Il diabete e la scoperta dell’insulina, un secolo dopo

Di Chiara Di Lucente

100 anni fa Leonard Thompson, malato di diabete di tipo 1, riceveva la prima dose di insulina della storia: vediamo cos’è questo ormone e perché la sua scoperta ha rivoluzionato la storia della medicina

Ogni 14 novembre si celebra la Giornata mondiale del diabete, la più grande campagna di sensibilizzazione per questa malattia che raggiunge oltre 1 miliardo di persone in più di 160 paesi del mondo; essa ha lo scopo di promuovere l’attenzione sul diabete, che, anno dopo anno, colpisce sempre più persone a livello globale, e sulle principali questioni di natura scientifica, sociale e politica che ruotano attorno a questa malattia. La data scelta è quella del compleanno di Frederick Banting, che un secolo fa, insieme a Charles Best, identificò l’insulina, da molti considerata uno dei maggiori traguardi della medicina del Novecento: in effetti, la scoperta e il successivo impiego clinico dell’insulina hanno trasformato il diabete di tipo 1 da una malattia mortale a una condizione cronica gestibile e rivoluzionato la vita di tutte le persone con diabete.

L’insulina e il suo ruolo nel diabete

L’insulina è un ormone essenziale per la vita prodotto dal pancreas che consente all’organismo, attraverso complessi processi biochimici, di utilizzare lo zucchero assunto con l’alimentazione per produrre energia. Ogni volta che si mangia, infatti, l’apparato digerente scompone il cibo, costituito da nutrienti complessi, in molecole più semplici come il glucosio, un tipo di zucchero che costituisce il “carburante” fondamentale per le cellule, che entra nel flusso sanguigno e viene distribuito a tutto l’organismo. La quantità di glucosio nel sangue è chiamata glicemia: affinché il corpo abbia sempre a disposizione la giusta quantità di carburante, né troppo (un eccesso di zucchero nel sangue, come vedremo, può essere estremamente dannoso) né troppo poco, il livello di glicemia deve mantenersi più o meno costante per tutta la giornata (esclusi i momenti subito dopo i pasti); perché ciò sia possibile, il corpo fa affidamento a complessi meccanismi ormonali e metabolici, in cui entra in gioco anche l’insulina. Cerchiamo di capire meglio: dopo un pasto, il livello di glicemia inevitabilmente aumenta, segnalando al pancreas di rilasciare l’insulina nel sangue che, a sua volta, segnala alle cellule di tutto l’organismo di immagazzinare il glucosio al loro interno. In questo modo, i livelli di zuccheri nel sangue ritornano a valori simili a prima del pasto e al tempo stesso le cellule hanno carburante pronto per l’utilizzo. Esistono poi altri meccanismi che invece fanno l’opposto, e che quindi permettono alle cellule di rilasciare lo zucchero nel sangue quando la glicemia si abbassa: in questo modo, tutto il sistema è finemente regolato. Eppure, non sempre è così: vi sono alcune condizioni in cui questi meccanismi smettono di funzionare e che possono diventare patologiche. Per esempio, se nel sangue vi sono sempre quantità di zuccheri molto elevate e il pancreas rilascia una massiccia quantità di insulina, nel tempo le cellule cessano di rispondere al segnale, diventando resistenti ai segnali ormonali (dette anche insulino-resistenti); in altri casi il pancreas non produce insulina nelle quantità richieste dall’organismo, o non la produce affatto. Il risultato di queste condizioni è una quantità di zuccheri nel sangue troppo elevata: in questo caso si parla di diabete.

Il diabete, infatti, è una malattia cronica che provoca un aumento dei livelli di glucosio nel sangue superiori ai valori normali. Come riporta l’Istituto superiore di sanità (Iss), dopo 8 ore di digiuno, i livelli di glucosio nel sangue sono normalmente inferiori a 100 milligrammi/decilitro (misurabili attraverso l’analisi del sangue); in caso di diagnosi di diabete i livelli di glucosio nel sangue a digiuno sono superiori a 126 milligrammi/decilitro.

Quando si parla di diabete, occorre tenere a mente che ne esistono due tipi, che hanno cause e meccanismi profondamente diversi tra loro:

• nel diabete di tipo 1, che può insorgere a qualsiasi età ma viene chiamato anche diabete giovanile a causa dell’elevata incidenza durante l’infanzia, il pancreas non riesce a rilasciare l’insulina perché le cellule predisposte alla sua produzione vengono distrutte dal sistema immunitario;

• il diabete di tipo 2, invece (il tipo più comune di diabete, costituendo il 90% dei casi) è una condizione cronica in cui le cellule dell’organismo non riescono a utilizzare l’insulina; pertanto, i valori di zucchero nel sangue rimangono alti e non riescono a essere regolati in modo efficiente. Sebbene le cause di questa malattia non siano state del tutto chiarite, generalmente si manifesta dopo i 30-40 anni e sono stati trovati diversi fattori di rischio, come la familiarità, un’alimentazione scorretta, lo scarso esercizio fisico;

• vi è anche il diabete gestazionale, che colpisce circa il 18% delle donne incinte, ovvero quando, durante la gravidanza, si verifica un temporaneo dei livelli di glucosio nel sangue.

La scoperta dell’insulina

Il diabete può condurre a numerose complicanze di salute: nel caso del diabete di tipo 2 quelle più comuni sono legate alla presenza cronica di elevati livelli di zucchero nel sangue, che è in grado di danneggiare diversi organi e tessuti come i reni, il cuore, i vasi sanguigni e i nervi periferici. Per quanto riguarda il diabete di tipo 1, invece, le complicanze più frequenti sono acute e sono dovute all’assenza di insulina: nei casi più gravi una persona con diabete di tipo 1 può andare incontro a coma, perdita di coscienza, disidratazione e gravi alterazioni del sangue. In effetti, prima che venisse scoperta l’insulina, il diabete di tipo 1 era una malattia che aveva esiti fatali.

Questo finché, nei primi anni del 1900, Frederick Banting, un chirurgo senza grandi esperienze di ricerca, e Charles Best, uno studente di medicina, cambiano la storia: i due, infatti, a Toronto, in Canada, iniziano un progetto di ricerca che si pone l’obiettivo di valutare l’utilizzo di estratti del pancreas per il trattamento del diabete. In realtà, Banting e Best iniziano questo pionieristico progetto perché i tempi sono maturi e nella ricerca di una terapia per il diabete mellito, vari ricercatori si erano avvicinati alla scoperta dell’insulina ben prima delle indagini a Toronto: negli anni precedenti, infatti, numerosi scienziati avevano già individuato gruppi di cellule nel pancreas, chiamate isole, distrutte nel diabete di tipo 1, che producevano una sostanza chiamata insulina; il problema era trovare un modo per estrarre l’insulina dal pancreas senza distruggerla, in modo da poterla somministrare ai pazienti. È quello che riesce a fare Banting, estraendo l’ormone da pancreas di cui aveva tenuto integre le isole, facendo degenerare il resto: nel gennaio 1922 il quattordicenne Leonard Thompson, malato e prossimo alla morte, riceve la prima iniezione di insulina, migliorando immediatamente la sua condizione. La trovata di Banting e Best è un successo: la richiesta di insulina cresce vertiginosamente e i bisogni dei pazienti riescono a essere soddisfatti grazie a una partnership con la società farmaceutica Eli Lilly di Indianapolis, in Indiana, che inizia a produrre e distribuire l’insulina su scala industriale; per tutte le vite salvate in questo modo, nel 1923 Banting riceve il premio Nobel per la medicina. Adesso, un secolo dopo, l’insulina costituisce ancora un salvavita per tutte le persone con diabete di tipo 1, è impiegata anche per il trattamento del diabete di tipo 2 (in circa un terzo dei casi) e numerose organizzazioni, come quella che promuove la giornata mondiale del diabete, si assicurano che ne abbiano pieno accesso le persone con diabete di tutto il mondo.

Fonti:

• https://www.epicentro.iss.it/igea/diabete

• https://worlddiabetesday.org

• https://my.clevelandclinic.org/health/articles/22601-insulin

• Lewis GF, Brubaker PL. The discovery of insulin revisited: lessons for the modern era. J Clin Invest. 2021 Jan 4;131(1):e142239. doi: 10.1172/JCI142239. PMID: 33393501; PMCID: PMC7773348.

• Sims EK, Carr ALJ, Oram RA, DiMeglio LA, Evans-Molina C. 100 years of insulin: celebrating the past, present and future of diabetes therapy. Nat Med. 2021 Jul;27(7):1154-1164. doi: 10.1038/s41591-021-01418-2. Epub 2021 Jul 15. PMID: 34267380; PMCID: PMC8802620.