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L’importanza della stupidità nella scienza

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Vi siete mai chiesti cosa spinga una persona ad occuparsi di scienza? È l’appagamento nel sentirsi stupidi seguito, certamente, da quello di essere il primo ad aver trovato una risposta ad un problema prima di allora giudicato insormontabile. La capacità di poter indirizzare la stupidità verso le sue forme più produttive, permette l’avanzamento delle conoscenze. Il ruolo delle scuole e delle università è quello di plasmare le menti alla stupidità produttiva ovvero a convincersi che fare domande a se stessi come alla natura non è mai stupido, né indizio di ignoranza, ma solo sete di conoscenza. Non esistono domande stupide, ma solo risposte inadeguate.

L’importanza della stupidità nella scienza
Di Martin A. Schwartz
Pubblicato su Journal of Cell Science, 2008, 121, 1771
Traduzione (libera) di P. Conte

Ho recentemente rivisto dopo tanti anni una vecchia amica. Siamo stati studenti di dottorato nello stesso periodo, entrambi in ambito scientifico, sebbene in aree di interesse differenti. Tuttavia, dopo un po’, lei è andata via per iscriversi alla Scuola di Legge di Harvard ed è, attualmente, un avvocato anziano per una grande organizzazione ambientale.

Ad un certo punto la nostra conversazione è andata al perché lei abbia lasciato i suoi studi di dottorato. Con mia enorme sorpresa, mi ha detto che si sentiva stupida. Dopo un paio di anni dal sentirsi continuamente stupida ogni santo giorno, si è sentita pronta per fare qualcos’altro.

Io ho sempre pensato che lei fosse una delle menti più brillanti che abbia mai conosciuto e, del resto, la sua carriera successiva ha supportato questa mia opinione. Tuttavia, quello che mi ha detto mi ha fatto riflettere. Ed ho cominciato a pensarci sopra. Ed il giorno dopo, ad un certo punto, qualcosa mi ha colpito.

La scienza fa sentire stupido anche me, solo che io mi sono abituato a sentirmi tale. Mi sono così abituato a sentirmi stupido che vado alla continua ricerca di nuove opportunità per sentirmi stupido. Non so cosa potrei fare senza quella sensazione e sono arrivato a pensare che questo sia un modo di essere.

Lasciatemi spiegare.

Per quasi ognuno di noi, uno dei motivi per cui a scuola la scienza ci piaceva era che eravamo bravi in tale materia. Ma questa non può essere l’unica ragione. Il fascino della comprensione e l’emozione della scoperta devono essere altri ingredienti fondamentali. Tuttavia, la scienza fatta a scuola significa seguire le lezioni; studiare bene i compiti significa dare le risposte corrette ai test. Se si conoscono le risposte, tutto va bene e ti senti intelligente.

Un lavoro di dottorato, in cui bisogna portare avanti un progetto di ricerca, è tutt’altra cosa. Per me è stata un’impresa scoraggiante: come avrei potuto dar forma alle domande che avrebbero portato a risposte corrette? Come avrei potuto disegnare ed interpretare un esperimento in modo che le conclusioni fossero assolutamente convincenti? Come avrei potuto prevedere le difficoltà ed aggirarle oppure, non riuscendoci, riuscire a superarle nel momento in cui si fossero presentate?

Il mio progetto di dottorato era interdisciplinare e ogni volta che incontravo un problema, andavo a tormentare chiunque nel mio dipartimento e nella mia facoltà ritenessi un esperto nel campo che mi interessava. Mi ricordo ancora il giorno quando Henry Taube (che vinse il Nobel un paio di anni dopo) mi disse che non aveva una risposta al problema che io avevo riscontrato nel suo settore scientifico. Io ero uno studente del terzo anno e immaginavo che Taube sapesse almeno 1000 volte meglio di me (e con ciò approssimavo per difetto) quello che sapevo io. Se egli non avesse avuto una risposta, nessuno avrebbe potuto averla.

Ecco ciò che mi colpì: nessuno sapeva. Ed ecco perché era un problema di ricerca. Ed era il MIO problema di ricerca. Si supponeva che fossi io a risolverlo. Una volta resomi conto di ciò, ho trovato una risposta in un paio di giorni. Non era così difficile, dopotutto, dal momento che dovevo solo provare un paio di cose.

La lezione cruciale è stata che la quantità di cose che non conoscevo, non era semplicemente vasto, era del tutto infinito. Prendere coscienza di questo fatto, invece di scoraggiarmi, mi ha dato nuova forza. Se la nostra ignoranza è infinita, la sola cosa da fare è operare per il meglio che possiamo.

Mi sento di dire che i nostri programmi di dottorato offrono agli studenti un disservizio in due modi. Innanzitutto, penso che gli studenti non si rendano conto di quanto dura sia la ricerca scientifica e quanto sia molto, ma molto importante effettuare questa ricerca. Fare ricerca è molto più duro dello studiare e seguire il più pesante dei corsi. Ciò che rende la ricerca veramente difficile è la totale immersione nell’ignoto. Semplicemente, noi non sappiamo quello che stiamo facendo. Noi non possiamo essere sicuri se stiamo dando la risposta corretta o facendo l’esperimento giusto fino a che non diamo una risposta o otteniamo un risultato. Certamente, la scienza diventa ancora più difficile a causa della competizione per recuperare fondi e per la lotta per poter pubblicare su giornali importanti. In ogni caso, a parte tutto ciò, fare ricerca è intrinsecamente difficile. Cambiare la politica dipartimentale, istituzionale o nazionale, non la rende meno difficile. In secondo luogo, noi non facciamo un buon lavoro quando non lasciamo capire agli studenti come essere produttivamente stupidi. In altre parole, se noi non ci sentiamo stupidi vuol dire che non stiamo neanche provando a fare ricerca. Non sto parlando della stupidità relativa in cui gli studenti di una classe leggono gli appunti, pensano un poco e superano brillantemente le prove, mentre un altro non ci riesce. E nemmeno sto parlando di tutte quelle persone brillanti che lavorano in settori che non corrispondono alle loro propensioni o talenti.

La scienza implica il concetto di stupidità assoluta. Quel tipo di stupidità che è un fatto esistenziale e che ci spinge ad inoltrarci in un mondo completamente sconosciuto in cui non sappiamo cosa potrà mai accadere.

Gli esami ed i test danno l’idea che bisogna sempre avere la risposta giusta, e che il “non lo so” sia solo una questione di impreparazione. In realtà, gli esami non devono servire per capire se gli studenti sanno la risposta giusta. Se è così, allora lo scopo degli esami è sbagliato. Il punto dei test e degli esami è individuare la debolezza degli studenti, in parte per indirizzare i loro sforzi ed in parte per comprendere se la conoscenza degli studenti si arena ad un livello sufficientemente elevato per poter loro affidare un progetto di ricerca.

Stupidità produttiva significa scegliere di essere ignoranti. Focalizzarsi su problemi importanti ci pone nella posizione molto sgradevole dell’essere ignoranti.

Una delle cose più belle della scienza è che ci permette di fare pasticci di ogni genere, di sbagliare continuamente, ma, cionondimeno, farci sentire bene fintantoché riusciamo ad imparare qualcosa di nuovo ad ogni errore.

Non c’è alcun dubbio. Questa può essere una cosa veramente difficile per gli studenti abituati alla risposta giusta. Non c’è alcun dubbio. Livelli ragionevoli di confidenza e resilienza emozionale aiutano. Ma penso che l’educazione scientifica possa rendere molto più semplice una transizione veramente importante: passare da ciò che altre persone hanno scoperto, a ciò che noi stessi siamo in grado di scoprire.

Più ci abituiamo ad essere stupidi, più profondamente possiamo inoltrarci nei territori sconosciuti del sapere umano per poter fare scoperte veramente grandi..

Pubblicato il 19.11.2015 sulla mia pagina Facebook

Fonte dell’immagine di copertina: https://www.associazionelucacoscioni.it/notizie/rassegna-stampa/esiste-nel-diritto-internazionale-un-diritto-umano-alla-scienza/

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Glifosato sì, glifosato no: è veramente un pericolo?

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Oggi sembra che vada di moda essere innocentisti o colpevolisti in campo agricolo. Mi spiego. C’è una vasta schiera di persone che si oppone, in modo a dir poco religioso, ai fitofarmaci, mentre altre, sempre religiosamente, si pongono a favore del loro uso. In realtà, nessuno dei due estremi è quello corretto.  Non basta dire “i fitofarmaci tout court sono nocivi”, oppure “cosa vuoi che sia? La loro concentrazione è al di sotto dei limiti previsti per legge”.

Le cose sono più complicate di quello che si pensa e vanno contestualizzate.

Cominciamo col dire che attualmente la popolazione mondiale ammonta a 7 miliardi di persone, nel 2050 sarà di almeno 10 miliardi e per il 2100 ancora di più. La superficie terrestre in grado di supportare l’attività agricola diminuisce progressivamente in funzione del fatto che parte dei suoli arabili diviene sede per le abitazioni e le infrastrutture. Da ciò consegue che l’uso di fitofarmaci diventa necessario se si vuole produrre alimenti per una popolazione in aumento esponenziale su una superficie agricola in costante riduzione.

L’agricoltura di ogni tipo (sia quella intensiva che fa uso di fitofarmaci che quella biologica che, invece, solo apparentemente non fa uso di fitofarmaci) è a forte impatto ambientale perché non solo accelera l’erosione dei suoli innescando i processi di desertificazione, ma contamina anche acqua ed aria, attraverso l’immissione di sostanze nocive (per esempio i principi attivi dei fitofarmaci stessi o i loro prodotti di degradazione) la cui attività influenza la vita non solo delle piante ma anche della micro, meso e macro fauna. A questo scopo l’unico modo di produrre alimenti per la popolazione mondiale in costante aumento è quello di far uso di pratiche agricole sostenibili, ovvero di pratiche che facciano uso oculato delle conoscenze scientifiche accumulate negli anni in merito all’attività di tutti i composti usati in agricoltura ed in merito ai meccanismi di erosione e contaminazione (non fa certamente parte del bagaglio di conoscenze scientifiche l’agricoltura biodinamica che, di fatto, non è altro che un’enorme sciocchezza. Ma questo merita altro approfondimento).

È in questo ambito che va inquadrato  il discorso sul glifosato, principio attivo del noto fitofarmaco chiamato “roundup” brevettato all’inizio degli anni 70 del XX secolo dalla Monsanto, azienda chimica statunitense, oggi ritenuta capziosamente come il satana industriale nemico dell’ambiente.

Struttura del glifosato (Fonte: http://www.ilfattoalimentare.it/glifosato-echa-non-cancerogeno.html)

Il glifosato è un erbicida la cui azione è quella di inibire gli enzimi coinvolti nella biosintesi degli amminoacidi fenilalanina, triptofano e tirosina (due di essi, fenilalanina e triptofano, sono essenziali per l’uomo e possono essere assunti solo attraverso la dieta) oltre che di composti quali acido folico, flavonoidi, vitamina K e vitamina E importanti metaboliti vegetali.

Proprio perché i complessi enzimatici coinvolti nell’azione del glifosato sono tipici delle piante, si è sempre ritenuto che tale erbicida fosse innocuo per gli animali, in particolare l’uomo. Ed invece studi recenti sembrano  dimostrare che il glifosato può essere causa dei linfomi non-Hodgkin  (ovvero di una classe di tumori maligni del tessuto linfatico) (1, 2), sebbene studi epidemiologici completi non siano stati ancora fatti; interferisce in vitro con la trasmissione dei segnali del sistema endocrino (3, 4); provoca danni al fegato ed ai reni dei ratti attraverso la distruzione del metabolismo mitocondriale (5); sequestra micronutrienti metallici come zinco, cobalto e manganese (cofattori enzimatici in molte reazioni metaboliche)  producendo, quindi, danni metabolici generali specialmente a carico delle funzioni renali ed epatiche (6).

Tutti gli studi citati (molti altri sono elencati nel riferimento (7)) si basano su esperimenti condotti o in vivo o in vitro ma facendo uso di quantità molto elevate di glifosato. Ma cosa significa molto elevato? Quali sono le quantità di glifosato che possono portare problemi alla salute umana? Qui già iniziano le prime contraddizioni. La EPA Statunitense ha stabilito che la quantità di glifosato massima nell’organismo debba corrispondere a 1.75 mg per kg al giorno. Significa che un americano dalla corporatura media di 80 kg può assumere ogni giorno 140 mg di glifosato. Però se lo stesso americano venisse in Europa si ritroverebbe con un livello di glifosato nel suo organismo molto più alto di quello consentito. Infatti, la legislazione adottata dalla Comunità Europea prevede un contenuto massimo di glifosato pari a 0.3 mg per kg al giorno, ovvero l’individuo di cui sopra può assumere un massimo di 24 mg di glifosato al giorno. È anche vero, però, che attualmente la Comunità Europea sta valutando l’innalzamento del limite a 0.5 mg per kg al giorno, ma resta, comunque, una quantità molto al di sotto di quella ammessa negli Stati Uniti dove l’ammontare di glifosato usato in agricoltura è passato da 4 milioni di kg del 1987 a 84 milioni di kg nel 2007 (7).

Perché ci sono differenze nei limiti di glifosato che un essere umano può assumere ogni giorno?

Bisogna dire che i limiti di assunzione vengono autorizzati da enti governativi differenti (USA ed EU, nella fattispecie) che basano le loro decisioni sulla letteratura disponibile. Il problema del glifosato, però, è che la letteratura  usata non è quella  costituita da lavori scientifici resi pubblici dagli studiosi che si occupano di tale erbicida (7). I riferimenti usati dagli enti governativi sono documenti forniti dalle aziende private produttrici di fitofarmaci che contengono solo risultati relativi a studi secretati (ovvero soggetti al segreto industriale). A quanto risulta, invece, la letteratura più tradizionale, quella che è pubblica, suggerisce che il limite massimo ammissibile di glifosato in un organismo umano dovrebbe essere di circa 0.03 mg per kg al giorno, ovvero ben 10 volte in meno rispetto a quanto previsto dalla Comunità Europea e circa 60 volte in meno rispetto a quanto consigliato dalla Statunitense EPA.

A chi credere? Agli enti governativi o alla letteratura scientifica? La realtà è che mancano studi epidemiologici completi per poter stabilire con esattezza quali siano i limiti ammissibili per il glifosato. Anche i lavori resi pubblici dagli specialisti del settore sono, in qualche modo, incompleti e vanno presi con molta attenzione e senso critico. È per questo che sarebbe meglio applicare il principio di precauzione fino a quando la quantità di dati disponibili in letteratura non consentirà di arrivare a comprendere con precisione quali sono i reali effetti del glifosato sulla salute umana.

Di certo le persone più esposte ai danni dell’erbicida sono i lavoratori del settore agricolo (8). Solo in subordine risultano esposti i consumatori. Questo perché i controlli sulla quantità di fitofarmaci e loro residui sui prodotti alimentari sono abbastanza stringenti. In ogni caso, per prevenire la presenza di glifosato e suoi residui negli alimenti (in realtà non solo di tale erbicida, ma di tutti i possibili fitofarmaci dannosi o potenzialmente tali per la salute dell’uomo) occorre utilizzare una corretta pratica agricola.

Nel caso specifico del glifosato, la corretta pratica agricola consiste nell’applicazione di tale erbicida o in fase di pre-semina o in fase di post-raccolta (ovvero nei momenti in cui il suolo viene lasciato “riposare” tra un raccolto e l’altro) e non come attualmente in voga in fase di pre-raccolta. Infatti, è noto da tempo (7) che il glifosato viene intrappolato dalla sostanza organica dei suoli (9, 10) e successivamente degradato dalla fauna microbica in composti meno impattanti sulla salute umana (11). Al contrario, nelle applicazioni in “tarda stagione” (ovvero poco prima della raccolta) non si dà il tempo al glifosato di poter essere degradato, con la conseguenza che l’erbicida (o suoi sottoprodotti tossici) possono essere individuati all’interno degli alimenti (7)

Conclusioni

  1. L’uso dei fitofarmaci, e del glifosato in particolare, è reso necessario per ottimizzare la produzione agricola in un sistema, quello terrestre, che vede un sovrappopolamento con conseguente riduzione delle superfici arabili
  2. Non ci sono dati certi in merito alla tossicità del glifosato sulla salute umana se non nei casi particolari relativi ai lavoratori del settore agricolo che sono esposti a forti dosi dell’erbicida durante la loro attività lavorativa
  3. Non applicazioni pre-raccolta, ma pre-semina o post-raccolta dovrebbero essere effettuate per minimizzare la quantità di glifosato (e suoi residui) all’interno dei prodotti destinati ai consumatori finali
  4. Un incremento della ricerca in ambito fitofarmacologico è necessario per individuare gli effetti dei fitofarmaci, in generale, e del glifosato, in particolare, sulla salute umana. Studiare il glifosato, però, richiede laboratori attrezzati e studiosi preparati. Tutto questo ha un prezzo. Se le comunità dei consumatori vogliono avere informazioni più approfondite e dettagliate sul ruolo del glifosato sulla salute umana, è bene che investano in questo tipo di ricerca. Investimenti nella ricerca dovrebbero essere finanziati anche dalle aziende produttrici di fitofarmaci in modo chiaro e non soggetto a segreto industriale. Solo in questo modo tutti (dai consumatori alle grandi aziende agricole e non) possono trarre vantaggi dalla ricerca scientifica.

Riferimenti

(1) Schirasi and Leon, Int. J. Environ. Res. Public Health, 2014, 11(4): 4449-4457

(2) Associazione Italiana Ricerca sul Cancro: http://www.airc.it/tumori/linfoma-non-hodgkin.asp

(3) Thongprakaisang et al., Food Chem. Toxicol. 2013, 59C: 129-136

(4) Romano et al., Arch. Toxicol. 2012, 86(4): 663-673

(5) Mesnage et al.,  Food Chem. Toxicol. 2015, 84: 133-153

(6) Kruger et al., J. Environ. Anal. Toxicol., 2013, 3: 1000186

(7) Myers et al., Environ. Health, 2016, 15: 19- 31

(8) Schinasi et al., Int. J. Environ. Res. Public Health, 2014, 11(4): 4449-4527

(9) Piccolo et al., J. Agric. Food Chem., 1996, 44:  2442-2446

(10) Day et al., Environ. Technol., 1997, 18: 781-794

(11) Shushkova et al., Microbiology, 2012,  81(1): 44–50

Articolo pubblicato anche su www.laputa.it: https://www.laputa.it/blog/glifosato-pericolo-ambiente-innocuo-uomo/

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Omeopatia e fantasia. Parte IV

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Ed eccoci giunti all’ultima parte di questo lungo reportage sull’omeopatia. Questa serie di articoli divulgativi è nata da uno studio cominciato un po’ di tempo fa che ha consentito prima una pubblicazione divulgativa e poi una lezione divulgativa che ho tenuto a Bassano del Grappa il 29 Dicembre 2016 (qui l’articolo e qui la lezione se non siete interessati a leggere l’articolo).

L’esigenza di un reportage divulgativo più approfondito dell’articolo citato è nata dalla constatazione che i pro-omeopatia (quelli che io definisco “amici dell’omeopatia”) battono sempre sugli stessi tasti ogni volta che si parla di tale pratica che più volte ho definito “magica” ed “esoterica”. In particolare, l’opinione corrente di questi individui informatissimi sull’omeopatia, ma di certo molto poco informati sulla scienza chimica, fisica e biologica, è che gli scienziati sono, mediamente, contro l’omeopatia perché chiusi intellettualmente e rifiutano a-priori questa pratica sulla base di preconcetti culturali che ne impediscono una adeguata apertura mentale.

Ho voluto far vedere che, in realtà, non è così. Sono stati condotti studi molto dettagliati su tutti gli aspetti dell’omeopatia e tutti questi studi si incanalano in un’unica direzione: l’omeopatia è veramente una pratica magica al di fuori dal tempo. Il suo uso si basa solo su una fede cieca ed incondizionata che denota, purtroppo, ascientificità, illogicità e scarsa cultura scientifica.

Riassunto delle puntate precedenti

Nella prima parte di questo reportage (qui) ho evidenziato i limiti dei lavori di Benveniste e Montagnier intesi come “paladini” dell’omeopatia. I lavori di questi due “eroi” contengono tante di quelle incongruenze sperimentali da renderli del tutto inaffidabili. Tuttavia, nonostante l’inaffidabilità, le loro ipotesi affascinanti sono state tenute in debito conto tanto è vero che sono stati condotti studi per verificare la validità dell’ipotesi della “memoria” dell’acqua che è alla base della presunta efficacia dei rimedi omeopatici. La seconda parte del reportage (qui) è stata proprio dedicata alla valutazione delle prove a sostegno dell’ipotesi “memoria”. La conclusione è che tale ipotesi è frutto solo di fantasia e di scienza patologica. Nella terza parte del reportage (qui) ho preso in considerazione le varie meta-analisi che nel corso degli anni sono state fatte per valutare, in modo statistico, l’eventuale efficacia dell’omeopatia. Ne è venuto che gli effetti dell’omeopatia sono ascrivibili al solo effetto placebo.

effetto placebo

Quando parliamo di “effetto placebo” intendiamo riferirci ad un qualsiasi cambiamento positivo (nel caso di un cambiamento negativo si parla di “effetto nocebo”) nello stato di salute di un paziente come conseguenza di un’azione aspecifica non attribuibile ad alcun trattamento o farmaco.

Tale effetto si osserva solo in pazienti che sono in stato di veglia e coscienti. Questa è una considerazione importante perché permette ai seguaci dell’omeopatia di affermare che tale pratica, a discapito di quanto già evidenziato nelle “puntate precedenti”, ha un effetto biochimico reale sebbene ancora non conosciuto nei suoi particolari. Infatti, quale coscienza può avere un neonato o un animale a cui vengono somministrati i rimedi omeopatici?

I meccanismi alla base dell’effetto placebo

I principali meccanismi che consentono di spiegare l’effetto placebo sono i seguenti:

  1. effetto Rosenthal o effetto aspettativa
  2. apprendimento per imitazione
  3. condizionamento Pavlov o riflesso condizionato
  4. effetto Hawthorne o effetto dell’osservatore.

L’effetto Rosenthal consiste nel fatto che ogni individuo tende a modulare il proprio comportamento secondo quanto ci si aspetta in base ai risultati attesi. Per esempio, se un medico somministra un medicamento ad un paziente e si attende un risultato positivo, trasmette, anche inconsciamente, al paziente quelle che sono le sue aspettative. Il paziente risponderà alla somministrazione del preparato fornendo al medico le indicazioni che egli si aspetta in merito alla terapia.

L’apprendimento per imitazione si riferisce al processo in cui un individuo modula il suo comportamento osservando e imitando/emulando le azioni di un individuo di riferimento. Questo tipo di apprendimento è molto sfruttato, per esempio, nel campo della comunicazione. Il testimonial pubblicitario, modello da cui prendere esempio, induce un comportamento emulativo/imitativo nell’acquirente che si immedesima nel modello stesso ed immagina di poterlo incarnare così da identificarsi con lui e con i valori che egli rappresenta.

Il condizionamento Pavlov consiste nella modulazione involontaria di un determinato comportamento quando l’individuo è soggetto a stimoli sia interni che esterni a se stesso. Supponiamo che un individuo assuma un rimedio convinto che possa essere utile a far passare un dolore. A seguito dell’assunzione del rimedio si attiveranno nel suo cervello delle aree che porteranno alla produzione di sostanze deputate al raggiungimento dello stato di benessere. Una volta “abituato a guarire” con quel rimedio, l’individuo avvertirà la diminuzione del dolore ogni volta che è convinto di assumere quel particolare rimedio a cui associa la cura di quel determinato dolore.

L’ effetto Hawthorne consiste nella variazione di un comportamento quando un individuo è soggetto all’osservazione da parte di un terzo. Il nome di questo effetto deriva da quello di una cittadina dell’Illinois in cui fu condotto uno studio per valutare le azioni da intraprendere per il miglioramento dell’efficienza produttiva degli impiegati di una azienda elettrica. I risultati dimostrarono che l’efficienza lavorativa non migliorava per effetto di migliori condizioni lavorative come, per esempio, migliore illuminazione, mensa meglio organizzata, migliore retribuzione etc, ma grazie alle attenzioni personali da parte dei responsabili dell’azienda. In altre parole, si evidenziò che il miglioramento dell’efficienza lavorativa era legato ad una migliore comunicazione, una più elevata attenzione per i sentimenti individuali, comprensione dei problemi personali, etc. etc. Insomma, è l’osservatore che induce un comportamento positivo da parte dell’osservato.

Effetto placebo in pediatria, veterinaria e agricoltura

L’azione dell’effetto placebo è descritto in tutti gli studi sull’uso dei rimedi omeopatici in pediatria , veterinaria ed agricoltura .

Nel caso di applicazioni pediatriche, l’effetto placebo si può realizzare o attraverso l’apprendimento per imitazione, o attraverso il condizionamento Pavlov o attraverso l’effetto Hawthorne .

Un bambino nell’età in cui è in grado di comprendere ed a cui viene applicato un rimedio omeopatico che secondo i genitori ha una qualche efficacia terapeutica, viene condizionato dalle aspettative e dalle attenzioni dei genitori.

In altre parole, il suo comportamento nei confronti della patologia si adegua a quanto i genitori si attendono dal rimedio. Se il bambino è un neonato o è in una condizione tale da non poter comprendere, allora l’effetto placebo dipende solo dalle aspettative dei genitori. Questi ultimi interpretano le variazioni comportamentali come effetti positivi del rimedio, mentre, invece, si tratta solo di correlazioni senza causazione.
Le aspettative dell’osservatore influenzano anche le osservazioni sugli animali e sulle piante. Un animale o una pianta appaiono riprendersi per effetto dell’azione dei rimedi omeopatici solo perché l’osservatore “pretende” di vedere cambiamenti positivi che, in realtà, non esistono.

Conclusioni

Ed eccoci finalmente alle conclusioni. Dall’insieme delle informazioni riportate nelle diverse parti di questo reportage, appare chiaro che l’omeopatia è stata ampiamente studiata ed opportunamente falsificata in senso popperiano. Quando scrivo che questa pratica è assimilabile ad una pratica magica di tipo esoterico, lo faccio a ragion veduta: la mia opinione scientifica si basa sulla valutazione delle osservazioni sperimentali che si sono accumulate nel corso degli anni.

Mentre l’omeopatia, nata ufficialmente nel 1810 con la pubblicazione dell’ “Organon of medicine” di Hanhemann, è rimasta ferma alle conoscenze primitive in voga nel XIX secolo, la scienza è andata avanti; ha elaborato un impianto di conoscenze col quale è in grado di spiegare gran parte dei fenomeni osservabili intorno a noi. L’omeopatia, purtroppo, pur essendo una pratica cosiddetta “dolce” e non invasiva, non è osservabile e, per questo, priva di ogni significato. Le osservazioni in merito alla sua presunta efficacia sono riconducibili ai meccanismi dell’effetto placebo.

Mi rendo perfettamente conto che tutto quanto riportato non convincerà gli estremisti dell’omeopatia. Ma non è importante. Questi individui sono e rimarranno ignoranti. Le loro obiezioni si baseranno sulle solite chiacchiere come per esempio “ciò che non è osservabile oggi, lo sarà domani” oppure “anche gli elettroni non si osservano, eppure esistono”. Queste posizioni sono illogiche ed antiscientifiche. Neanche oggi noi siamo in grado di osservare gli elettroni. La loro esistenza è teorizzata sulla base di osservazioni indirette che ci hanno permesso di capire che la materia è fatta da particelle elementari con certe particolari caratteristiche. Noi osserviamo solo gli effetti che queste caratteristiche hanno sul mondo che ci circonda.

L’obiettivo di questo reportage scientifico è quello di mettere assieme le informazioni sperimentali più attuali per cercare di far capire, a chi ancora nutre dei dubbi, che l’omeopatia non serve. Per la cura di patologie serie bisogna sempre ed esclusivamente rivolgersi a medici e farmacisti seri.

Ringraziamenti

Devo ringraziare il Prof. Stefano Alcini per le utilissime chiacchierate che mi hanno consentito di chiarire i miei dubbi in merito all’effetto placebo. In realtà, sto ancora studiando i meccanismi psicologici alla base di tale effetto. Mi scuso per le eventuali inesattezze ed il linguaggio non corretto che ho potuto utilizzare in quest’ultima nota. La responsabilità è tutta mia ed è legata alla mia ignoranza dovuta al fatto che non sono né un medico né uno psicologo. Qualsiasi suggerimento utile a migliorare la nota è più che benvenuto.

Letture consigliate

R. Rosenthal, L. Jacobson (1966) Teachers’ expectancies: determinants of pupils’ IQ gains, Psycological Reports, 19: 115-118

R.W. Byrne, A.E. Russon (1998) Learning by imitation: a hierarchical approach, Behavioural and Brain Sciences, 21: 667-721

I. Pavlov (2010) Conditioned reflexes: an investigation of the physiological activity of the cerebral cortex (Translated by G.V. Anrep), Annals of Neurosceinces, 17: 136-141

E. Mayo (1945) The social problems of an industrial civilization, Boston: Division of Research, Harvard Businness School

K. Weimer et al. (2013) Placebo effects in children: a review, Pediatric Research, 74: 96-10

R.T. Mathie, J. Clausen (2015) Veterniary homeopathy: meta-analysis of randomised placebo-controlled trials, Homeopathy, 104: 3-8

Altre letture divulgative

www.laputa.it

Omeopatia pratica esoterica senza fondamenti scientifici

Fonte dell’immagine di copertina: https://daily.wired.it/news/internet/2011/08/17/boiron-minacce-blogger-14039.html

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Omeopatia e fantasia. Parte III

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Nelle prime due parti di questo reportage scientifico sull’omeopatia ho discusso dei limiti chimici dei modelli proposti da Benveniste e Montagnier (Omeopatia e fantasia. Parte I e Parte II).

Le conclusioni a cui sono giunto indicano chiaramente che sia il lavoro di Benveniste che quello di Montagnier non sono attendibili (Omeopatia e fantasia. Parte I); e non sono attendibili, perché affetti da bias metodologici, nemmeno i lavori che cercano di spiegare la memoria dell’acqua, cavallo di battaglia di chi assume che l’omeopatia funzioni (Omeopatia e fantasia. Parte II).

Nelle conclusioni della seconda parte di questo reportage ho anche evidenziato che sono più che sicuro che gli amici dell’omeopatia non si arrenderanno neanche di fronte alle evidenze più ovvie e diranno che è vero che la memoria dell’acqua non esiste, ma l’omeopatia funziona (ovvero ha effetti) in ogni caso. Si tratta solo di individuare il corretto meccanismo per cui essa ha effetto contro tutte le basi chimiche e biochimiche di cui oggi disponiamo.

Lo scopo di questa terza parte è evidenziare quale sia il reale meccanismo di funzionamento dei rimedi omeopatici.

Effetto placebo

Un placebo è un trattamento – o un farmaco – che non ha alcuno effetto specifico sulle condizioni di salute che vengono studiate durante una sperimentazione.

“Effetto placebo” è una locuzione che indica un qualsiasi cambiamento positivo (nel caso di un cambiamento negativo si parla di “effetto nocebo”) nello stato di salute di un paziente come conseguenza di un’azione aspecifica non attribuibile ad alcun trattamento o farmaco.

Perché un trattamento possa avere un effetto placebo, il paziente deve essere in stato di veglia e cosciente. In caso contrario, l’effetto placebo non si osserva.

La storia delle origini della medicina è ricca di trattamenti aspecifici la cui efficacia terapeutica, alla luce delle conoscenze odierne, era nulla. Per questo motivo possiamo dire che la medicina di 100-150 anni fa era lo studio e l’osservazione degli effetti placebo.

Omeopatia ed effetto placebo nella letteratura scientifica

Linde et al. (1997) [1] riportano che dagli 89 studi selezionati tra i 186 pubblicati fino al 1995, si evince che i  rimedi omeopatici, statisticamente parlando, sembrano funzionare meglio dei rimedi placebo. Tuttavia, due anni dopo, nel 1999, gli stessi autori [2], dopo aver rivisto i parametri di qualità usati per la scelta degli studi da valutare comparativamente, concludono:

“THE EVIDENCE OF BIAS WEAKENS THE FINDINGS OF OUR ORIGINAL META-ANALYSIS […]. IT SEEMS, THEREFORE, LIKELY THAT OUR META-ANALYSIS AT LEAST OVERESTIMATED THE EFFECTS OF HOMEOPATHIC TREATMENTS”.

In altre parole, gli autori ammettono che in molti degli studi che avevano preso in considerazione per la loro indagine del 1997, sono individuabili dei limiti metodologici che hanno condotto ad una sovrastima della validità dell’omeopatia. Infatti, rimuovendo dall’indagine tutti gli studi meno rigorosi, si conclude che l’efficacia terapeutica dei rimedi omeopatici non è superiore al placebo.

Le conclusioni rivedute e corrette di Linde et al. (1999) [2] sono state confermate anche da Ernst (2002) [3]:

“THE HYPOTHESIS THAT ANY GIVEN HOMEOPATHIC REMEDY LEADS TO CLINICAL EFFECTS THAT ARE RELEVANTLY DIFFERENT FROM PLACEBO OR SUPERIOR TO OTHER CONTROL INTERVENTIONS FOR ANY MEDICAL CONDITION, IS NOT SUPPORTED BY EVIDENCE OF SYSTEMATIC REVIEWS”.

Per cercare di ri-equilibrare una situazione abbastanza sfavorevole per l’omeopatia, Mathie (2003) [4] pubblica una nuova analisi in cui decide di prendere in considerazione lavori pubblicati tra il 1975 ed il 2002 per un totale di 93 studi. La motivazione che spinge Mathie a rifare una meta-analisi con un numero di studi appena più alto di quello preso in considerazione da Linde et al. (1997) [1], è che:

“THE RESULTS OF SEVERAL META-ANALYSES OF CLINICAL TRIALS ARE POSITIVE, BUT THEY FAIL IN GENERAL TO HIGHLIGHT SPECIFIC MEDICAL CONDITIONS THAT RESPOND WELL TO HOMEOPATHY”.

In altre parole, secondo Mathie, le meta-analisi finora pubblicate, pur dimostrando l’efficacia dell’omeopatia (non si sa bene su cosa si basi questa sua convinzione considerando quanto realmente riportato in letteratura), non danno indicazioni sul tipo di patologie per le quali essa risulta maggiormente efficiente. Per questo, egli decide di evidenziare nella sua meta-analisi quali siano le patologie per le quali ci sono state risposte positive oltre il placebo e quali, invece, quelle per le quali le risposte sono state negative al di sotto del placebo.

Le conclusioni a cui Mathie giunge sono che i rimedi omeopatici funzionano meglio del placebo per la diarrea infantile, la fibriomalgia, la rinite allergica, l’influenza, dolori di varia origine, effetti collaterali di chemio- e radio-terapie, distorsioni ed infezioni del tratto respiratorio superiore. L’omeopatia si è, invece, dimostrata inutile per mal di testa, ictus e verruche.

Ciò che in realtà colpisce della meta-analisi di Mathie è che egli non tiene in alcun conto né della rivalutazione che Linde et al. hanno fatto del loro primo studio riportando che le loro precedenti conclusioni avevano sovrastimato gli effetti dei rimedi omeopatici [1, 2], né di quanto riportato da Ernst nel 2002 [3]. In particolare, del lavoro di Ernst, Mathie dice che, date le premesse scelte dall’autore, non si poteva non concludere che l’omeopatia fosse una pratica inutile. Insomma, attribuisce la valutazione negativa che Ernst fa dell’omeopatia al modo con cui quell’autore ha deciso di selezionare e riportare gli studi di riferimento: studi che descrivono l’omeopatia in modo vantaggioso vengono contrapposti ad un ugual numero di lavori in cui l’omeopatia non ha rivelato la sua efficienza. Mediamente, quindi, il peso dei primi viene annullato da quello dei secondi ed il risultato è che l’omeopatia non fa meglio del placebo.

Tuttavia, non si può non evidenziare che la tabella 1 del lavoro di Mathie (2003) [4] riporta  il numero di studi presi in considerazione per tipologia di patologia. Per esempio, la diarrea infantile è stata studiata solo in tre lavori, la fibriomalgia in due, le distorsioni in due, gli ictus in due e così via di seguito. Trarre conclusioni in merito all’efficacia o alla non efficacia di un certo trattamento solo sulla base di un numero così esiguo di studi, è quantomeno azzardato. La meta-analisi condotta da Ernst nel 2002 [3] è certamente più significativa sotto l’aspetto statistico.

Nel 2005 compare in letteratura una meta-analisi a firma di Shang e collaboratori [5] che mette un punto definitivo in merito al rapporto tra efficacia dell’omeopatia ed effetto placebo.

Utilizzando 19 database diversi, gli autori individuano 165 studi pubblicati tra il 1995 ed il 2003 da cui ne selezionano 105 sulla base di criteri di inclusione/esclusione che si basano sulla presenza di gruppi di controllo con placebo; sulla descrizione degli esiti clinici dei vari trattamenti; sulla presenza di indicazioni in merito alla scelta randomizzata sia degli individui da inserire nei gruppi di controllo che della somministrazione dei rimedi omeopatici e placebo; sul fatto che i risultati siano apparsi su riviste non predatorie e siano, quindi, stati soggetti ad una seria revisione tra pari (peer review).

Senza entrare troppo nei dettagli tecnici dell’analisi statistica riportata in Shang et al., le principali conclusioni di questi autori sono:

“OUR STUDY POWERFULLY ILLUSTRATES THE INTERPLAY AND CUMULATIVE EFFECT OF DIFFERENT SOURCES OF BIAS. WE ACKNOWLEDGE THAT TO PROVE A NEGATIVE IS IMPOSSIBLE, BUT WE HAVE SHOWN THAT THE EFFECTS SEEN IN PLACEBO-CONTROLLED TRIALS OF HOMEOPATHY ARE COMPATIBLE WITH THE PLACEBO HYPOTHESIS. BY CONTRAST, WITH IDENTICAL METHODS, WE FOUND THAT THE BENEFITS OF CONVENTIONAL MEDICINE ARE UNLIKELY TO BE EXPLAINED BY UNSPECIFIC EFFECTS”.

In definitiva, gli autori evidenziano come gli studi condotti per valutare  gli effetti dei rimedi omeopatici siano soggetti a pregiudizi di conferma che impediscono di raggiungere conclusioni oggettive in merito alla distinzione tra effetto reale di tipo biochimico ed effetto placebo. Quest’ultimo, in realtà, è l’ipotesi più semplice e, di conseguenza, più plausibile per spiegare il successo dei rimedi omeopatici.

L’importanza del lavoro di Shang et al. si evince dal tiro incrociato a cui, negli anni, è stato sottoposto dagli amici dell’omeopatia. Per esempio, subito dopo la sua pubblicazione, appaiono su The Lancet – la rivista che ospita lo studio di Shang et al – delle lettere all’editore a firma, la prima, di Walach, Jonas e Lewith [6], la seconda di Linde e Jonas [7], la terza ad opera di una moltitudine di autori tra cui compare Mathie e di nuovo Walach [8].

Sebbene a firme (quasi) differenti, le tre lettere all’editore lamentano tutte di una mancanza di chiarezza da parte di Shang e collaboratori [5] in merito al modo con cui essi hanno deciso di applicare i criteri di inclusione/esclusione e criticando il fatto che le conclusioni sono troppo pessimistiche per l’omeopatia.

Queste critiche vengono mosse nonostante venga indicato, da un lato, che:

“there are, after all, been very few placebo-controlled randomized trials in homeopathy, which is why there is an absence of evidence”

dall’altro che:

“we agree that homeopathy is highly implausible and that the evidence from placebo-controlled trials is not robust”

In altre parole, per gli autori  delle lettere anzidette, l’omeopatia funziona nonostante non ci siano evidenze positive al di là di ogni possibile dubbio perché studi in cui viene fatto un confronto con il placebo non ce ne sono ed anche quei pochi pubblicati soffrono di un qualche pregiudizio metodologico.

A mio avviso questa è una posizione veramente antiscientifica. Uno scienziato deve sospendere ogni possibile giudizio se ritiene che non siano presenti dati sufficienti per avallare una posizione o un’altra in merito ad un determinato modello scientifico. Non può dire “questa cosa funziona, sebbene non ci siano prove a sostegno di una tale evidenza” e sulla base di questo criticare uno studio che cerca di fare chiarezza utilizzando il meglio di quanto la ricerca in omeopatia ha finora prodotto.

Gli argomenti della lettera di cui al riferimento [8] sono ripresi in un lavoro pubblicato di Rutten e Stolper (2008) [9].

La critica al lavoro di Shang et al. [5] si basa sul fatto che secondo Rutten e Stolper (2008) [9] la qualità della meta-analisi dipende fortemente dal modo in cui vengono selezionati i criteri di inclusione/esclusione. In particolare, vengono confrontati lo studio di Shang et al. [5] con quello di Linde et al. [1]. La conclusione è che, applicando i criteri riportati da Linde et al. agli studi selezionati da Shang et al. [5], non si può dire, come hanno fatto Shang e collaboratori [5], che l’efficacia dell’omeopatia sia dovuta all’effetto placebo.

Devo dire, come mia personale considerazione, che la lettura del lavoro di Rutten e Stolper [9] mi lascia molto perplesso per la velata disonestà intellettuale dei due autori.

Come mai prendono in considerazione un lavoro scritto nel 1997 che, nel 1999, gli stessi autori (Linde et al. [2]) hanno rielaborato arrivando a scrivere che quanto da loro riportato in precedenza era affetto da una sovrastima dei dati relativi all’efficacia dell’omeopatia? Come mai non hanno mai citato il lavoro scritto da Linde et al. nel 1999 [2]? Leggendo meglio lo studio di Rutten e Stolper [9] noto che il primo si firma “homeopathic physician” ed il secondo come “general practioner, homeopathic physician”, ovvero sono entrambi dei “medici omeopati”, peraltro operanti nella libera professione, ovvero non sono affiliati ad alcuna università o ente di ricerca. Non è che ci sia un conflitto di interessi con la loro attività privata, per cui un lavoro anti-omeopatia apparso su una delle riviste più prestigiose del mondo medico (ovvero il lavoro di Shang e collaboratori pubblicato su The Lancet [5]) dia molto fastidio e debba essere in qualche modo “smontato” cercando di intaccarne la credibilità con ogni mezzo possibile, anche attraverso un opportuno “cherry picking”?

Il sospetto di “cherry picking” si rinforza quando si legge il lavoro apparso su Journal of Clinical Epidemiology [10] di cui uno degli autori è lo stesso Rutten del cui studio ho discusso fino ad ora. Infatti, nello studio a firma di Lüdtke e Rutten [10] non solo si citano entrambi i lavori di Linde et al. [1, 2] (prova che Rutten conosce l’esistenza della rivalutazione fatta nel 1999 da Linde et al.[2] ma volutamente non la prende in considerazione), ma si conclude anche che:

“Our results do neither prove that homeopathic medicines are superior to placebo nor do they prove the opposite”.

Insomma, a quanto pare anche Rutten e Stolper [10] non sono in grado di poter dire che l’efficacia dei rimedi omeopatici possa andare oltre l’effetto placebo.

Nel 2010 appaiono in letteratura altre meta-analisi a firma di Teixeira et al. [11], Nuhn et al. [12] ed Ernst [13] in cui ancora una volta viene ribadito che l’efficacia dell’omeopatia è attribuibile all’effetto placebo.

Le stesse conclusioni sono riportate in un lavoro di Mathie pubblicato nel 2014 [14] ed in uno a firma di Unlu et al. appena apparso on line sul sito del Journal of Oncological Sciences [15]. In particolare, in quest’ultimo lavoro non solo viene evidenziata l’inutilità dell’omeopatia nella cura di patologie come i tumori, ma viene riportato anche che i rimedi omeopatici possono essere tossici se non preparati nel modo adeguato. Infatti, per molti rimedi sono state riscontrate tracce non omeopatiche di contaminanti che hanno portato a problemi gastrointestinali, melanosi ed epatite.

Conclusioni

Dalla breve disanima qui riportata si comprende che non c’è discussione. I rimedi omeopatici hanno un effetto che equivale a quello di un qualsiasi placebo. Se vi sentite bene dopo aver assunto un rimedio omeopatico non è perché ci sia stato un qualche effetto di carattere biochimico. La vostra patologia sarebbe passata anche bevendo un semplice bicchiere di acqua e facendovi credere che esso sia stato toccato dalla bacchetta magica di Harry Potter.

Ma la storia non è certamente finita. L’ultima opposizione degli amici dell’omeopatia è che l’effetto placebo non può essere osservato sugli animali e sui bambini. Quindi ci deve essere qualcosa che non va in tutto quello che sto scrivendo. Questo sarà l’oggetto della quarta parte di questo reportage sull’omeopatia.

Riferimenti

[1] K. Linde et al. (1997) Are the clinical effects of homeopathy placebo effects? A meta-analysis of placebo-controlled trials, The Lancet, 350: 834-843

[2] K. Linde et al. (1999) Impact of study quality on outcome in placebo-controlled trials of homeopathy, Journal of Clinical Epidemiology, 52: 631-636

[3] E. Ernst (2002) A systematic review of systematic reviews of homeopathy, Journal of Clinical Pharmacology, 54: 577-582

[4] R.T. Mathie (2003) The research evidence base for homeopathy: a fresh assessment of the literature, Homeopathy, 92: 84-91

[5] A. Shang et al. (2005) Are the clinical effects of homeopathy placebo effects? Comparative study of placebo-controlled trials of homeopathy and allopathy, The Lancet, 366: 726-732

[6] H. Walach et al. (2005) The Lancet, 366: 2081

[7] K. Linde e W. Jonas (2005) The Lancet, 366: 2081-2082

[8] AA. VV. (2005) The Lancet, 366: 2082

[9] A.L.B. Rutten, C.F. Stolper (2008) The 2005 meta-analysis of homeopathy: the importance of post-publication data, Homeopathy, 97: 169-177

[10] R. Lüdtke, A.L.B. Rutten (2008) The conclusions on the effectiveness of homeopathy highly depend on the set of analysed trials, Journal of Clinical Epidemiology, 61: 1197-1204

[11] M.Z. Teixeira et al. (2010) The placebo effect and homeopathy, Homeopathy, 99: 119-129

[12] T. Nuhn et al. (2010) Placebo effect sizes in homeopathic compared to conventional drugs – a systematic review of randomised controlled trials, Homeopathy, 99: 76-82

[13] E. Ernst (2010) Homeopathy: what does the “best” evidence tell us? The Medical Journal of Australia, 192: 458-460

[14] R.T. Mathie et al (2014) Randomised placebo-controlled trials of individualised homeopathic treatment: systematic review and meta-analysis, Systematic Reviews, 3: 142

[15] A. Unlu et al. (2017) Homeopathy and cancer, Journal of Oncological Sciences, http://dx.doi.org/10.1016/j.jons.2017.05.006

Fonte dell’immagine di copertina: http://www.ilpost.it/2015/03/12/omeopatia-inutile/

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Medicina e Pseudoscienze: considerazioni dei relatori

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Medicina e Pseudoscienze

All’inizio di Aprile 2017 si è tenuto il primo Congresso nazionale su Medicina e pseudoscienze a cui ho partecipato anche io con una relazione dal titolo: “Dall’omeopatia alle cure miracolose per il cancro nell’era delle pseudoscienze. La comunicazione scientifica 2.0”

Le mie impressioni conclusive:

Oggi più che mai è necessario che tutti quelli che – a vario titolo – sono coinvolti professionalmente nella ricerca scientifica escano dalle aule universitarie e si sforzino di spiegare che i vaccini sono farmaci per la prevenzione di patologie mortali.
Se abbiamo debellato il vaiolo, se riusciamo a tenere sotto controllo malattie come il morbillo, la rosolia o, peggio, la poliomelite ed il tetano, lo dobbiamo alle vaccinazioni. Si tratta di patologie che hanno mietuto e mietono milioni di morti. Sono sempre lì, dietro l’angolo, pronte a colpire mortalmente, se distogliamo la nostra attenzione. Non possiamo rischiare pandemie come avvenuto in passato. Ne va della vita di tutti noi, dei nostri figli e nipoti.
Dobbiamo capire che le vaccinazioni ci aiutano a tenere alta la guardia contro nemici invisibili; che i medici non sono contro di noi e non ordiscono alcun complotto mondiale a danno nostro; sono operatori che hanno deciso di sacrificare la propria vita per “essere sui pezzi” ventiquattro ore al giorno, facendo pesare le loro scelte non solo su di loro, ma anche sulle proprie famiglie. Non sono demoni; lo sono, invece, quelli che sconsigliano le vaccinazioni anteponendo il proprio “io” al “noi”.

Conclusioni:

Solo chi è concentrato su se stesso non riesce a capire che, non vaccinando, non protegge se stesso e gli altri, aprendo lo spiraglio attraverso cui patologie solo “sopite” possono risvegliarsi e farci precipitare in un incubo dal quale sarà difficile risvegliarsi. Ben vengano, quindi, le settimane dell’immunizzazione. Spero che queste si ripetano su basi periodiche.

Le impressioni e le considerazioni finali di tutti i relatori del congresso le potete trovare qui, qui e qui.

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Desomorfina. La droga sintentica conosciuta col nome di krokodril

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E’ recente la notizia che in Russia (ed ora a quanto sembra anche in Italia) stia “spopolando” una droga dagli effetti devastanti sull’organismo. Si tratta della desomorfina, meglio conosciuta col nome di krokodril.

La notizia, in realtà, apparve già qualche anno fa su una rivista on line di dubbia qualità, ma più recentemente è stata oggetto di un’inchiesta di Le Iene,  e di articoli su varie testate giornalistiche come Il Giornale ed Il Corriere della Sera.

In tutti i casi si riportano di effetti devastanti sull’organismo come tromboflebite, ulcerazioni, cancrena e necrosi fino ad arrivare anche alla morte.

Cos’è la desomorfina?

 

Figura 1 Struttura molecolare della morfina e della desomorfina

La desomorfina è un derivato della morfina, un metabolita (alcaloide) contenuto nell’estratto di papavero (Papaverum sonniferum). Differisce dalla morfina per un gruppo ossidrilico (-OH) ed un doppio legame (vedere il cerchio nella Figura 1). Da un punto di vista sintetico si ottiene a partire dalla codeina che è la forma metilata della morfina.

La sintesi

In Figura 2 (ripresa da Wikipedia) si riporta lo schema sintetico della desomorfina a partire dalla codeina.

Figura 2 Schema sintetico della desomorfina

Il processo sintetico prevede una prima trasformazione della codeina in alfa-clorocodeina mediante l’uso del cloruro di tionile (SOCl2). A questo link la scheda di sicurezza del cloruro di tionile.

Il cloruro di tionile ha un punto di ebollizione di 76°C ed una tensione di vapore di circa 12 kPa a 20°C. Questo vuol dire che a temperatura ambiente i suoi vapori possono essere presenti in quantità tossiche per l’organismo. In acqua avviene una decomposizione del cloruro di tionile secondo lo schema sottostante (si formano acido solforoso e acido cloridico):

SOCl2 + 2H2O → H2SO3 + 2HCl              (1)

Dal momento che il nostro organismo è formato per lo più (80%) di acqua, un qualsiasi contatto del SOCl2 con le nostre mucose o con la nostra pelle provoca irritazioni pericolose dovute proprio agli acidi sopra-descritti (per inciso l’HCl è il componente dell’acido muriatico e l’H2SO3 uno dei componenti delle piogge acide). A causa delle irritazioni prodotte dal cloruro di tionile, il primo istinto è quello di usare acqua per ripulirsi. Ciò, invece, è assolutamente deleterio perché non farebbe altro che spostare la reazione (1) a destra con conseguente aggravio delle conseguenze sulle mucose o sulla pelle.

Da tutto questo una prima conclusione: gli effetti della desomorfina sono dovuti alla presenza di cloruro di tionile residuo della sintesi sopra descritta.

Dopo l’alogenazione , avviene una riduzione catalitica seguita da dealogenazione. Questo processo, in genere, si fa usando idrogeno (H2) oppure, molto più economicamente, boridruro di sodio (NaBH4). Benché riducente blando, il boridruro di sodio (scheda di sicurezza a questo link) è mortale per inalazione ed ingestione ed irritante per la pelle e le mucose. In questo caso si può utilizzare acqua per neutralizzarlo.

Ecco la seconda possibile fonte di pericolosità del Kokrodil. Eventuali tracce di boridruro di sodio (o di un qualsiasi altro agente riducente) possono indurre all’assunzione di acqua che mescolata al SOCl2 di cui sopra comporta rischi notevoli.

Ultimo step della sintesi è la demetilazione. I gruppi eterei si idrolizzano solo in ambiente fortemente acido. Anche in questo caso, lavaggi non efficaci delle miscele di reazione possono lasciare tracce degli acidi forti usati nella sintesi che potrebbero portare alle proprietà irritanti del Kokrodil.

Conclusioni

Da tutto quanto riportato in questa nota si evince che gli effetti deleteri del krokodril non sono dovuti alla desomorfina come tale, ma  alla presenza  di impurezze varie derivanti dalla sintesi di questa droga chiamata anche “droga dei poveri”.

Nota. Questo breve articoletto sulla desomorfina nasce grazie a una discussione avvenuta nel 2012 nel gruppo Facebook Fisica Quantistica ed Assurdità

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Medicina e pseudoscienza. Considerazioni e note

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“Medicina e pseudoscienza.
La salute tra scienza e falsi miti nell’era 2.0“.

È stato un convegno molto interessante e particolarmente istruttivo. Si sono ritrovati a Roma, nella sala convegni dell’Ergife Palace Hotel dal 7 all’8 Aprile 2017, medici, psicologi, chimici e divulgatori scientifici di varia estrazione culturale per fare il punto della situazione sul livello della comunicazione scientifica nell’era della post-verità. Oggi più che mai si sente la necessità di scendere dai propri scranni – una volta si sarebbe detto “uscire dalla torre eburnea” – per informare, al di fuori delle aule universitarie, l’intera comunità in merito al progresso a cui siamo arrivati per la salvaguardia della salute pubblica. Oggi, come un secolo fa, impazzano maghi, imbonitori e ciarlatani. Questi, sfruttando la buona fede delle persone, fanno circolare informazioni perniciose e fuorvianti in merito all’efficacia di farmaci e cure per malattie più o meno invalidanti. Il loro solo scopo è quello di vendere i propri rimedi universali a prezzi esorbitanti per arricchirsi mediante lo sfruttamento della disperazione di amici, parenti e familiari di persone affette da patologie attualmente incurabili e particolarmente dolorose. Fino ad ora gli esponenti del mondo scientifico avevano deciso di non scendere “in singolar tenzone” contro antivaccinisti, omeopati, venditori di fumo convinti che la “verità” si facesse strada da sola nelle menti delle persone; ma soprattutto convinti che la propria attività scientifica fosse molto più importante che scendere in strada a conversare col “volgo”: “faccio grandi scoperte che mi porteranno gloria e fama. Il popolo comune mi dovrà ringraziare per i miei sforzi”; ecco quello che, più o meno velatamente, tutti abbiamo pensato.
Purtroppo non funziona così.
Attualmente le fonti di informazione sono molteplici; non ci sono più solo le aule universitarie a cui possono accedere potenzialmente tutti, ma che sono aperte, praticamente, solo a chi se lo può permettere.

Il ruolo della rete

Oggi la rete è quella che corrisponde all’enciclopedia Britannica di quando ero piccolo. Anzi, sotto il profilo economico, la rete internet è anche migliore dell’enciclopedia Britannica perché più accessibile. Mentre scienziati e tecnici erano impegnati a discutere tra loro e produrre informazione su riviste tecniche non accessibili a tutti, i venditori di olio di serpente accedevano alla rete ed occupavano gli enormi spazi che gli scienziati avevano lasciato liberi nell’assurda convinzione che le cose si sarebbero “aggiustate” da sole. Il risultato è stato il proliferare di teorie astruse come quelle sulla terra piatta, l’antivaccinismo e l’omeopatia, solo per citarne alcune. Ma se la terra piatta può essere considerata una nota di colore nell’enorme autostrada dell’idiozia umana, antivaccinismo, omeopatia, teorie anti-chemioterapiche etc. non sono così innocue. I disperati, quelli che hanno ingiustificate paure ataviche, coloro che hanno timore delle responsabilità, possono “attaccarsi” alle forme più disparate di antiscientificità e diffondere informazioni sbagliate col rischio di sottrarsi alle cure efficaci o promuovere il ritorno di epidemie di patologie erroneamente ritenute scomparse. È notizia dell’ultima ora, per esempio, che gli Stati Uniti considerano l’Italia un paese a rischio a causa della progressiva riduzione vaccinale che sta facendo aumentare il numero di casi di morbillo nella popolazione. Pur essendo noi nell’Europa avanzata tecnologicamente, siamo considerati come un paese in via di sviluppo. E questo grazie alla capacità imbonitrice di maghi e fattucchieri ed alla “ignavia” di chi ha sempre considerato la comunicazione divulgativa non importante nel panorama della propria attività scientifica.

TIPPING POINT

Il convegno organizzato dalla C1V edizioni è stato un punto di svolta.

Ha evidenziato tutte le carenze attualmente presenti nel mondo scientifico in merito alla comunicazione di massa ed ha puntualizzato che occorrerebbero strumenti migliori di quelli attuali per contrastare l’antiscientificità dilagante. Quali? Per esempio l’apertura di corsi universitari dedicati alla comunicazione scientifica. Non basta essere ottimi ricercatori per saper comunicare, così come non basta essere ottimi divulgatori per saper fare ricerca. Occorrono figure intermedie; figure multilingue, ovvero che siano in grado di comprendere sia il linguaggio ipertecnico degli scienziati che quello più popolare delle persone comuni che, col loro contributo, permettono il lavoro dei tanti, sebbene ancora troppo pochi, impegnati nella ricerca e nello sviluppo della conoscenza. Non è più il tempo dei cavalieri solitari che partono lancia in resta ed affrontano i pericoli da soli; non è più il tempo di far combattere battaglie epiche ed epocali a persone solitarie; persone come Piero Angela hanno fatto scuola; hanno aperto la strada. Ora tocca a tutti noi, coinvolti più o meno approfonditamente nello sviluppo della ricerca scientifica, scendere in strada e far capire che non siamo novelli Frankenstein, non siamo mostri che vogliono assoggettare il mondo ai propri desideri, ma solo persone che, per più o meno ottimi motivi, hanno solo il desiderio di far progredire l’umanità.

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Gli OGM per le biodiversità

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INTRODUZIONE AGLI OGM

Il tema degli OGM per le biodiversità e il pericolo che rappresentano è un cavallo di battaglia per i sostenitori anti-OGM. La loro idea è che gli organismi modificati geneticamente riducano la biodiversità degli ecosistemi con conseguente danni ecologici non più risanabili. Infatti, è ben noto che i vari comparti ambientali (residenza di forme di vita diversificate) siano risorse non rinnovabili, per cui i danni ad essi apportati si tradurrebbero nella perdita delle proprietà atte al sostentamento della vita. Questa argomentazione è ampiamente documentata  in tantissimi siti web.  Basta, infatti, ricercare in Google “OGM per le biodiversità” per venire inondati da centinaia, se non migliaia, di siti anti-OGM.

Nel mondo attuale in cui predomina la falsa idea della democraticità della scienza, ne viene che un utente medio (ovvero dalla cultura scientifica non troppo sviluppata) possa pensare che, se tanti, troppi, siti web dichiarano che gli OGM per le biodiversità siano pericolosi, questo sia un fatto reale e che la posizione pro-OGM da parte del mondo scientifico nasconda chissà quali trame oscure. Prevale, insomma, l’idea che il rumore di fondo sia paragonabile ed abbia la stessa rilevanza dei segnali, neanche molto sporadici, che si alzano ben al di sopra di tale rumore.

Cerchiamo di fare, invece, chiarezza per quanto possibile e vediamo di affrontare il problema nel modo più oggettivo possibile.

Affrontare un problema in modo oggettivo vuol dire applicare il metodo scientifico e cominciare, innanzitutto, a definire i contorni entro i quali ci si muove. Per delimitare i contorni anzidetti bisogna capire ciò di cui si parla.

COSA VUOL DIRE COMPARTO AMBIENTALE

È ben noto che l’acqua è un bene indispensabile del quale nessun organismo vivente può fare a meno. È il mezzo che consente la veicolazione dei nutrienti ed è il solvente nel quale si completano tutte le reazioni chimiche che caratterizzano il metabolismo sia animale che vegetale. Contaminare le acque vuol dire renderle inadatte al metabolismo come esso si è sviluppato nel corso degli eoni [1].

Una argomentazione analoga va invocata per il suolo. Anche se meno intuitivamente, il suolo va protetto esattamente come le acque. Dal momento che esso è la sede per la produzione alimentare ed è fonte del nostro nutrimento (sembra strano doverlo dire, ma i prodotti che si comprano al supermercato non crescono sui banconi degli stessi), contaminare un suolo o (più in generale) depauperarlo delle proprietà che lo caratterizzano, vuol dire ridurre drasticamente l’approvvigionamento alimentare in grado di sostenere tutte le forme animali e vegetali che popolano il nostro pianeta [1].

Anche l’atmosfera ha una importanza fondamentale nel sostenere la vita. È ben noto, infatti, che, grazie alla particolare miscela dei vari gas che la compongono, tutti gli organismi viventi sono in grado di esplicare le proprie funzioni. Rimanendo solo nell’ambito umano, una composizione atmosferica solo in minima parte diversa da quella che conosciamo (ovvero all’incirca 20% di ossigeno molecolare, 79% di azoto molecolare e 1% di altre tipologie di gas) non consentirebbe la nostra sopravvivenza. Infatti, al di sotto del 16% circa di ossigeno molecolare atmosferico moriremmo per asfissia, mentre concentrazioni molto elevate di ossigeno molecolare atmosferico comporterebbero la distruzione delle cellule secondo meccanismi che non sto a descrivere perché al di là degli scopi di questo semplice articoletto [1].

I tre sistemi citati, ovvero acque, suoli ed atmosfera (tralascio per semplicità il quarto che è quello dei sedimenti), sono tutti indispensabili al sostentamento della vita come noi la conosciamo e rappresentano tre comparti distinti dell’ambiente in cui viviamo. Pur essendo distinti per la loro natura chimica, essi non sono indipendenti gli uni dagli altri, ma  sono interconnessi secondo uno schema semplificato del tipo:

In altre parole, gli equilibri chimici alla base dello sviluppo di uno dei tre comparti influenzano tutti gli altri. Questo vuol dire che un contaminante immesso in atmosfera dall’attività antropica può ricadere al suolo attraverso le piogge; dal suolo può raggiungere le acque di falda mediante lisciviazione; da queste, infine, può arrivare ai fiumi ed al mare. Durante tutto questo percorso, il contaminante può entrare a contatto con la biosfera, ed in particolare con l’uomo, attraverso la catena alimentare con conseguenze più o meno drammatiche a seconda del livello di tossicità del contaminante stesso  [1].

COSA VUOL DIRE RISORSA NON RINNOVABILE

In termini ambientali, una “risorsa” è una qualsiasi fonte o un qualsiasi mezzo atto al sostentamento della vita [1, 2]. Alla luce di questa definizione, si può dire che i comparti ambientali descritti nel paragrafo precedente sono utili “risorse” per tutti gli esseri viventi. Non è difficile intuire, infatti, che senza aria e senza acqua non potrebbe esistere la vita come noi la conosciamo, così come senza suolo non sarebbe possibile alcuna produzione alimentare.

Sfruttare le risorse per il sostentamento della vita vuol dire usarle, da un lato, per migliorare la qualità dell’esistenza (per esempio, producendo l’energia necessaria per muoversi verso l’agognato luogo delle meritate  vacanze), dall’altro, per produrre gli alimenti che servono per sopravvivere (in modo da poter lavorare e guadagnare abbastanza per poter andare nei luoghi vacanzieri anzidetti). In ogni caso, lo sfruttamento delle risorse ambientali comporta il consumo delle stesse con riduzione progressiva delle capacità di sostenere la vita. Per esempio, usare acqua dolce nella lavatrice sottrae questa risorsa all’alimentazione; coltivare i campi per produrre alimenti  diminuisce la qualità dei suoli (laddove il concetto di qualità è di tipo positivo dal momento che ci si riferisce ad un insieme di proprietà che  consentono l’utilizzo dei suoli ai fini della produzione alimentare).

Il significato di “rinnovabile” si riconduce alla capacità della risorsa utilizzata (e, di conseguenza, consumata) di rigenerarsi in modo da consentirne un uso costante nel tempo [1, 2]. Questa visione di “rinnovabile”, tuttavia, è troppo generica perché non tiene conto del fatto che tutti i comparti ambientali sono rinnovabili su scale temporali che vanno molto oltre il tempo di vita medio degli esseri umani.

Perché una risorsa possa essere considerata “rinnovabile” e, quindi, utile al sostentamento della vita, è necessario che il tempo necessario per la sua rigenerazione sia almeno confrontabile con quello medio della vita umana. Per questo motivo, si può affermare che i comparti ambientali anzidetti, in grado di rigenerarsi in tempi molto più lunghi della vita media umana, sono delle risorse non rinnovabili.

COSA E’ LA SOSTENIBILITA’?

“Sostenibilità” è un termine usato a livello scientifico con diversi significati a seconda del contesto in cui viene usato. In particolare, in campo agricolo, “sostenibilità” si riferisce alla capacità di un sistema a mantenere la propria produttività costante, indipendentemente dal grado di alterazione a cui il sistema stesso è sottoposto [2]. Detto ciò, si può intuire che l’attività agricola in toto, ovvero anche quella ritenuta a impatto nullo come l’agricoltura biologica, ha un forte effetto sui suoli e sui diversi comparti ambientali. La lavorazione meccanica dei suoli, per esempio, se da un lato ne migliora l’ossigenazione e la strutturazione, dall’altro li rende più facilmente erodibili; le piante che assumono nutrienti durante le diverse fasi della germinazione e della crescita li sottraggono al suolo diminuendone, così, la fertilità se tali nutrienti non vengono opportunamente restituiti al suolo mediante fertilizzazione; l’irrigazione, necessaria per consentire la produzione vegetale, sottrae acqua potabile necessaria alla sopravvivenza umana; l’attività zootecnica oltre a sfruttare suolo (per la costruzione delle stalle e l’approvvigionamento alimentare degli animali) è associata anche alla contaminazione atmosferica in quanto gli animali producono gas serra; e potrei continuare. La conservazione delle risorse non rinnovabili passa necessariamente attraverso l’uso di pratiche agricole sostenibili quali, per esempio, quelle che limitano l’uso massivo di fertilizzanti inorganici favorendo l’applicazione di fertilizzanti organici; l’uso di tecniche colturali che limitano la produzione di gas serra (per esempio il minimum tillage e la semina diretta su terreno non lavorato) o il consumo di acqua potabile (per esempio la pacciamatura); la gestione integrata del suolo attraverso la lotta alla desertificazione e la corretta gestione dei suoli destinati sia alla produzione alimentare che energetica [3-5].

COSA SIGNIFICA BIODIVERSITÀ

L’enciclopedia Treccani definisce la biodiversità come “la variabilità tra gli organismi viventi all’interno di una singola specie, fra specie diverse e tra ecosistemi”. In effetti il termine “biodiversità”, di cui tanti oggi abusano, è molto complesso e per spiegarlo provo ad usare delle metafore.

Immaginiamo un condominio in un palazzo di 5 piani (sistema A) con due appartamenti per piano; ogni singolo appartamento può essere considerato come un piccolo ecosistema autonomo. Gli abitanti di ogni appartamento rappresentano la biodiversità dell’ecosistema/appartamento. Essi dormono, si svegliano, fanno colazione, pranzano, cenano e comprano tutto ciò di cui hanno bisogno. Un giorno il singolo proprietario di un appartamento che vive da solo nel suo ecosistema/bilocale, decide di fare un dolce ma si accorge di aver finito lo zucchero ed è troppo tardi per trovare un negozio aperto. Cosa fa? Esce dal proprio ecosistema/appartamento e suona all’ecosistema/appartamento vicino. Quest’ultimo è un ecosistema/quadrilocale in cui possono vivere comodamente 4 persone. La biodiversità dell’ecosistema/bilocale è inferiore in termini numerici rispetto a quella dell’ecosistema/quadrilocale. La maggiore disponibilità di spazio consente una maggiore biodiversità. Tuttavia, i due ecosistemi autonomi interagiscono tra loro quando è necessario per permettere la sopravvivenza (nel nostro caso mediante lo scambio di zucchero) degli organismi viventi che lo occupano (potremmo dire che occupano le due diverse nicchie ecologiche).

Una volta evidenziato che gli organismi viventi possono sopravvivere grazie alla interazione tra gli ecosistemi confinanti, andiamo oltre.

Il numero di componenti medio negli ecosistemi/appartamento è, diciamo, 4; ne viene che la popolazione del condominio è di 40 persone.

Cambiamo scenario.

Consideriamo lo stesso numero medio di persone per appartamento ma in un condominio di un palazzo di 10 piani (sistema B). Il numero totale di persone in questo nuovo sistema è 80. Possiamo dire che la biodiversità (intesa come numero di persone) del sistema B è maggiore di quella del sistema A. Supponiamo ora che i due palazzi (ovvero sistema A e sistema B) siano costruiti in uno spazio in cui sia presente un termitaio (sistema C). Il termitaio è abitato da, diciamo, 10000 termiti. Possiamo dire che la biodiversità (sempre intesa come numero di individui per ogni sistema) varia nell’ordine sistema C > sistema B > sistema A. Tuttavia, la popolazione dei sistemi A e B è fatta da persone appartenenti alla stessa specie, ovvero umani (indichiamoli come sistema U, per semplicità), per cui possiamo dire che la biodiversità del termitaio è di gran lunga maggiore di quella degli umani nei due condomini appena citati, ovvero sistema C > sistema U. Facciamo, ora, un passo avanti e assumiamo che nel terreno dove sorgono i condomini ed il termitaio ci sia anche un fiume (sistema D) in cui mediamente vivono non meno di 500 pesci. Possiamo dire che la biodiversità (ancora intesa come numero di individui diversi) nei due ecosistemi suolo e acqua varia come sistema C > sistema D > sistema U. Tuttavia, se raggruppiamo i sistemi C ed U in base al fatto che sono entrambi terrestri (indichiamo i due messi insieme come sistema T), ne viene che sistema T > sistema D. Ma nel fiume, così come sulla terra, non “abitano” soltanto pesci o termiti o umani. Ci sono anche piante, uccelli, insetti, e altre moltitudini di micro, meso e macro organismi. È l’insieme di tutti questi esseri viventi, in grado di interagire tra loro con modalità differenti (per esempio in modo simbiotico o parassitario), a costituire la biodiversità [6].

L’esempio fatto evidenzia che la biodiversità si riferisce non solo alle specie viventi in un dato ecosistema, ma anche alla diversificazione degli ecosistemi stessi che sono in grado di interagire simbioticamente, e quindi sopravvivere, grazie alle interazioni tra loro.

L’importanza della biodiversità  risiede nel fatto che viene assicurato l’equilibrio dinamico della biosfera [7]. In particolare, maggiore è la biodiversità e maggiore è la probabilità che venga assicurata la continuità della vita nel caso in cui alterazioni ambientali sconvolgano gli ecosistemi [7].  In altre parole, se l’impatto di un meteorite sulla Terra comporta l’estinzione di una certa specie (come i dinosauri), la nicchia ecologica lasciata libera dalla specie estinta viene occupata da altre forme di vita e la vita, in senso generale, è, in ogni caso, in grado di continuare [7]

AGRICOLTURA E BIODIVERSITÀ

Alla luce di quanto detto fino ad ora è lecito chiedersi quale sia il ruolo dell’agricoltura in tutte le sue forme nello sviluppo della biodiversità.

È stato già evidenziato che tutte le pratiche agricole hanno un forte impatto sui diversi comparti ambientali alterandone le caratteristiche e rendendoli inadatti al sostentamento della vita se non vengono applicate opportune regole per la conservazione degli stessi [3-5]. Nella fattispecie, l’attività agricola necessita di ampi spazi nei quali poter coltivare le piante ad uso alimentare. I grandi spazi si ottengono solo attraverso il disboscamento. La semplice conversione di uno spazio da foresta a campo agricolo comporta non solo un aumento netto di anidride carbonica [1], ovvero un gas serra, nell’atmosfera (quindi incremento dell’inquinamento del comparto aria), ma anche un cambiamento nella tipologia di micro, meso e macro fauna che è in grado di sopravvivere in quel luogo [1]. Faccio un esempio molto semplice.

In un bosco vivono i gufi; se viene attuato il disboscamento per convertire il bosco in spazio arabile, si elimina l’habitat dei gufi che, di conseguenza, spariscono da quell’area. Al posto dei gufi subentrerà un’altra tipologia di uccelli, per esempio i corvi, che sopravvivono “predando” le colture che gli umani usano per la loro produzione alimentare. I gufi sono predatori naturali di topi ed altri piccoli animali. Questi ultimi, in assenza dei loro predatori, tenderanno a proliferare incrementando il loro numero. Come si arguisce da questo esempio banale, la conversione di uno spazio da bosco a campo agricolo comporta la sparizione di un certo tipo di esseri viventi e la comparsa di altri animali più adatti a vivere nel nuovo ambiente.

Il discorso che ho fatto sui gufi, i corvi ed i topi si applica anche alla biomassa microbica dei suoli che, come gli animali anzidetti, contribuisce alla biodiversità del sistema agricolo. Tutto questo, naturalmente, è valido se guardiamo solo  alla fauna. Se guardiamo alle specie vegetali, l’attività agricola (e, si badi bene, sto parlando di tutte le tipologie di agricoltura) comporta una drastica riduzione della biodiversità vegetale. Infatti le aree boschive sono molto ricche di specie vegetali di ogni tipo, in grado di vivere in simbiosi tra loro o parassitando altre specie vegetali. Se vogliamo produrre mega litri di olio extra vergine di oliva dalla varietà Biancolilla da esportare in tutto il mondo abbiamo bisogno solo di ulivi che appartengono alla cultivar che ci interessa. La massimizzazione della produzione, inoltre, comporta la necessità di eliminare tutte le piante “parassite” in grado di competere con quelle di interesse per l’assorbimento dei nutrienti.

In altre parole, l’attività agricola comporta una alterazione della biodiversità faunistica (micro, meso e macro) nel senso che ad una diminuzione del numero di specie viventi rispetto a quelle presenti nelle zone vergini corrisponde anche la colonizzazione del nuovo habitat da parte di altre specie adatte alla sopravvivenza negli spazi destinati all’agricoltura. Per altri versi, sotto il profilo della biodiversità vegetale, le monocolture sostituiscono l’enorme varietà biologica che caratterizza le aree boschive/forestali.

Da tutto quanto detto si capisce che è possibile distinguere tra biodiversità forestale/boschiva e biodiversità agricola (in questa sede tralascio gli altri tipi di biodiversità come quella aerea e acquatica che sono fuori contesto). La prima riceve un rapido decremento nel cambio di destinazione d’uso di un suolo (da forestale/boschivo a coltivato). Tuttavia, la biodiversità agricola, legata alla diversificazione delle specie viventi adatte alla vita in un ambiente “antropizzato”, dipende fortemente dal tipo di tecniche agricole utilizzate [8-11]. Infatti le pratiche intensive (intese come quelle che non guardano alla salvaguardia dell’ambiente ma solo alla produttività economica) portano ad una riduzione della biodiversità che è dal 10 al 30 % in meno rispetto a quella che si misura quando si fa uso di pratiche sostenibili [8-11]. Dal momento che è stato evidenziato che la salubrità alimentare è direttamente correlata alla biodiversità agricola [12, 13], da qualche anno tutte le agenzie internazionali spingono per l’applicazione di pratiche agricole sostenibili [12-14]. Queste ultime, quindi, oltre a consentire la conservazione delle risorse non rinnovabili come definite in precedenza, consentono anche la salvaguardia della biodiversità. Quest’ultima può essere a tutti gli effetti considerata anch’essa come una risorsa non rinnovabile (esattamente come suolo, aria ed acqua) da proteggere e conservare per il miglioramento della qualità della vita umana.

COSA SONO GLI ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI O OGM?

Esistono due aspetti distinti che devono essere presi in considerazione per definire il significato di “organismo geneticamente modificato”. Da un lato abbiamo l’approccio scientifico che si basa sui fatti, dall’altro abbiamo l’approccio politico che non tiene conto dei fatti ma solo dell’umore degli elettori e delle convenienze elettorali. Insomma, l’approccio politico alla definizione di OGM è di carattere culturale, piuttosto che reale [15]. Ma andiamo con ordine.

LE MODIFICHE GENETICHE PER LA SCIENZA

Fin da quando Darwin ha posto le basi della teoria dell’evoluzione è apparso chiaro, ed è diventato progressivamente sempre più evidente sotto il profilo sperimentale, che tutti gli organismi viventi hanno avuto origine da un progenitore comune che oggi noi chiamiamo LUCA, ovvero “Last universal common ancestor”, che altro non è che il famoso brodo primordiale nel quale si sono realizzate tutte le condizioni chimico fisiche per la formazione delle protocellule e lo sviluppo del metabolismo che caratterizza tutti gli esseri viventi [16]. Solo l’evoluzione, associata all’adattamento alle condizioni ambientali, dal progenitore comune riesce a spiegare la similitudine tra il nostro patrimonio genetico e quello di tanti altri organismi viventi. Per esempio, oltre il 98% di similitudine esiste tra il DNA umano e quello degli scimpanzé, oltre il 90% di affinità esiste tra il DNA umano e quello dei topi mentre oltre il 50% di somiglianza accomuna il nostro DNA a quello delle piante [15].

La differenziazione genetica avviene in modo casuale per effetto di errori imprevedibili durante i processi di replicazione del DNA. La moltitudine di organismi che viene così generata (quella che in precedenza è stata identificata col termine di “biodiversità”) è fatta da individui che sotto la spinta della pressione ambientale possono soccombere oppure sopravvivere. In quest’ultimo caso, il patrimonio genetico viene trasmesso alle generazioni successive.

Nel corso di milioni di anni, la differenziazione genetica ha prodotto l’insieme di organismi viventi (dai microorganismi  all’uomo) che oggi siamo abituati a conoscere. In definitiva, tutti noi siamo il prodotto di modificazioni genetiche (ovvero alterazioni imprevedibili del DNA) che ci consentono di occupare delle ben precise nicchie ecologiche nelle quali siamo in grado di sopravvivere [17].

Le modifiche genetiche possono essere  indotte anche in modo mirato. Per esempio, fin da quando 10.000 anni fa l’uomo è passato dalla fase nomade di caccia/raccolta a quella stanziale di carattere prevalentemente agricolo [18], ha tentato, tra successi ed insuccessi, di modificare le caratteristiche genetiche dei vegetali e degli animali  in modo da aumentare la produttività agricola dei primi e rendere più docili i secondi. In tutti e due i casi, lo scopo è sempre stata la massimizzazione della produzione alimentare così da sfamare un numero sempre più ampio (attualmente in fase di crescita esponenziale) di esseri umani.

In assenza di conoscenze specifiche, le modifiche genetiche mirate venivano indotte per tentativi ed errori attraverso l’incrocio di organismi aventi ognuno una o più delle caratteristiche desiderate. In questo modo era possibile ottenere piante “domestiche” in grado di resistere a certe particolari patologie a cui non erano soggette piante selvatiche e meno utili sotto l’aspetto alimentare. Allo stesso modo, era possibile selezionare animali da latte in grado di produrre questo alimento in modo continuativo o animali da caccia con specifiche caratteristiche morfologiche tali da renderli adatti per le diverse tipologie di caccia.

La progressione delle conoscenze ha condotto alla comprensione dei meccanismi biochimici alla base dell’ereditarietà genetica cosicché oggi è possibile operare modifiche genetiche con una possibilità di errore di gran lunga inferiore rispetto a quella associata ai tentativi di incrocio delle vecchie pratiche agricole/zootecniche. La nuove tecniche di ingegneria genetica consentono, infatti, di modificare il DNA di una specie vegetale variando unicamente i geni responsabili di certe particolari caratteristiche [19]. In questo modo si ottengono, in tempi molto più rapidi rispetto alle pratiche convenzionali, piante con proprietà nutrizionali o meccanismi di difesa di gran lunga superiori rispetto a quelle cosiddette tradizionali [15]. Un esempio tra tutti è il famoso “goldenrice” [20]. Si tratta di un riso modificato geneticamente capace di produrre, come metabolita secondario, il b-carotene, ovvero il precursore della vitamina A la cui carenza è associata a inibizione della crescita, deformazione e fragilità delle ossa e  modifiche delle strutture epiteliali e degli organi riproduttivi [21]. La carenza di vitamina A si ottiene solo per deficit nutrizionali in quelle popolazioni che non hanno accesso a fonti alimentari in grado di fornire i precursori della suddetta vitamina. È il caso, per esempio, delle popolazioni orientali (India in testa) la cui alimentazione è prevalentemente basata sull’uso del riso. La sostituzione del riso tradizionale col riso golden consente di superare i problemi nutrizionali di cui si accennava.

LE MODIFICHE GENETICHE PER LA POLITICA E L’OPINIONE COMUNE

È stato evidenziato come, sotto l’aspetto scientifico, tutti gli esseri viventi possano essere considerati come organismi geneticamente modificati perché derivati da processi evolutivi durante i quali piccole variazioni genetiche hanno consentito l’adattamento (e, di conseguenza, la sopravvivenza) nelle condizioni più disparate. È stato anche puntualizzato come il progresso tecnologico in ambito agricolo consenta oggi di effettuare modifiche genetiche mirate ed in tempi brevi in modo da ottimizzare la produttività agricola. I prodotti agricoli selezionati mediante ingegneria genetica non vengono utilizzati o immessi in commercio a cuor leggero, ma subiscono una serie di controlli molto minuziosi in modo da rilevare ogni possibile effetto collaterale sulla salute umana [15]. Nonostante la “naturalità” (nel senso comune del termine) delle modifiche genetiche e gli innumerevoli controlli cui i prodotti modificati geneticamente sono sottoposti, la politica, che – come già evidenziato – segue gli umori degli elettori, cerca di opporsi in tutti i modi agli OGM.

La prima direttiva Europea 90/220/CEE sugli OGM stabilisce al comma 2 dell’articolo 2 che è “organismo geneticamente modificato (OGM), un organismo il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto si verifica in natura con l’accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale” [22], laddove viene preso in considerazione il concetto di “natura” che, come evidenziato in molta letteratura, è solo ed esclusivamente di carattere culturale [15, 23]. I processi tecnologici mirati alle modifiche genetiche per il miglioramento delle caratteristiche vegetali sono in tutto e per tutto simili, in termini biochimici, a quanto accade “naturalmente”. La differenza che una certa politica vuole vedere è solo nel procedimento utilizzato. In questo modo una modifica genetica ottenuta per tentativi ed errori mediante innesti non porta, normativamente, ad un OGM, mentre un organismo ottenuto mediante la tecnica del DNA ricombinante è considerato, per legge, un OGM. Si deve, quindi, puntualizzare che, sotto l’aspetto scientifico, questa differenziazione normativa è completamente priva di significato e potrebbe essere legata unicamente ad una politica protezionistica delle aziende di prodotti fitosanitari di cui il vecchio continente, e l’Italia in particolare, è abbastanza ricco [15, 24, 25]. In effetti, come riportato in una intervista alla senatrice Elena Cattaneo su Linkiesta [24], i maggiori avversari, in Italia, dei prodotti OGM sono proprio le aziende che producono fitofarmaci [25] le quali vedrebbero ridurre i propri introiti dalla introduzione in agricoltura delle piante OGM (nel prossimo paragrafo si discuterà brevemente dei possibili vantaggi/svantaggi dell’uso agricolo degli OGM).

Ma quale è il ruolo giocato dalle popolazioni Europee nell’indirizzare la politica dell’Unione e degli stati membri?  In realtà bisogna dire che i cittadini dell’Unione Europea non sono adeguatamente informati sull’aspetto scientifico degli OGM e risentono in gran parte delle leggende e dei miti propagandati ad arte da gente di spettacolo [26] e da persone che hanno mitizzato i sapori delle epoche andate [27]. Tra questi miti sono da ricordare quello delle biotecnologie contro natura, della alterazione del DNA umano per ingestione di piante OGM, della diffusione della resistenza agli antibiotici con conseguente incremento nella difficoltà a resistere ad alcune malattie, della riduzione della biodiversità (di cui si discuterà più avanti) e così via cantando [28]. La scarsa preparazione scientifica associata ai miti anzidetti fa in modo che il cittadino EU prema sui governi affinché venga limitato l’uso di organismi geneticamente modificati in agricoltura. I governi colgono la palla al balzo e, per non perdere consensi, seguono l’umore del “popolo” abusando di un principio di precauzione che, come si intuisce da quanto scritto fino ad ora e come si comprenderà dalla lettura dei paragrafi seguenti, non ha alcun senso.

AGRICOLTURA ED OGM

Al momento attuale l’uso di organismi geneticamente modificati in agricoltura è vietato in quasi tutta Europa. Solo Spagna e Portogallo hanno introdotto coltivazioni di mais OGM [29]. Tuttavia, la ascientificità delle proibizioni normative in atto sia in Europa che in tantissimi paesi del globo terrestre è supportata dalla pubblicazione di numerosi studi che evidenziano l’efficacia economica ed ambientale nell’uso agricolo di piante geneticamente modificate. In Cina, per esempio, la coltivazione di cotone OGM (quello che viene indicato come cotone Bt, ovvero  modificato geneticamente con il gene del Bacillusthuringensis inserito nel vegetale per fargli produrre una tossina che lo rende resistente ai parassiti) ha portato benefici sia economici che ambientali. Infatti, studi condotti per la valutazione a breve [30] e lungo termine [31] del cotone Bt sulla società Cinese dimostrano non solo che gli agricoltori che hanno introdotto questa pianta nella loro produzione hanno avuto un incremento di guadagni economici, ma hanno anche operato una riduzione nella quantità di fitofarmaci, dannosi per l’ambiente, usati nella loro pratica agricola. Il cotone Bt ha apportato benefici anche agli agricoltori Indiani come riportato nei riferimenti [32-34].  Inoltre, impatti positivi, sia economici che ambientali, si sono avuti anche in alcuni paesi del Sud America (Brasile, Argentina e Paraguay) e negli Stati Uniti [35-37] a seguito dell’introduzione della soja OGM.

Nonostante la grande massa di dati sperimentali che attestano della positività dell’uso in agricoltura di piante OGM, un  lavoro molto recente pubblicato su Science Advances [38] si pone in controtendenza rispetto a quanto finora riportato per gli Stati Uniti. In particolare, gli autori dello studio [38] rivelano che mentre l’uso di mais OGM ha portato ad una riduzione della quantità di insetticidi ed erbicidi rispetto alla situazione antecedente al 1998, l’uso di soja OGM ha comportato sì una riduzione nella quantità di insetticidi, ma un incremento in quella di erbicidi. Gli autori del lavoro contestualizzano i loro dati evidenziando che l’incremento nell’uso di erbicidi conseguente alla coltivazione di soja OGM è dovuto all’aumento alla resistenza al glifosato [39] da parte delle erbe infestanti.

RELAZIONE TRA ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI E BIODIVERSITA’

La nota in merito all’aumento alla resistenza al glifosato da parte delle erbe infestanti riportata nel riferimento [38] è un interessante punto di partenza per discutere dell’argomento OGM-biodiversità, scopo del presente articolo. Infatti, il punto focale del predetto studio [38] è che l’aumento della resistenza al glifosato da parte delle erbe infestanti è conseguente alla coltivazione di soja Roundup® resistant. Il Roundup® è un fitofarmaco a base di glifosato [39]. La soja Roundup® resistant è un vegetale che non subisce danni da parte del glifosato. Nel momento in cui la soja Roundup® resistant viene coltivata, si può far gran uso di glifosato  per eliminare le erbe infestanti che competono con la soja per l’assunzione di nutrienti dal suolo. La velocità di riproduzione e crescita delle erbe infestanti consente una variabilità genetica molto elevata. Questo significa che, per effetto  degli errori casuali nella replicazione del DNA di cui si accennava in precedenza, è possibile che, tra le tante piantine infestanti, ne possa nascere qualcuna che sia resistente al glifosato. La conseguenza è che sono proprio queste ultime, più adatte a sopravvivere al citato erbicida, a prendere il sopravvento e a portare ad un uso sempre più massiccio di glifosato o di altre tipologie di erbicidi. In altre parole, la coltivazione della soja Roundup® resistant favorisce la biodiversità. Si tratta di un tipo di biodiversità economicamente dannosa e contro la quale bisogna applicare fitofarmaci dal forte impatto ambientale; ma il punto, per il momento, non è questo. Il punto è che l’uso di un sistema OGM  favorisce la biodiversità vegetale strettamente detta. Una situazione analoga, sebbene più utile sotto l’aspetto economico per gli agricoltori che decidono di farne uso, si verifica in tutti quei paesi in cui non sono validi i brevetti sulle piante OGM. Per esempio in India il cotone Bt prodotto dalla Monsanto è stato utilizzato per generare 137 differenti ibridi ognuno con proprietà ben specifiche [15]. La possibilità di avere un numero di specie vegetali potenzialmente infinito mediante l’uso dell’ingegneria genetica ha consentito di salvaguardare tanti prodotti tipici [15] come, per esempio, la papaya nelle Hawaii [40] o il pomodoro San Marzano [41] prodotto tipico Campano. In altre parole, sulla base delle definizioni oggettive date in merito a biodiversità e sistemi OGM, si può concludere che gli organismi geneticamente modificati possono essere considerati come risorsa per la biodiversità, piuttosto che come un problema come da più parti propagandato [42-44].

CONCLUSIONI

Gli organismi geneticamente modificati sono una risorsa per la biodiversità. Tuttavia, bisogna evidenziare che oltre ad una biodiversità economicamente conveniente, l’uso di coltivazioni OGM può generare una biodiversità vegetale contrastabile attraverso un uso progressivamente più massiccio di fitofarmaci potenzialmente dannosi per l’ambiente. Alla luce di questo, gli OGM devono essere condannati senza appello? La risposta è: certamente no. L’applicazione dell’ingegneria genetica all’agricoltura si inserisce nell’ambito di quella che è stata dichiarata in precedenza come “agricoltura sostenibile”. In altre parole, gli OGM devono essere pensati come complementari ai prodotti dell’agricoltura tradizionale (intensiva o meno) in modo da consentire la salvaguardia  sia dei prodotti tipici che di tutte le risorse ambientali non rinnovabili dalla cui “distruzione”, alla luce dei meccanismi che avvengono in natura, gli unici ad uscire sconfitti sono solo gli esseri umani.

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Subramanian &Qaim, 2009, Village-wide effects of agricultural biotechnology: the case of Bt cotton in India, World Development, 37: 256-267 (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305750X0800123X)

35

https://www.researchgate.net/profile/Clemens_Van_de_Wiel/publication/242115382_GM-related_sustainability_agro-ecological_impacts_risks_and_opportunities_of_soy_production_in_Argentina_and_Brazil/links/554725d30cf234bdb21db793.pdf

36

http://www.agbioforum.org/v8n23/v8n23a15-brookes.htm?&sa=U&ei=KojTVOKAL9CyogTSqYCgCg&ved=0CBQQFjAA&usg=AFQjCNH-zn1ERidarL6-x-Pnq3lsHjPUeg

37

Bonny, 2008, Genetically modified glyphosate-tolerant soybean in the USA: adoption factors, impacts and prospects. A review, Agronomy for Sustainable Development, 28: 21-32 (http://link.springer.com/article/10.1051/agro:2007044)

38

Perry & al., 2016, Genetically engineered crops and pesticide use in U.S. maize and soybeans, Science Advances,

2(8), e1600850 (http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.pdf+html)

39

http://www.laputa.it/blog/glifosato-pericolo-ambiente-innocuo-uomo/

40

http://www.gmo-compass.org/eng/grocery_shopping/fruit_vegetables/14.genetically_modified_papayas_virus_resistance.html

41

http://www.ncfap.org/documents/VirusResistantTomato.pdf

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Facciamo chiarezza

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http://cmsdata.iucn.org/downloads/ip_gmo_09_2007_1_.pdf

44

http://agroeco.org/wp-content/uploads/2010/09/garcia-altieri.pdf

Fonte dell’immagine di copertina: Wikimedia Commons

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Elogio del riduzionismo ovvero dell’evoluzione del pensiero scientifico

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<L’approccio del “risolvere un grande problema trovando le cose microscopiche che sono rotte ed aggiustarle” è chiamato riduzionismo – se si vuole comprendere un sistema complesso, bisogna scomporlo nelle parti che lo costituiscono. Il pensiero riduzionista ha dominato la scienza occidentale per secoli, aiutando l’Occidente a tirarsi fuori dal pantano dell’età medievale. Il riduzionismo può essere una gran bella cosa. Essendo stato bambino all’epoca di Jonas Salk, sono immensamente felice di aver beneficiato di un prodotto della scienza riduzionista, ovvero il vaccino scoperto da lui (o da Albert Sabin, ma non ci addentriamo in questo argomento), invece di aver avuto un pediatra che facesse una cerimonia su di me armato di ciondoli feticci e interiora di capra per propiziarsi il demone della polio. Gli approcci riduzionisti alle scienze mediche ci hanno fornito vaccini, farmaci che bloccano fasi specifiche della replicazione virale e hanno identificato precisamente quale parte di noi si guasta in moltissime malattie. È grazie al riduzionismo se, nel corso dell’ultimo secolo, la nostra aspettativa di vita è aumentata considerevolmente. Perciò, se si vuole comprendere la biologia del ciò che siamo […], l’approccio riduzionista fornisce regole del gioco piuttosto chiare: capire gli individui che formano la società; capire gli organi che costituiscono gli individui, le cellule che formano gli organi e, scendendo fino alle fondamenta dell’intero edificio, capire i geni che danno istruzioni alle cellule su cosa fare. Questa prospettiva ha dato luogo a un’orgia di ottimismo riduzionista nella forma del progetto di ricerca più dispendioso della storia delle scienze naturali, ovvero il sequenziamento del genoma umano>

Era il 2005 quando Robert M. Sapolsky scriveva nell’introduzione al suo “Monkeyluv: and other essays on our lives as animals”, che nella traduzione italiana de I Timoni – Castelvechi editori (2014) suona così: “l’uomo bestiale: come l’ambiente e i geni costruiscono la nostra identità“, quanto ho appena riportato.

Il suo elogio del riduzionismo è la base per evidenziare come ridurre il comportamento umano alla risultante lineare dei comportamenti dei geni contenuti nel DNA sia sbagliato. L’approccio più corretto è prendere in considerazione l’effetto combinato di geni ed ambiente. Insomma, usando un linguaggio più pop, la comprensione dell’uomo passa attraverso un approccio “olistico” che deve considerare tutto l’insieme, interno ed esterno, di ciò che caratterizza l’essere umano.

Non sono un neurofisiologo né un osservatore del comportamento umano; non sono in grado di sostenere o controbattere le argomentazioni di Sapolsky nel suo campo. Per questo mi addentro nel campo che mi è più congeniale che è quello chimico.

Indubbiamente scomporre un sistema complesso nelle sue singole componenti ha consentito l’enorme sviluppo scientifico degli ultimi 4 secoli. Se oggi sappiamo quante sono le forze che tengono insieme i nostri atomi e, nel loro complesso, l’insieme di atomi alla superficie terrestre, è perché qualcuno è andato a smontare la materia ed ha visto da cosa è composta.

L’approccio riduzionista è quello che ha permesso lo sviluppo di tecniche analitiche come la cromatografia in fase liquida o quella in fase gassosa; la risonanza magnetica nucleare ad alta e bassa risoluzione, e tutta una serie di tecniche oggi riconosciute come incomparabili per la valutazione della qualità degli alimenti o per la loro tracciabilità (questo tanto per stimolare la corda più populista di chi si preoccupa di sapere se l’olio extravergine che usa è tunisino o viene fatto raccogliendo le olive dietro casa).

Tuttavia, sebbene fin dagli albori della scienza ai giorni nostri ha prevalso l’idea che le proprietà di tutti i sistemi fossero comprensibili solo sulla base di una loro scomposizione nelle diverse componenti elementari e che la somma delle proprietà di ciascuna risultasse, in qualche modo, nelle proprietà dell’intero sistema, appare chiaro, oggi, che non è così. Usando un linguaggio matematico, si può dire che le proprietà dei sistemi complessi non sono una combinazione lineare delle proprietà delle singole componenti, quanto, piuttosto, la risultante delle  loro interazioni non lineari. Le eventuali relazioni lineari debbono essere considerate solo come caso particolare di quello più generale che si inquadra nella già citata relazione non lineare.

Un esempio abbastanza banale è il principio di Le Chatelier: quando un sistema all’equilibrio chimico viene perturbato per effetto di un’azione esterna, il sistema reagisce in maniera da ridurre o annullare la sollecitazione stessa ristabilendo l’equilibrio. Per esemplificare questa definizione prendiamo un composto A che, in una soluzione, è in equilibrio con il composto B secondo l’equazione:

dove n e m sono i coefficienti stechiometrici. Il sistema sotto osservazione contiene due componenti (A e B) che interagiscono tra loro in modo tale che aumentando la concentrazione del reagente A, la reazione si sposta a destra producendo una maggiore quantità di prodotto B. Allo stesso modo introducendo una certa quantità di B, la reazione si sposta verso sinistra portando alla formazione di A.

Pur sapendo che il sistema è fatto da due componenti  le cui proprietà possono essere studiate indipendentemente le une dalle altre, non possiamo dire che il comportamento del sistema nella sua totalità sia dato dalla combinazione lineare della concentrazione delle singole componenti (la concentrazione è una proprietà intensiva). Infatti, è possibile dimostrare che la relazione che lega la concentrazione di A a quella di B all’equilibrio chimico è:

dove k è comunemente indicata come costante di equilibrio (la x indica semplicemente l’operazione di moltiplicazione).

Possiamo concludere, da questo semplice esempio, che l’equilibrio chimico (croce di tutti gli studenti e delizia di tutti i docenti) non è altro che una proprietà delle soluzioni, emergente dalle interazioni non lineari delle proprietà (in questo caso la concentrazione) delle singole componenti della soluzione.

La storia della scienza (e,  nella fattispecie, della chimica in particolare) è ricca di esempi di questo tipo.

Volendo considerare un caso più complesso si può citare l’allosterismo. “L’allosterismo rappresenta una delle modalità  di regolazione della funzione di alcune proteine, di solito oligomeriche, […]; fra queste si ricordano l’emoglobina e numerosi enzimi”.  Originariamente proposta da Jaques Monod, la regolazione allosterica delle proteine consiste nel fatto che un piccolo metabolita si lega ad uno dei siti attivi della proteina modificandone la conformazione (ovvero la struttura tridimensionale) ed alterandone nel contempo le funzionalità (sia migliorandole, allosterismo positivo, che inibendole, allosterismo negativo). L’esempio più semplice è la regolazione allosterica positiva dell’emoglobina da parte della molecola di ossigeno. È noto che l’emoglobina è una proteina complessa costituita da quattro sub unità proteiche ognuna con un sito attivo che prende il nome di “gruppo eme“. Quando una molecola di ossigeno si lega al gruppo eme di una delle sub unità, la conformazione di questa sub unità si modifica secondo una modalità che potrebbe essere vista come una mano che si chiude a pugno dopo aver afferrato un oggetto. Le modificazioni conformazionali della sub unità suddetta modificano quelle delle altre sub unità che appaiono, quindi, nella nuova situazione come delle mani più aperte pronte ad afferrare un nuovo oggetto. Grazie a queste modificazioni conformazionali, la seconda molecola di ossigeno è in grado di legarsi al secondo sito attivo più velocemente di quanto  abbia fatto la prima molecola di ossigeno. A seguito di questa seconda interazione, le sub unità ancora libere subiscono delle ulteriori modificazioni conformazionali  aprendosi ancora di più e permettendo ad una terza molecola di ossigeno di legarsi ancora più velocemente rispetto alle prime due. La terza molecola di ossigeno induce dei nuovi cambiamenti conformazionali nell’ultima sub unità libera cosicché essa riceve l’ultima molecola di ossigeno con una facilità ancora maggiore rispetto alle precedenti. Da un punto di vista matematico l’allosterismo dell’emoglobina non è descrivibile mediante una relazione lineare, bensì attraverso una sigmoidale (Figura 1).

Figura 1. Curva di dissociazione dell’emoglobina. E’ evidente l’andamento a forma di S (sigmoidale) della curva (Fonte dell’immagine: http://docplayer.it/19154-Nel-definire-l-assistenza-al-neonato-con-insufficienza-respiratoria-e-necessario-considerare-che.html)

Come nel caso dell’equilibrio chimico su descritto, anche l’allosterismo non può essere considerato semplicemente come la risultante di una combinazione lineare delle proprietà delle singole sub componenti di un enzima/proteina, quanto piuttosto come una proprietà emergente dalle loro interazioni non lineari.

Tutta la chimica (dalla chimica organica, alla biochimica, alla chimica del suolo e così via) è ricca di sistemi complessi le cui proprietà emergono dalle interazioni tra le singole sub unità componenti. Come non ricordare, per esempio, la complessità del metabolismo in cui ogni singolo metabolita rappresenta solo un dente di un ingranaggio ben più complicato le cui caratteristiche non sono la somma di quelle dei singoli denti, ma da essi derivano. In questa ottica va inserito il concetto di vita vista come una proprietà che emerge dalle complesse interazioni occorrenti nei processi metabolici.

Qual è dunque l’importanza del riduzionismo nell’ottica scientifica attuale?

Nato come “concezione epistemologica che tende a formulare concetti e linguaggio di una teoria scientifica nei termini di un’altra teoria considerata più fondamentale“, il riduzionismo si è basato, a partire dal XVII secolo, “sull’ipotesi che tutta la realtà fisica possa essere in definitiva ‘ridotta’ (e spiegata) in termini di particelle materiali e dei loro movimenti“. L’idea che tutta la realtà fenomenologica potesse essere spiegata solo sulla base delle conoscenze delle caratteristiche delle singole componenti microscopiche è stata superata solo nel XX secolo quando ci si è resi conto che conoscere le proprietà delle tessere di un puzzle non aiuta a comprendere il disegno contenuto nel puzzle se non si riesce ad inserire ogni singola tessera nella giusta posizione dello schema del gioco. Da qui la rilettura in termini di proprietà emergenti di tutti i concetti scientifici come, per esempio, il principio di Le Chatelier precedentemente discusso.

Il riduzionismo deve essere, quindi, considerato come un approccio che consente non solo di conoscere i singoli dettagli della realtà fisica fino alle dimensioni microscopiche, ma anche in grado di riporre le varie sub componenti della stessa nella giusta posizione rispetto a tutte le altre in modo da poter riprodurre con accuratezza le proprietà macroscopiche dell’intero sistema rappresentato dalla realtà osservata. In questa ottica il giudizio (secondo la mia lettura, negativo) di Sapolsky in merito alla dispendiosità del progetto di ricerca sul genoma umano mi lascia molto perplesso. È pur vero che la conoscenza del genoma non risponde a tutte le domande che ci possiamo porre in merito al comportamento umano, ma è anche vero che attribuire ai geni la responsabilità di ogni cosa è solo una trovata di un giornalismo di bassa lega che deve fare business e vendere un prodotto a un pubblico le cui conoscenze scientifiche sono mediamente basse. Si tratta dello stesso pubblico che ha necessità di trovare delle correlazioni di causalità laddove esistono solo relazioni di casualità come nel caso dell’omeopatia e dell’autismo causato dai vaccini. Mi trovo, invece, molto d’accordo sull’idea dell’interazione corredo genetico/ambiente nello sviluppo del comportamento umano in quanto questo modo di pensare si inserisce molto bene nel modello di riduzionismo emergentista di cui si è discusso fino ad ora.

Fonte dell’immagine di copertina: https://universitarianweb.com/2014/05/08/mente-e-cervello-il-riduzionismo-delle-neuroscienze/

Articolo pubblicato anche su www.laputa.it

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Perché si diventa scienziati? Considerazioni personali sullo sviluppo di una personalità scientifica

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Chi di noi non ha mai letto la biografia, magari romanzata, di un grande scienziato? Io ho letto, per esempio, quella di Born (sapevate che era il nonno di Olivia Newton John, l’attrice protagonista di Grease di cui tutti quelli della mia età erano innamorati da piccoli?), quella di Rutheford, quella di Feynman e tante altre ancora. In genere, si impara molto leggendo queste biografie. Forse è anche dalla lettura delle vite di queste persone assurte all’Olimpo della scienza che ho ricevuto l’input per la passione per la chimica, oltre alla curiosità più profonda di capire come è fatto il mondo e quali sono i meccanismi che lo muovono al di là delle semplici risposte di natura religiosa che non mi hanno mai soddisfatto. Avrei potuto essere un fisico, ma, a dire la verità, ai tempi in cui ho fatto le mie scelte di vita, la fisica non mi attirava molto. Ero molto più attratto dagli intrugli e da come essi si combinavano tra loro.

Ciò a cui, però, il mondo della lettura e della fantasia non preparano è la quantità enorme di delusioni, intervallate da sporadici successi, che costituiscono il pane quotidiano per chi fa scienza. Sono più le domande che rimangono senza risposta che quelle alle quali si riesce a rispondere. Ed anche quando viene data una risposta, essa è sempre aleatoria; non si sa mai se la risposta è arrivata perché è solo una costruzione delle proprie aspirazioni o perché, fatti salvi gli errori che tutti possono commettere, si è giunti ad una conclusione oggettiva.

Solo il tempo può dire se una certa risposta è sbagliata ed è soggetta al pregiudizio di conferma.

Che cosa spinge una persona a percorrere una strada irta di difficoltà fin da quando intraprende i suoi studi? Sì, perché se uno decide di non “parcherggiarsi” all’università, deve sacrificare vita sociale, divertimento e tutto quello che può attirare un ragazzino di una ventina di anni, sull’altare di un futuro incerto fatto solo di aspirazioni. Venticinque anni fa, quando mi sono laureato, non avrei mai pensato che oggi sarei stato un professore ordinario in una università Italiana intento a fare ricerca, didattica e, da poco, anche tentativi di divulgazione scientifica generalista.

Forse la risposta alla mia domanda l’hanno già data in molti. Ci sono certamente diversi fattori che concorrono. Uno l’ho già citato. La curiosità di scoprire come funziona la “macchina” mondo. Ho trovato una risposta? Sì, ma non è questo il momento di parlarne.

L’altro fattore che spinge una persona ad incamminarsi nel mondo scientifico è la sua voglia di non crescere mai. Quello che accomuna tutti gli scienziati, ed io non faccio eccezione, è l’eterno fanciullo che è in noi che ci fa chiedere sempre la stessa cosa: “perché?”. Il punto è che mentre da piccoli abbiamo come riferimento gli adulti (nella maggioranza dei casi i genitori) nel nostro giochetto dei perché, man mano che cresciamo (e le domande diventano sempre più complesse) i punti di riferimento vengono a mancare. Per questo motivo siamo costretti a rispondere noi stessi alla nostra eterna domanda. Da qui nasce l’esigenza di fare esperimenti e di “giocare” in laboratorio.

Ma proprio come tutti i bambini, abbiamo dei comportamenti e dei difetti che sappiamo mascherare più o meno bene.

Cosa fa un bambino quando gli viene offerto un giocattolo? Se ne appropria e lo abbraccia evidenziandone il possesso con “è mio!”. Uno scienziato si comporta nello stesso modo. Una delle più grandi soddisfazioni di uno scienziato è la consapevolezza di essere l’unico detentore di una data conoscenza (la sua scoperta) nell’intervallo di tempo che occorre tra il momento della scoperta e la sua divulgazione mediante una pubblicazione scientifica. Lo scienziato abbraccia virtualmente il suo “giocattolo” e tra sé e sé urla “è mio!”.

Proprio come un bambino, però, la consapevolezza del possesso non basta. Un bambino ha bisogno di ribadire al mondo che l’oggetto è suo. Per questo motivo il bambino cerca di richiamare l’attenzione dei “grandi” facendo i capricci. Il bambino si sente osservato e con piglio deciso grida “è mio”. Gli scienziati fanno lo stesso. Mentre nei bambini, entro certi limiti, questo comportamento può essere divertente, negli adulti si tratta di personalità narcisistica.

Certo divulgare le proprie scoperte implica l’accrescimento delle conoscenze umane. Questa è la giustificazione etica che ognuno di noi dà del proprio comportamento perché non ammette che, in realtà, tutti noi, come i bambini, siamo dotati di un ego, più o meno sviluppato, che ci impedisce di “stare buoni”. Dobbiamo primeggiare; dobbiamo richiamare l’attenzione; odiamo essere trascurati. Proprio come i bambini che fanno i capricci per richiamare l’attenzione dei grandi appartati a parlare di cose “da grandi”, noi abbiamo bisogno del nostro mondo scientifico e dei nostri “giochetti” (è il nostro modo di fare i capricci) per rigenerare continuamente la nostra autostima. Insomma abbiamo quella che ho prima definito “personalità narcisistica”.

Se il giochetto ci viene tolto, facciamo i capricci, gridiamo “dammelo è mio”. Da qui nasce, per esempio, una certa disonestà intellettuale che fa agire certi revisori in modo scorretto ritardando la peer review di lavori di “bambini” concorrenti che sono arrivati prima al possesso del “giocattolo” o addirittura bocciando lavori per impossessarsene mediante la sostituzione del nome dei veri autori col proprio [1]. “Il giocattolo è mio!”

Perché si diventa scienziati? Perché non si vuole uscire dal mondo dei sogni e si vuole restare bambini. Questo, tuttavia, comporta che, accanto alla capacità di “volare alto”, si acuiscono, piuttosto che scomparire, i difetti legati all’egocentrismo ed all’autostima tipici dei bambini.

Quanti dei miei colleghi che mi leggono sono d’accordo con questa analisi?

Riferimenti

[1]https://www.facebook.com/RinoConte1967/photos/a.1652785024943027.1073741829.1652784858276377/1905050496383144/?type=3&theater