Le pompe per insulina migliorano la vita
di molte delle 415 milioni di persone con diabete in tutto il mondo
monitorando la glicemia, somministrando insulina
ed evitando la necessità di costanti punture sul dito ed esami del sangue.
Questi apparecchi comprendono una pompa e un ago,
che rilevano i livelli di glucosio, i quali ritornano alla pompa,
per poi calcolare quanta insulina rilasciare con l'ago.
Tuttavia, presentano uno svantaggio: sono temporanei.
Dopo pochi giorni, i sensori di glucosio devono essere sostituiti.
Non è solo un problema dei glucometri e delle pompe per insulina,
ma anche di tutti gli impianti corporei, dopo lassi di tempo diversi.
Le protesi in plastica delle ginocchia devono essere sostituite dopo 20 anni.
Altri impianti, come quelli usati per ragioni estetiche,
possono andare incontro allo stesso destino dopo 10 anni.
Non è solo fastidioso: può essere costoso e rischioso.
Questo avviene a causa del nostro sistema immunitario.
Perfezionati da centinaia di milioni di anni di evoluzione,
questi sistemi di difesa
sono diventati incredibilmente efficaci nell'identificare corpi estranei.
Il sistema immunitario vanta
un impressionante arsenale di strumenti per affrontare, intercettare e distruggere
tutto ciò che crede che non dovrebbe trovarsi lì.
Tuttavia, la conseguenza di questa costante vigilanza
è che il corpo tratta impianti utili, come le pompe per insulina,
con lo stesso sospetto che avrebbe con virus pericolosi o batteri.
Non appena la pompa per insulina viene impiantata nella pelle,
scatena ciò che si conosce come "reazione da corpo estraneo".
Le proteine che si muovono liberamente
si attaccano alla superficie dell'impianto.
Tra queste proteine vi sono gli anticorpi,
che cercano di neutralizzare il nuovo oggetto
e inviano un segnale che richiama le altre cellule immunitarie sul posto
per rafforzare l'attacco.
Le cellule infiammatorie,
come i neutrofili e i macrofagi,
rispondono alla chiamata di emergenza.
I neutrofili rilasciano piccoli granuli pieni di enzimi
che cercano di rompere la superficie dell'ago della pompa per insulina.
Anche i macrofagi secernono enzimi,
insieme a radicali di ossido nitrico,
che creano una reazione chimica che, col tempo, deteriora l'oggetto.
Se i macrofagi non riescono a eliminare velocemente il corpo estraneo,
si fondono, formando una massa di cellule, chiamata "cellula gigante".
Allo stesso tempo, le cellule chiamate fibroblasti
arrivano sul posto e depositano strati di tessuto connettivo denso.
Avvolgono l'ago che la pompa usa per somministrare l'insulina
e misurare i livelli di glucosio.
Col tempo, questo rivestimento si accumula,
formando una cicatrice intorno all'impianto.
La cicatrice funziona come un muro quasi impenetrabile
che potrebbe bloccare le interazioni vitali
tra il corpo e l'impianto.
Per esempio, le cicatrici intorno ai pacemaker possono interrompere
la trasmissione elettrica, essenziale per il loro funzionamento.
Le articolazioni sintetiche del ginocchio rilasciano particelle quando si logorano,
causando l'infiammazione delle cellule immunitarie intorno a questi frammenti.
Purtroppo, l'attacco del sistema immunitario può essere letale.
I ricercatori stanno cercando modi per ingannare il sistema immunitario
affinché riconosca i nuovi dispositivi introdotti nei tessuti corporei.
Abbiamo scoperto
che, rivestendo gli impianti con farmaci e sostanze chimiche,
la risposta immunitaria può essere attenuata.
In questo modo, gli impianti risultano invisibili al sistema immunitario.
Stiamo anche creando sempre più impianti fatti di materiali naturali
e in forme che imitano direttamente i tessuti,
affinché il corpo lanci un attacco più debole
rispetto a quello contro un impianto completamente artificiale.
Alcune cure mediche implicano impianti
progettati per rigenerare tessuti persi o danneggiati.
In questi casi, possiamo progettare impianti contenenti ingredienti
che rilasceranno segnali specifici
e adatteranno con cura le reazioni immunitarie.
In futuro, questa forma di collaborazione con il sistema immunitario
potrebbe aiutarci a sviluppare organi completamente artificiali,
protesi totalmente integranti
e terapie di auto-guarigione.
Un giorno, queste cure potrebbero rivoluzionare la medicina
e trasformare per sempre il corpo in cui viviamo.