Il tuo corpo vs gli impianti - Kaitlyn Sadtler

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Le pompe per insulina migliorano la vita di milioni di persone con diabete in tutto il mondo, monitorando la glicemia, somministrando l'insulina ed evitando la necessità di costanti punture sul dito. Tuttavia, presentano uno svantaggio: sono temporanee. Non è solo un problema delle pompe per insulina, ma di tutti gli impianti corporei. Per quale motivo? Kaitlyn Sadtler spiega come il nostro sistema immunitario reagisce ai corpi estranei.

Lezione a cura di Kaitlyn Sadtler, diretta da Andrew Foerster.

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.