Ulisse che legato al palo della sua nave diventa incapace di rispondere al canto delle Sirene, le cellule fanno la stessa cosa nei riguardi dell'ambiente circostante. Questi due mezzi, questi due metodi erano come i legamenti e la cera di natura artificiale. Esiste nella mitologia greca un'altro esempio che narra del canto delle Sirene; si tratta dell'episodio degli argonauti che conducono Giasone verso il vallo d'oro. Il poeta Orfeo si trova su di una nave che approda nel territorio delle Sirene. Si sente il canto che conduce alla morte, Orfeo comincia a cantare ed a suonare la lira. Al canto delle Sirene si mischia il canto d'Orfeo, in questo modo il canto delle Sirene perde il suo potere mortifero. Il canto d'Orfeo é un canto di vita che si sovrappone al canto di morte. E in maniera molto semplificata é quello che succede nel nostro organismo, alcune delle interazioni tra le cellule e il loro ambiente che determinano o meno il suicidio cellulare. In un dato momento una cellula che sente "il canto delle Sirene" va ad autodistruggersi, salvo che... Salvo che quest'ultima percepisce un "canto d'Orfeo" che le permette di reprimere il procedimento della sua autodistruzione. Così si può disegnare metaforicamente in due leggende vecchie di circa tremila anni, certi meccanismi che determinano la vita e la morte delle nostre cellule. Esistono numerose rappresentazioni mitiche e filosofiche del suicidio, però questa storia del canto delle Sirene, a mio avviso, ha un'interesse particolare: ci rivela che si può integrare la nozione di suicidio in un quadro concettuale che concilia l'antroformismo con una rappresentazione semplice e meccanica dei fenomeni che conducono alla sua produzione e al suo bloccaggio.
L'origine della morte.
Il termine "apoptosi" (letteralmente la "caduta dall'alto" parola utilizzata in greco antico per designare la caduta delle foglie in autunno) quello che descrive é la maniera con la quale una cellula si autodistrugge e scompare: la successione di trasformazioni steoripate (metamorfosi) che realizza soventemente, ma non sempre, la cellula quando si distrugge. L'utilizzazione del termine "apoptosi" come sinonimo dei termini "morte cellulare programmata" e "suicidio cellulare" ha per lungo tempo favorito una confusione tra gli esecutori molecolari responsabili della morte e gli strumenti che possono essere semplicemente implicati nelle trasformazioni che accompagnano l'autodistruzione senza peraltro causarla.
Ma al di là di queste ambiguità, questa proprietà paradossale di produrre la propria morte prematura, come é possibile che le nostre cellule la possiedono?
<< Niente ha un senso in biologia ad eccezione della luce dell'evoluzione>> scriveva Theodosius Dobzhansky, uno dei padri della sintesi moderna, che integra in una stessa rappresentazione gli esseri viventi della metà del XX° secolo, la teoria darwiana sull'evoluzione e la genetica.
Se vogliamo veramente provare ad apprendere la ragione d'essere di una proprietà apparentemente misteriosa delle nostre cellule o del nostro corpo, é meglio non interrogarsi sulla natura del suo "ruolo" apparente, della sua utilità, della sua "funzione" come ci sembra d'essere oggiggiorno, ma partire alla ricerca delle sue origini, alla maniera alla quale questa ha potuto inizialmente apparire e propagarsi nel corso dell'evoluzione degli esseri viventi. E secondo le parole di Egdar Morin: <
>.
Quando nel corso dell'evoluzione degli esseri viventi é potuta emergere per la prima volta la capacità d'autodistruirsi? E c'é stato un periodo iniziale durante il quale la morte non poteva avvenire che dall'esteriore, da distruzioni aleatorie provocate dall'ambiente circostante? Dopo che periodo ulteriore a partire del quale la capacità d'autodistruirsi, di provocare la morte dall'interno é improvvisamente diventata una proprietà intrinseca degli esseri viventi? E se tale é il caso, dove si situa questa frontiera?
È una domanda difficile, perché il passato vero dell'evoluzione degli esseri viventi non si é mai arrestata; nessuno degli esseri viventi che ci circondano nell'attualità, non é nessuno dei nostri ancestri, tutti sono nostri contemporanei. Possiamo provare a distinguere nell'immensa varietà di specie che ci circondano, dei riflessi imprecisi alle metamorfosi successive dei loro ancestri più lontani. A partire dell'inizio dell'anno 1980 e per circa 15 anni il dogma scientifico (il paradigma) é stato quello che formulava che la capacità delle cellule d'autodistruirsi non é potuto che apparire all'incirca un miliardo di anni fa, nel momento in cui sono emersi i primi animali composti di più cellule, condannatia vivere insieme nei corpi. L'autodistruzione (la capacità delle cellule di sacrificarsi in profitto della collettività dei corpi) é stato considerato come un prezzo da pagare degli esseri viventi all'emergenza di questa complessività e come risposta apportata ai problemi posti da questa complessività. Si tratta di una visione ingenua ma frequente nell'evoluzione degli esseri viventi che consiste nel pensare che la "soluzione" ad un problema nuovo, appare nel momento stesso che sorge il problema. All'inizio degli anni 90 si é scoperto che l'autodistruzione cellulare non avviene solamente negli organismi animali, ma anche nelle piante; dato che le prime piante sono anch'esse apparse all'incirca un miliardo d'anni fa. Questo non cambia niente in quanto al dogma che evoca implicitamente i miti antichi di una "età d'oro originale" durante i primi tre miliardi della vita, durante la quale gli esseri viventi si sono propagati sottoforma d'organismi unicellulari, regnava la semplicità e l'immortalità potenziale, la morte non poteva che sopraggiungere dall'esteriore, sottoforma d'incidente o di distruzione. Poi é apparsa la complessità dei corpi; e l'autodistruzione fu il prezzo che pagarono le cellule nel passare dalla semplicità originale alla complessività. Questa visione delle cose divide gli esseri viventi in due universi radicalmente distinti. Il primo costituito da organismi unicellulari nel quale ogni cellula sembra formare in se stessa un'individuo indipendente e che si propaga da circa quattro miliardi di anni, sembra un'universo dove ogni individuo conduce in se stesso una promessa d'eternità. Il secondo, quello degli organismi multicellulari che si propaga da circa un miliardo di anni, conduce in se stesso tutti i meccanismi che permettono in ogni momento lo scatenarsi dell'autodistruzione.
Però abbiamo dimostrato, nella metà degli anni 90, che questa visione corrisponde ad un'illusione: non solo gli organismi eurocarioti apparsi all'incirca due miliardi d'anni fa, gli ancestri delle cellule degli animali e delle piante, erano capaci di autodistrursi in risposta alle loro interazioni che comprendevano le loro colonie. La capacità d'autodistruirsi scolpisce la complessività delle innumerevoli forme di società invisibili all'occhio nudo, che hanno fabbricato gli esseri viventi più semplici: non solamente gli organismi eucarioti, ma anche i batteri che regnavano sulla terra da probabilmente circa quattro miliardi di anni. I mistobatteri per esempio sono capaci quando l'ambiente circostante diventa sfavorevole, d'assemblarsi rapidamente per costruire dei corpi multicellulari che possono prendere la forma di piccolissimi alberi. Il "tronco" e i "rami" rigidi vengono costruiti da cellule che si sono autodistrutte; in cima le "foglie" o i "frutti" vengono costituiti da cellule che si sono trasformate in "spore", resistenti, capaci di sopravvivere a lungo senza nutrirsi, al riparo, e quando l'ambiente circostante sembra ritornare favorevole, ridanno vita ad una nuova colonia. Così l'autodistruzione di una parte delle collettività permette a queste cellule ancestrali di viaggiare attraverso il tempo, e di sfuggire alla distruzione ineluttabile dell'insieme della colonia.
La capacità d'autodistruirsi sembra essere profondamente ancorata al cuore degli esseri viventi. Ma le sue origini hanno un rapporto con "l'utilità" , il "ruolo" e la "funzione" che queste sembrano esercitare oggi, sia nelle colonie di organismi eucarioti unicellulari, sia nelle colonie di mistobatteri o nelle cellule del nostro corpo?
.Assassinio cellulare.
È possibile che le relazioni attuali tra la maggior parte delle speci di batteri e i parassiti (virus e plasmidi) che li colonizzano, fornisce un'esempio nella maniera che le lotte tra i parassiti e i loro ospiti hanno potuto, (solamente loro), dare vita ai primi ancestri d'esecutori e di protettori implicati attualmente nell'autodistruzione. La maggior parte dei batteri liberano delle tossine che permettono loro d'uccidere dei batteri appartenenti ad altre speci, con la quale sono in competizione per lo sfruttamento delle risorse energetiche dell'ambiente circostante. I batteri che secretano queste tossine sono protetti da antidoti che dimorano all'interno di cellule che li fabbricano. I geni permettono la fabbricazione di queste tossine e di questi antidoti procurando un vantaggio ai batteri che li possiedono, nella lotta con altri speci di batteri. Ma la maggioranza di questi geni che sono stati identificati non appartengono propriamente al batterio, appartengono a dei parassiti (plasmidi o virus) e il primo effetto di questi moduli non é quello di favorire gli agenti infettanti ma semplicemente di favorire gli agenti infettati che li colonizzano. In effetti un plasmide può impiantarsi nel congiunto di una colonia senza aver il bisogno d'infettare ogni cellula della colonia, i batteri infettati che liberano la tossina provocante la morte dei batteri non infettati che li circondano e che sono sprovvisti di un'antidoto. Questo meccanismo assicura una forma d'irreversibilità all'infezione: se un batterio "guarisce" per caso dall'infezione (sia che questa abbia per caso distrutto la plasmide o che non ne abbia ereditato all'epoca della divisione cellulare) questa non né può più fabbricare la tossina né l'antidoto, ed é distrutta dalla tossina liberata dai batteri vicini infettati.
Una tossina é l'equivalente di un'esecutore e l'antidoto l'equivalente del protettore. La differenza tra questi moduli tossina/antidoto e i moduli esecutore/protettore implicati nella morte cellulare programmata é che i primi partecipano a dei fenomeni di "uccisione cellulare" allora che gli ultimi partecipano a dei fenomeni di "suicidio cellulare" È possibile immaginare che i primi ancestri di molecole e di geni "altruisti" implicati nei fenomeni di "suicidio cellulare" abbiano potuto essere delle molecole e dei geni "egoisti" implicati nei fenomeni di "uccisione cellulare" nel quadro di rapporti predatore/preda?
Altri moduli tossina/antidoto (moduli di "dipendenza") presentano delle similitudini ancora più interessanti che i moduli esecutore/protettore implicati nel controllo della morte cellulare programmata.
Numerosi plasmidi possiedono dei moduli di "dipendenza" che permettono la fabbricazione di una tossina e di un'antidoto che dimorano entrambi all'interiore del batterio infettato e non ne vengono liberati. La tessina é di una grande stabilità ma l'antidoto viene rapidamente degradato e può lungamente neutralizzare la tossina che é costantemente ri-fabbricata dal batterio a cominciare dai geni del plasmide. La sopravvivenza del batterio infettato é dunque accoppiata in permanenza alla sintesi continua dell'antidoto e dunque alla presenza continua del modulo genetico tossina/antidoto del plasmide. Se un batterio "guarito" distruggendo per caso il plasmide o non ne eredita durante la divisione cellulare questo batterio "guarito" dall'infezione cessa immediatamente di produrre sia la tossina sia l'antidoto. L'antidoto sintetizzato prima della "guarigione" é rapidamente degradato, libera la tossina stabile che allora esecuta dall'interiore il batterio "guarito". Imoduli di "dipendenza" agiscono come una droga nella quale le "manca" di produrre la morte.
Prede e predatori.
Così il batterio infettato é divenuto una collettività, una società, nella quale la sopravvivenza dipende ormai dal mantenimento della presenza di un'altro: il plasmide, che permette solo a questa nuova società di reprimere la sua autodistruzione. Ed é, può darsi, nel cuore delle lotte "egoiste" che si livrano dalla notte dei tempi dei predatori (plasmidi) e delle loro prede (i batteri) che sono apparsi paradossalmente, i primi ancestri degli "esecutori" e dei "protettori" che partecipano oggi ai fenomeni apparentemente "altruisti" nel "suicidio cellulare".
Certi batteri possiedono nei loro cromosomi dei moduli genetici di "dipendenza" isolata, che non sono o non lo sono più associati ad un plasmide o ad un virus. Quello che produce l'arresto della fabbricazione da parte dei batteri delle tossine e dell'antidoto e quindi la morte provocata dall'interiore della tossina improvvisamente liberata dall'antidoto, si tratta di una risposta del batterio ad una modificazione sfavorevole dell'ambiente circostante tale che una riduzione di risorse energetiche. Di fronte alla carestia a venire lo scatenamento di una autodistruzione prematura in una parte della colonia favorisce la sopravvivenza del resto della colonia, che presto disporrà come risorsa supplementare i batteri che si sono autodistrutti. Così cominciamo ad intravedere come con gli stessi mezzi molecolari (una tossina ed un'antidoto) e i geni che li permettono di fabbricare hanno potuto probressivamente partecipare ad una serie di transizioni che hanno fatto emergere a partire di fenomeni "egoisti" di "assassinio cellulare" dei fenomeni "altruisti" di "suicidio cellulare".
Ogni cellula (dalla più semplice alla più complessa) é una mescolanza d'esseri viventi di diversa origine, un'ibridazione, una coabitazione di differenze, nel quale la perpetuazione non ha avuto sovente come alternativa che la morte. I batteri e i loro moduli di dipendenza d'origine plasmimide, le cellule eucariote e le loro mitocondrie d'origine batterica (che permette loro di respirare e di produrre energia) ne rappresenta qualche esempio spettacolare.
Io ho proposto, nella metà degli anni 90, che questo può essere al ritmo di queste simbiosi (di questi fenomeni sovente irreversibili di fusione di alterità nelle nuove identità) che si sono propagate e diversificate nel corso dell'evoluzione degli esseri viventi, gli ancestramenti successivi degli esecutori e dei protettori che al giorno d'oggi determinano la vita e la morte delle nostre cellule.
L'ipotesi del peccato originale.
Io penso che il potere d'autodistruirsi é probabilmente ancora più antico e che le tossine e gli antidoti dei moduli di dipendenza dei palmidi non rappresenti che una delle variazioni esterne su di un tema ancestrale che é cominciato con l'apparizione stessa degli esseri viventi. Ho proposto a metà degli anni 90 l'ipotesi del "peccato originale" secondo la quale il potere d'autodistruirsi sarebbe stato fin dagli inizi una conseguenza ineluttabile del potere d'auto-organizzazione che caratterizza la vita: vivere, crescere riprodursi utilizzando in permanenza degli strumenti molecolari che rischiano in ogni momento di provocare la morte. Gli strumenti che partecipano alla vita possiedono probabilmente fin dall'origine il potere di provocare l'autodistruzione.
Che ne é al giorno d'oggi? Gli "esecutori" e i "protettori" che controllano la vita e la morte delle nostre cellule potrebbero essere stati semplicemente reclutati tra gli innumerevoli attori implicati nella produzione e consumazione d'energia, la differentazione e la riproduzione cellulare?
Questa ipotesi é confortata da dati recenti. Infatti l'attivazione della maggior parte degli "esecutori" conosciuti dell'autodistruzione non conduce necessariamente alla morte, ma può al contrario giocare un ruolo importante nelle funzioni vitali delle cellule.
Penso che gli attori che partecipano all'autodistruzione hanno ciascuno, come Giano, il dio romano delle porte, un doppio volto, partecipe, secondo le circostanze a delle interazioni molecolari essenziali alla vita delle cellule e ad altri che al contrario provocano la morte.
"Non dobbiamo mai smettere d'esplorare" ha scritto T.S. Eliot "e il fine di ogni nostra esplorazione sarà di ritornare all'indietro da dove siamo partiti/ e di conoscere il luogo per la prima volta". In maniera paradossale dopo circa quaranta anni d'inchiesta sul "programma" genetico specifico, la quale sola funzione possibile sarebbe la morte, può darsi che l'idea stessa di un tale "programma di morte" e di tali "geni della morte" corrisponda nient'altro che ad una illusione. È quello che cominciamo ad intravedere, questi sono i contorni di una nuova complessità fondata sull'intricazione e l'intercambiabilità nel corso della lunga storia dell'evoluzione degli esseri viventi e nel cuore di ogni cellula, dei meccanismi molecolari che controllano la vita e la morte. Queste nozioni non hanno che un'interesse d'ordine teorico, ed hanno anche delle implicazioni potenzialmente importanti nei domini della comprensione delle malattie e dello sviluppo delle strategie terapeutiche.
L'usura della vita.
Le antiche relazioni che le nostre cellule intrattengono con la morte sono anch'esse all'opera nella scultura della nostra longevità?
L'invecchiamento, questa ultima frontiera tra la salute e la malattia é dovuta unicamente ad un'inevitabile usura (come quella di una falesia o di una macchina) e ad un'accumulazione progressiva d'errori nel corso del tempo? Oppure la nostra morte come la morte delle cellule che ci compongono, possono provenire da una forma d'autodistruzione?
Le frontiere apparentemente invalicabili della massima "longevità" naturale ha cominciato a rivelare in certe speci animali, il suo straordinario grado di plasticità. In maniere rimarcabile, l'aumento della longevità, causata anche solamente dalla modifica di un solo gene che per una modifica di un solo componente dell'ambiente esteriore, non si traduce in un'aumento della vecchiaia, ma per una prolungazione della durata della giovinezza e della fecondità. Le frontiere della longevità sembrano essere state scolpite di maniera contingente delle confrontazioni successive, di generazione in generazione, tra gli individui e il loro ambiente. Appaiono come dei punti d'equilibrio delle forme di compromesso tra dei conflitti che si liberano all'interno stesso dei corpi, dei fenomeni "protettori" che favoriscono la perennità degli individui e dei fenomeni "esecutori" che abbreviano la loro durata di vita ma favorendo il loro sviluppo e la loro capacità di generare un discendente. Vediamo riapparire nei contesti dei meccanismi che controllano l'invecchiamento degli individui, questa funzione di multifunzionalità, di pleiotropie degli esecutori della morte che vengo d'evocare nel contesto dei meccanismi che controllano l'autodistruzione delle cellule.
Però che ne é dell'origine stessa dell'invecchiamento?
Per molto tempo l'invecchiamento (sia a livello dei corpi o delle stesse cellule che li compongono) é stato considerato come un prezzo da pagare dagli esseri viventi intorno ad un miliardo d'anni fa, all'insorgere della complessità (l'apparizione dei primi corpi multicellulari degli animali e delle piante).
È August Weismann che alla fine del XIX° ha proposto questa ipotesi: "l'invecchiamento sarebbe dovuto alla separazione delle cellule nei corpi degli animali e delle piante in cellule "somatiche" che condividono il destino dei corpi, invecchiando e scomparendo con loro; e in cellule "germinali" potenzialmente "immortali": gli spermatozoi e gli ovuli che permettono la costruzione di un nuovo individuo. Per August Weismann <> possono essere considerate potenzialmente immortali, eternamente giovani e feconde: <>. Questa visione che ha notevolmente influenzato la biologia durante quasi un secolo, evoca ancora i vecchi miti di una "età d'oro originale" nel cuore degli esseri viventi: all'inizio, durante i primi tre miliardi d'anni della vita durante la quale gli esseri viventi si propagarono sottoforma d'organismi unicellulari, regnava la promessa d'immortalità, dell'eterna gioventù e dell'eterna fecondità. Poi apparve la complessività dei corpi. Allora l'invecchiamento obbligatorio e la morte ineluttabile fu il prezzo che le cellule pagarono passando salla semplicità originale alla complessità. Però questa visione così lungamente considerata come un'evidenza, corrisponde infatti ad una illusione.
Attualmente sappiamo che una forma obbligatoria d'invecchiamento é in opera negli organismi unicellulari ancestrali (i lieviti e almeno due speci di batteri). L'origine dell'invecchiamento cellulare può darsi che é così antico che quello dell'autodistruzione cellulare.
In certi speci di lieviti dove la cellula madre é facilmente distinguibile per la sua taglia dalla cellula figlia in procinto di nascere, ogni cellula dà vita ad un numero limitato di cellule figlie, che poi invecchiando diventa sterile e si estingue. Così la capacità potenzialmente illimitata d'una colonia di lieviti a riprodursi non possiede una eterna giovinezza di ciascuna delle cellule che la compongono, ma in parti successivi di cellule effimere. Ogni cellula di lievito nasce, cresce, si riproduce, invecchia e muore, come fanno gli animali, come fanno le piante. In misura che ogni cellula dà vita ad una cellula nuova, questa non reparte in maniera eguale e simmetrica la metà della sua costituzione nelle cellule figlie, in particolare queste ritengono in se stesse certe parti degli equivalenti di "esecutori" i quali accumulazione progressiva provoca lo scatenarsi della sua vecchiaia, della sua sterilità e quindi della sua morte. In un tale contesto le nozioni d'invecchiamento cellulare e d'autodistruzione cellulare sembrano ricongiungersi.
Le cellule madri si sacrificano in maniera "altruista" in profitto della sopravvivenza delle cellule figlie? Oppure le cellule figlie forzano in maniera "egoista" la loro cellula madre a conservare in esse le molecole che precipitano la loro fine? Questa domanda nella maniera in cui é posta non ha un vero senso, bisogna evitare di cadere in tentazione nell'adottare dei termini e dei concetti antropomorfi o propri a descrivere il comportamento d'animali coscenti, tali come "egoismo" e "altruismo" dove affiorano delle nozioni di progetto e d'intenzionalità. La cosa importante é quella di stabilire che la sparizione prematura di una delle due cellule, la cellula madre é probabilmente uno dei meccanismi fondamentali di rottura di simmetrie che ha permesso per caso, un giorno, e continua a permettere, l'emergenza di questo fenomeno molecolare paradossale ed ancora misterioso che noi chiamiamo gioventù. Fenomeno che permette ad ogni cellula figlia che nasce sempre più vecchia di sua madre nel corso di una geneologia di più di centinaia di milioni o di miliardi d'anni, di cominciare la sua esperienza con la stessa speranza di vita e la stessa fecondità che ciascuna dei suoi ancestri scomparsi da molto tempo.
Bichat diceva ancora: << la vita é l'insieme delle funzioni che resistono alla morte>>. Attualmente abbiamo piuttosto la tendenza a dire che la vita é l'insieme delle funzioni capaci d'utilizzare la morte ha scritto il biologo e filosofo Henry Atlan. L'invecchiamento progressivo di una cellula in misura che questa genera delle cellule allo stesso tempo più giovani e più feconde; l'autodistruzione violenta di una parte delle cellule con gli annessi e i connessi alla sopravvivenza del resto della collettività; l'invecchiamento d'un corpo capace di generare dei corpi nuovi, allo stesso tempo più giovani e più fecondi, tutte queste fine di mondo danno vita a dei mondi nuovi prima di estinguersi, sembrano delle variazioni dello stesso tema.
Quello che chiamiamo vita.
Possiamo provare a comprendere il comportamento delle nostre cellule e del nostro corpo e tentare di modificarli, se noi non realizziamo che quello che ci fa invecchiare e scomparire é può darsi, quello che in altri prima di noi ci ha permesso di nascere?
Se vogliamo progredire ancora nella comprensione degli esseri viventi, bisognerà probabilmente sforzarci di disfarci delle ultime nozioni di vitalismo che traspaiono ancor oggi in maniera implicita e confusa della visione abituale della teoria darwiana dell'evoluzione e specialmente in biologia.
Bisognerà abbandonare l'idea che alcune molecole che compongono gli esseri viventi siano esse stesse viventi: un gene non é "vivente".
Quello che noi chiamiamo vita, non é presente in nessuna molecola, ma emerge dalle interazioni tra queste molecole. Bisognerà abbandonare le nozioni di "bisogno" e di "interesse", di "successo" e di "smacco" quando si fa riferimento a delle molecole, a dei geni o a delle cellule e rimpiazzare la nozione ambigua di "necessità" ("necessaria" a chi o a cosa?) per quella di costrizione, vincolo..... Per meglio percepire quello che persiste dell'antica visione vitalista nella rappresentazione degli esseri viventi, può essere interessante d'immaginare l'effetto che si produce utilizzando gli stessi termini e le stesse nozioni per renderci conto per esempio, del movimento dei pianeti attraverso il cielo; il fatto che la terra gira da moltissimo tempo intorno al sole, non ci spinge ad immaginare nell'attualità, che la terra esprime un "bisogno" o un "interesse" a girare, né che si tratti del suo "fine" o che questa traiettoria costituisca per il nostro pianeta o per il sole, un "successo" evolutivo. perché allora bisogna essere confusamente persuasi che il viaggio di un batterio (alla quale noi non pensiamo che questa abbia nessuna coscienza e nessuna intenzione) verso un'ambiente favorevole, traduce l'"interesse" il bisogno che ha il batterio di estinguersi? Non immaginiamo che una stella abbia interesse a non estinguersi, né che la sua estinzione appare in se stessa o per l'universo come uno "smacco".
Malgrado tutto persiste ancora in biologia in maniera implicita la nozione d'intenzionalità anche quando si tratta di molecole "horror autotoxicus" di Paul Ehrlich alla fine del XIX° secolo, al trattato "gene egoista" di Richard Dawkins alla fine del XX° secolo. Una delle piaghe ricorrenti del riduzionismo é la tentazione di prestare degli elementi che compongono un'insieme di proprietà che non emerge che a livello proprio. In un'universo di esseri viventi nel quale pensiamo che si é evoluto al di fuori di ogni progetto di ogni finalità e da ogni intenzionalità, la morte, sia che avvenga dall'esteriore sottoforma di una distruzione o che avvenga dall'interno sottoforma d'autodistruzione, non può essere considerata (salvo da esseri coscienti) né come uno "smacco" né come un "successo": e più semplicemente il nome che noi possiamo dare agli innumerevoli fenomeni di decostruzione che ha subito fin dalle origini quella che noi chiamiamo vita.
Cento cinquanta anni fa Charles Darwin concludeva la sua "L'origine della specie" con queste parole: "così, dalle guerre della natura, dalle carestie e dalla morte, sono direttamente risultate le realizzazioni più straordinarie che ossiamo concepire, é a dire, l'emergere degli animali superiori. C'é della grandezza in questa visione della vita.....
C'é anche una certa "grandezza" nell'idea che l'emergenza e l'evoluzione d'una forma controllata di decostruzione scritta in seno degli esseri viventi, ha potuto paradossalmente contribuire alla sua capacità di resistere in una lotta perduta in partenza, all'usura e alle aggressioni permanenti dell'ambiente.
Dobbiamo provare ad apprendere fino a che punto una forma cieca, contingente e di più in più complessa di gioco con la morte (con la propria fine) ha potuto essere un determinante essenziale dello straordinario viaggio che hanno compiuto gli esseri viventi attraverso il tempo e della sua meravigliosa capacità di dar vita gioventù, all'originalità e alla diversità.
Ultimi interrogativi.
Dalle sue origini, nel corso delle sue metamorfosi l'universo degli eseri viventi ha realizzato innumerevoli variazioni sullo stesso tema: la costruzione di società sempre in rinnovamento in connessione le une con le altre, dando l'immagine di una struttura frattale. Ogni cellula é parte di una società che nasce, cresce, da vita o no ad una discendenza, si decostruisce e si estingue. Queste stesse cellule sono divenute, nel corso del tempo, parti integranti di altre società complesse (un fiore, un'uccello, una farfalla o un'essere umano) d'individui che nascono, crescono, danno o no vita a dei discendenti, si descostruiscono e si estinguono. Ciascuno di questi individui a sua volta ha partecipato alla costruzione di collettività d'infinita diversità, dalle foreste ai termitai giganti, dai branchi di pesci ai branchi di bufali..... la nostra società umana non rappresenta che una delle manifestazioni più complicate e la più rapidamente ambientata in questa propensione fondamentale di esseri viventi, a cercare delle comunità e d'integrarsi in esse.
Le relazioni d'interdipendenza che abbiamo scoperto in seno delle società cellulari si perseguono sotto altre forme e altri livelli in seno delle comunità che costituiscono gli individui? L'esplorazione delle società cellulari suggerisce che una forma di fragilità, di precarietà e di dipendenza esterne può favorire la capacità d'adattamento e la perennità d'una parte della collettività a discapito di un'altra. La precarietà (e il sentimento di precarietà), la dipendenza (e il sentimento di dipendenza) ha potuto anch'esso giocare un ruolo nella strutturazione delle nostre cellule e della nostra società? La dipendenza e la precarietà sono delle semplici conseguenze della complessività crescente delle nostre società o può darsi che delle forme esterne di dipendenza e di precarietà abbiano avuto parte integrante nella costruzione di quello che noi chiamiamo "progresso"? Può darsi si tratti di una "legge naturale" d'emergenza della complessità, di portata generale, che ci rivelerà l'evoluzione degli esseri viventi? E se sarà tale il caso dovremo favorirla o al contrario combatterla?
Costruire al di fuori di ogni progetto sulla variazione aleatoria e la diversità, apice di decostruzioni e costruzioni incessanti, tessendo la trama della continuità a partire d'innumerevoli discontinuità e fondata su delle modalità d'interdipendenza, di rinvii e di precarietà che si traducono in termini di vita e di morte, l'evoluzione degli esseri viventi dopo più di quattro miliardi d'anni, consiste in uno straordinario modello d'emergenza e di complessità. Però questo modello ci svela il prezzo della sua splendida efficacia: una indifferenza cieca e assoluta al pervenire, alla libertà e alla sofferenza di ciascuna delle entità che compongono l'universo degli esseri viventi.
È nella tentazione di prendere esempio, nella ricerca affascinante d'una forma di "legge naturale" propria a fondare o a giustificare il funzionamento delle nostre speci, che sono nate e ancora nascono, le piaghe e i pericoli della sociobiologia.
La fine del XIX° secolo e la prima metà del XX° secolo ci hanno rivelato come i derivati del "darwinismo sociale" (i tentativi d'applicazione sociale e politica, scientificamente abberranti e indegne moralmente, delle "leggi naturali" che sembrano rivelare la teoria darwiana dell'evoluzione) hanno potuto condurre, nelle democrazie occidentali all'eugenismo, alla sterilità forzata di numerose persone, al razzismo, e nelle dittature al genocidio. È dalla condanna delle applicazioni all'uomo per l'uomo, di questi concetti biologici, che sono nate, nel 1947 all'epoca del processo di Norimberga, le prime leggi bioetiche.
Alla fine del XX° secolo Thomas Henry Huxley, che é stato uno dei più brillanti e ardenti difensori di Darwin, propose in una conferenza premonitoria intitolata "Evoluzione ed Etica" una visione radicale della maniera alla quale l'umanità dovrebbe utilizzare le conoscenze delle leggi della natura nell'elaborazione dei suoi valori morali. Diceva Huxley: <>.
Io penso che non si tratti soltanto di combatterle ma di provare a comprenderle; a scoprire il racconto tumultuoso delle nostre origini, non per chiuderci, per impaurirci e per inaridirci ma per permetterci al contrario di aprirci il campo delle nostre possibilità e di provare ad inventare liberamente il nostro avvenire. E di ritessere senza fermarci il legame sempre fragile e cambievole tra l'andatura scientifica (le nostre interrogazioni su quello che siamo) e l'andamento etico (le nostre interrogazioni su quello che vogliamo divenire nel rispetto e nella preservazione della nostra comunità d'esseri umani.
