Per Francisco Varela, la struttura e la funzione del sistema immunitario rappresentano il “secondo cervello”. Egli fa un’analogia tra sistema immunitario e sistema nervoso, sottolineando come entrambi possiedano meccanismi di autoregolazione e determinino le risposte dell’organismo all’ambiente circostante. Il sistema immunitario, proprio come il cervello, è capace di ricordare, di imparare, e quindi di adattarsi. Il tutto non in termini cognitivi, ma fisiologici. L’interazione tra mente, sistema nervoso e sistema immunitario crea la base fisiologica per un’eventuale influenza delle emozioni sullo stato di salute. L’abbassamento delle difese immunitarie generato da un cervello sottoposto a stress è una prova della forza di quest’interazione. A sua volta, la risposta immunitaria può essere condizionata, come nei cani di Pavlov, che erano indotti alla salivazione dal suono di una campanella. Lo studio della correlazione tra sistema nervoso e sistema immunitario si chiama psiconeuroimmunologia (“psiche” per la mente, “neuro” per il sistema nervoso, e “immunologia” per il sistema immunitario), una nuova branca della biologia. La maggior parte delle ricerche esposte in questo libro si fonda proprio sulla premessa dell’interdipendenza tra neurologia, immunologia e psicologia.
FRANCISCO VARELA La mia ricerca riguarda i fondamenti biologici della conoscenza in tutte le loro manifestazioni, ed è in questo contesto che descriverò il sistema immunitario. La psiconeuroimmunologia è lo studio delle relazioni che intercorrono tra sistema nervoso, sistema immunitario e stati mentali. Per l’Occidente, si tratta di un campo di ricerca relativamente nuovo; lo si conosce solo da quindici anni, ma è oltremodo interessante perché comporta la comprensione dei legami tra mente e corpo.
Per capire come i sentimenti influiscano sul corpo, è necessario conoscere il sistema nervoso e la sua fisiologia. Bisogna anche comprendere che il sistema immunitario funziona come un secondo cervello – non solo metaforicamente, ma effettivamente.
Il secondo cervello del corpo
Se pensiamo a un sistema, la prima cosa da fare è chiederci quali sono gli organi che lo compongono. Come per il sistema nervoso, gli organi che compongono il sistema immunitario sono distribuiti in tutto l’organismo. Tra questi vi sono il timo e il midollo osseo, che provvedono al continuo rinnovamento del sistema, oltre alla milza e al sistema linfatico, una catena di linfonodi uniti da una rete di vasi in cui circola la linfa.
Le cellule che costituiscono il sistema immunitario sono chiamate “cellule della serie bianca” o linfociti e, diversamente dai neuroni che sono immobili, circolano liberamente nel torrente ematico. La maggior parte di questi linfociti è prodotta dal midollo osseo e prende il nome di linfociti B. Quelli prodotti dal timo prendono il nome di linfociti T. Come ufficiali superiori che comandano sui soldati, i linfociti T, numericamente inferiori, controllano i linfociti B.
Le cellule nervose si differenziano in base alla forma e alla collocazione. I neuroni della corteccia visiva, per esempio, sono diversi da quelli dell’ippocampo. Poiché circolano liberamente, i linfociti non possono differenziarsi secondo la loro collocazione, ma in base ai loro recettori. Si tratta di macromolecole che interagiscono con i recettori di altre cellule e che sono situate sulla superficie delle cellule in circolo. I recettori sono marcatori che ci permettono di identificare una determinata cellula secondo la sua funzione specifica, proprio come riconosciamo ogni singolo neurone nel cervello. Tra questi marcatori ci sono delle macromolecole chiamate anticorpi. I linfociti B sono identificati da anticorpi unici, comuni solo ad altre venti o trenta cellule del sistema immunitario, piccole famiglie di cloni di linfociti B che producono gli stessi anticorpi o marcatori, come se avessero un unico cognome. Nel sistema immunitario circolano, normalmente, circa cento milioni di famiglie di cloni diverse, ognuna distinta da anticorpi unici. Immaginiamo una città di cento milioni di famiglie in continuo movimento, ognuna con particolari affinità. È qualcosa di piuttosto complesso.
Come per altri recettori posti sulla superficie della cellula, gli anticorpi possiedono una forma particolare che dà loro la possibilità di legarsi con una gran varietà di altre molecole di forma complementare. Per analogia, potremmo pensare ai pezzetti di un puzzle. Un linfocita B si lega facilmente con qualsiasi altra cellula o batterio circolante nel torrente sanguigno che gli sia complementare nella forma. Avviene un rapido scambio, avanti e indietro, aggancio e sgancio. Si tratta di una forma di comunicazione, proprio come i neuroni del sistema nervoso che si collegano tramite impulsi elettrici; gli eventi più importanti sono rappresentati dall’attivazione e dall’inibizione dei neuroni. La maggior parte delle analisi neurologiche riguarda la misurazione dell’attività elettrica specifica. C’è un’esatta analogia con l’attivazione e la soppressione dei linfociti B e T nel sistema immunitario. Per attivazione intendiamo il processo di duplicazione e di accrescimento del numero dei cloni e, per soppressione, una loro riduzione conseguente alla fine del ciclo vitale.
La vita media di un linfocita B è di un giorno o due, talvolta un po’ di più. Questo significa che il sistema immunitario si rinnova rapidamente e su vasta scala. Dopo una o due settimane, i linfociti saranno completamente sostituiti. Resterà, però, la memoria del tipo di cloni e del suo grado di attivazione. Questo non succede nel cervello, dove i neuroni non nascono, non muoiono e nemmeno si riproducono. Vi sono anche altre analogie tra sistema nervoso e sistema immunitario. C’è un parallelo tra gli organi di senso che mettono in relazione il cervello con l’ambiente, come occhi e orecchie, e i numerosi organi linfatici. Si tratta di particolari regioni in cui sono situati dei recettori che rispondono a varie stimolazioni: l’amigdala nel sistema limbico, per esempio, o i sensori intestinali che inviano dati sul cibo che mangiamo.
Entrambi i sistemi possiedono degli effettori. Nel sistema nervoso sono per lo più rappresentati dalla contrazione muscolare, anche se ve ne sono altri. Nel sistema immunitario, l’equivalente è rappresentato dalla maturazione dei linfociti B, un evento molto importante per la salute. Un linfocita B in fase di maturazione si trasforma in un fattore capace di produrre circa duemila anticorpi l’ora, mentre di solito ne produce solo dodici. Questi anticorpi, rilasciati nel torrente circolatorio, senza alcun legame cellulare, costituiscono ciò che chiamiamo risposta immunitaria.
L’identità del corpo
Diamo ora uno sguardo alla profonda analogia tra sistema nervoso e sistema immunitario. Proprio come il sistema nervoso che assume un’identità cognitiva, un senso d’individualità con ricordi, idee e propensioni proprie, anche il corpo possiede una sua identità, con capacità cognitive simili, come memoria, apprendimento e aspettative. Quest’identità funziona attraverso il sistema immunitario.
Il sistema nervoso include un certo numero di semplici meccanismi inerenti alla difesa dell’integrità fisica. È grazie a questi meccanismi che un animale evita gli stimoli dolorosi e un guidatore sterza all’improvviso per evitare un incidente. I biologi trattano queste reazioni come semplici riflessi di fuga che intervengono al livello più basso del sistema nervoso. Ciò, tuttavia, comporta anche un altro aspetto: quello delle emozioni, dell’immaginazione, dei desideri e dei ricordi che fanno parte della vita quotidiana e che non hanno alcun riferimento con la necessità di una difesa immediata. C’è una continua vita interiore, un senso d’identità interna che è molto più complesso di una semplice reazione di fuga, in cui è coinvolta la maggior parte della corteccia cerebrale.
Nel sistema immunitario accade proprio la stessa cosa. I suoi aspetti difensivi reagiscono alle situazioni di emergenza, come nel caso delle infezioni. Per esempio, quando un batterio penetra nell’organismo, il nostro sistema immunitario lo riconosce subito come un’entità molecolare diversa. Il riconoscimento di un profilo biochimico differente è una semplice operazione cognitiva. I cloni dei linfociti B, che riescono a legarsi al batterio, iniziano a sviluppare e a produrre moltissimi anticorpi. Ogni batterio sarà completamente circondato e attaccato da questi anticorpi e, alla fine, sarà trasportato via dai fluidi. I vaccini si basano proprio su questo tipo di risposta immunitaria1. L’immunologia ha studiato le difese dirette all’esterno e, diversamente dalle scienze neurologiche, solo in tempi recentissimi ha maturato la consapevolezza dell’esistenza di un aspetto interno. Circa il 95 per cento della moderna immunologia è ancora interessato a questo meccanismo difensivo immediato di risposta immunitaria. Con questo non sto negando l’importanza della risposta immunitaria. Essa è necessaria alla vita quanto i riflessi neurologici che ci spingono a fuggire il pericolo; sarebbe, tuttavia, sciocco ridurre la nostra vita cognitiva a semplici reazioni di fuga. Proprio perché la fuga dal pericolo e dai predatori rappresenta solo una piccola parte della nostra vita cognitiva, allo stesso modo non ci capita spesso di affrontare gravi infezioni. Cosa succede al sistema immunitario in assenza di risposta immunitaria? Permettetemi di usare un’analogia per illustrare la risposta. Qual è la natura dell’identità di una nazione? La Francia, per esempio, possiede un’identità che non risiede certo nell’ufficio del suo presidente. È ovvio che di fronte a un’invasione da parte di un Paese straniero ci saranno delle adeguate azioni di difesa verso l’esterno. L’esercito si preparerà a una risposta. Sarebbe però stupido affermare che tutta l’identità della Francia si fonda sulla risposta militare. Qual è l’identità della Francia in assenza di guerra? È la comunicazione a creare quest’identità, il tessuto sociale della vita, gli incontri e i dialoghi tra le persone. È il battito della vita, della nazione. Cammini per le città e vedi la gente nei caffè, gente che scrive libri, che educa i bambini, che cucina; la maggior parte, però, dialoga. La stessa cosa capita nel nostro sistema immunitario, mentre costruiamo l’identità corporea. Le cellule e i tessuti possiedono un’identità del corpo proprio grazie alla rete di linfociti B e T che costantemente si spostano, si legano e si separano da ogni singolo profilo molecolare del nostro corpo. Si legano e si separano in continuazione anche tra loro. Quasi l’80 per cento dei legami dei linfociti B avviene con linfociti dello stesso tipo. Proprio come in una società, i linfociti costruiscono un tessuto di mutue interazioni attraverso le quali gli individui vengono inibiti o attivati, proprio come le persone vengono retrocesse o promosse, le famiglie si espandono o si contraggono. È l’affermazione d’identità di sistema: non una reazione difensiva, ma una costruzione positiva, una specie di affermazione di sé. Questo è ciò che, a livello cellulare e molecolare, costituisce la vostra “identità”, il vostro sé.
Lo si può verificare sperimentalmente allevando una cavia in ambiente protetto, senza rischi d’infezioni o di esposizione agli antigeni, a molecole esterne che non siano quelle dell’aria e del cibo. Se consideriamo il sistema immunitario un puro strumento difensivo, ci troveremo di fronte a una cavia priva di difese immunitarie; se, invece, lo pensiamo come un sistema cognitivo interno, oltreché difensivo esterno, ci troveremo di fronte a una cavia senza antigeni, ma con un sistema immunitario normale. I risultati dell’esperimento sono chiari al cento per cento: possiamo affermare che non vi sono differenze tra il sistema immunitario delle cavie allevate in un ambiente sterile e quelle allevate normalmente. È chiaro che, una volta esposte al contatto dei diversi antigeni, moriranno in breve tempo. Qualcosa di simile accadrebbe a un bambino che venisse allevato in un ambiente privo di ogni protezione: non saprebbe come fuggire il pericolo. In ogni caso, sarebbe difficile distinguere il suo sistema nervoso da quello di un bambino normale. Ma, se l’esposizione delle cavie agli antigeni avviene in maniera graduale, sopravviveranno. Sostanzialmente, ciò che manca loro è la capacità di apprendere.
La visione classica sostiene che gli anticorpi sono diretti contro qualcun altro, proprio come suggerito dal loro nome. Non avrebbe alcun senso trovarli legati a molecole del corpo di cui sono parte. Nella visione alternativa del sistema immunitario conosciuta come “comunicazione immunologica”, invece, ci aspettiamo di trovare dei linfociti T capaci di legarsi a qualsiasi profilo molecolare del nostro organismo. Proprio come ogni aspetto della vita in Francia: musei, biblioteche, caffè, pasticcerie esistono perché ci sono i francesi che li frequentano. Dal punto di vista dell’immunologia classica, si tratta di un’eresia. Paul Ehrlich, il fondatore dell’immunologia, ha parlato di horror autotoxicus, l’orrore di reagire a se stessi. Pensava che l’azione del sistema immunitario fosse totalmente rivolta agli invasori esterni. La realtà è che troviamo anticorpi che reagiscono a ogni singolo profilo molecolare presente nell’organismo. Invece dell’horror autotoxicus, c’è una relazione d’amore tra sistema immunitario e corpo. Secondo il punto di vista della comunicazione immunologica, il sistema immunologico è solo un mediatore che provvede alla costante comunicazione tra le cellule dell’organismo, un po’ come i neuroni che collegano regioni del sistema nervoso distanti tra loro.
Come ho detto prima, le cellule del sistema immunitario muoiono e vengono sostituite mediamente ogni due giorni, proprio come succede alle persone che, dopo un certo numero di anni, vengono sostituite nella società da nuovi nati. La società, in modi assai complessi, insegna e assegna a questi nuovi individui ruoli diversi. Allo stesso modo, il midollo osseo produce costantemente quelle che prendono il nome di cellule staminali B o cellule B progenitrici. Alcune di queste sono arruolate dal sistema di comunicazione immunologica e addestrate o attivate all’esecuzione di compiti specifici. In questo modo il sistema rinnova i suoi elementi. L’apprendimento, o memoria, avviene perché nuove cellule vengono istruite nel sistema. Esse non sono più identiche alle vecchie, ma ricoprono lo stesso ruolo per i compiti generali all’interno del nuovo quadro complessivo.
La distinzione tra cellule attivate e cellule a riposo è importante per quanto riguarda la distinzione più grande tra il sistema immunitario diretto all’esterno, mirato alla difesa, e quello diretto all’interno, interessato all’identità molecolare o affermazione dell’identità del corpo. In questo c’è uno stretto parallelo tra i due sistemi nervosi, ...