PICCOLI BIOLOGI CRESCONO: Stage presso il “Laboratorio Pignatelli” – Lecce

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Durante l’ A.S. 2010/’11 la nostra docente di Scienze, Prof.ssa Margherita Ferrante, ci ha prospettato l’opportunità di frequentare uno stage per studenti delle Scuole Medie Superiori particolarmente orientati a corsi di laurea ad indirizzo scientifico organizzati dal “Laboratorio dott. Pignatelli”.

Al fine di migliorare le proprie conoscenze ma anche di instaurare un rapporto di collaborazione tra impresa e mondo della scuola, un gruppo di sei alunni della classe III sez. B ha deciso di cogliere l’occasione e prendere parte a questa esperienza che ha avuto inizio nel mese di giugno.

“Uno scienziato nel suo laboratorio non è soltanto un tecnico, è anche un fanciullo posto di fronte a fenomeni naturali che lo impressionano come un racconto di fate. Dobbiamo avere un mezzo per comunicare questo sentimento all’esterno, non dobbiamo lasciar credere che ogni progresso scientifico si riduca a macchine e ingranaggi. L’umanità ha bisogno di uomini d’azione, ma ha anche bisogno di sognatori per i quali perseguire disinteressatamente un fine è altrettanto imperioso quanto è per loro impossibile pensare al proprio profitto”. Le parole della due volte Premio Nobel  Marie Curie descrivono alla perfezione i dottori/biologi/medici incontrati durante quest’esperienza:  persone che non limitano la scienza ad una pura conoscenza concettuale, ma si impegnano nello svolgimento del loro lavoro servendosi di elementi indispensabili quali slancio, partecipazione, trasporto di chi studia, “senza lasciare che ogni progresso scientifico si riduca a macchine e ingranaggi” . Questo loro atteggiamento è stato manifestato già dal primo giorno, in cui siamo stati loro “ospiti” nel laboratorio di genetica, quando con disponibilità si sono prestati ad illustrarci le tecniche di lavorazione e i macchinari.

Il laboratorio di Genetica  si occupa dello studio del cariotipo su sangue periferico, villi coriali (metodo diretto / coltura), liquido amniotico e materiale abortivo. Inoltre grazie all’impiego di tecniche specifiche è in grado di identificare alterazioni cromosomiche (13-18-21) ed il sesso in diagnosi prenatale e postnatale in tempi rapidi (24-48 ore). Nella sezione di genetica vengono elaborati con specifici software gli screening prenatali su siero materno nel primo trimestre di gravidanza e nel secondo trimestre per l’identificazione della sindrome di Down ed alcune altre anomalie cromosomiche in gravidanza. Grazie allo studio curriculare noi eravamo preparati sulla materia, quindi abbiamo facilmente potuto comprendere il lavoro dei dottori.

Il secondo giorno abbiamo visitato il laboratorio di Batteriologia che ha come personale di riferimento la dott.ssa Carla Colaci. Innanzi tutto abbiamo visto come si esegue un esame di tipo batteriologico: partendo da un campione di urine, rilasciato il giorno stesso da un paziente, si prende un vetrino di coltura contenente dell’agarosio, un polisaccaride , arricchito con sostanze nutritive che servono ad individuare la presenza di un determinato batterio; successivamente si prende il terreno di cultura, lo si cosparge con un leggero strato di urina e si porta ad incubazione per 24 ore dentro un termostato alla temperatura di 37/37.5 °C, la temperatura standard all’interno del corpo umano. Durante tutto questo ci viene spiegato che in base al tipo di batterio, partendo dalla classificazione in Gram positivo o negativo, si effettuano  esami specifici con metodi e terreni di cultura diversi l’uno dall’altro. Per questo motivo la seconda parte della nostra giornata è stata dedicata ad uno studio dei diversi terreni di cultura, contenenti tutti agarosio, ma arricchiti con sostanze nutritive diversi in base al batterio o al fungo da individuare. La dott.ssa Colaci ci ha inoltre spiegato che fino a qualche anno fa le capsule “Petri” erano preparate dagli stessi  dottori, oggi invece basta semplicemente ordinarle all’azienda farmaceutica affinchè vengano consegnate già belle e pronte per l’utilizzo.

Anche nella sezione di Endocrinologia, Allergologia ed Oncologia, sotto la supervisione del dott. Leone, abbiamo potuto appurare quale importanza ricoprano al giorno d’oggi nell’analisi di laboratorio le moderne metodiche diagnostiche e le tecnologie più avanzate. Le analisi endocrinologiche si fondano sul dosaggio dei parametri ormonali: gli ormoni, infatti, sono il prodotto della secrezione dell’epitelio ghiandolare endocrino e vengono da questo direttamente riversati nell’interstizio connettivale e da qui nel tessuto sanguigno o linfatico. L’endocrinologia si occupa appunto dello studio delle ghiandole e della diagnosi delle patologie provocate da eccesso o carenza di determinati ormoni  e dunque dal malfunzionamento delle ghiandole stesse. Gli ormoni sono fondamentali messaggeri chimici che trasmettono informazioni dalle ghiandole alle cellule per modulare il metabolismo e l’attività di tessuti e organi: gli ormoni sono specifici, e di conseguenza la cattiva attività di uno di essi comporta l’insorgere di una malattia o di un disturbo per l’organismo. Dall’analisi dei campioni di sangue dei paziente è possibile, dunque, risalire alla presenza e allo studio degli ormoni nell’organismo:  il nanismo ipofisario,  per esempio, è causato dal deficit di un ormone, l’ormone della crescita (la somatotropina), prodotto dall’ipofisi, che stimola la crescita delle ossa e la sintesi proteica. La diagnosi oncologica prevede l’analisi dei dati clinici e anamnestici dei pazienti, e lo studio dei marcatori tumorali. Tanto nella diagnosi endocrinologica quanto in quella oncologica fondamentale è il ricorso all’informatica, che consente non solo l’archiviazione dei dati, ma anche il confronto tra di essi e l’analisi statistica.

La Tossicologia è quella branca della medicina che studia sintomi, meccanismi e trattamenti degli avvelenamenti di persone ed animali ad opera di droghe, veleni e farmaci. Come detto dalla dott.ssa M. Corbelli durante lo stage, compito primo della tossicologia è comprendere l’azione diretta o indiretta delle sostanze coinvolte in episodi di intossicazione e degli enzimi coinvolti nel loro metabolismo. Inoltre, la tossicologia identifica quali enzimi del fegato rendono tossica una determinata molecola, quali sono le sostanze prodotte, sotto quali condizioni e in quali individui avviene tale trasformazione  e con quali metodi si possono contrastare le intossicazioni stesse. Tutto ciò avviene attraverso dei sofisticati macchinari, indispensabili oramai per la ricerca scientifica. Infine, il principale parametro per determinare la tossicità di una sostanza è la dose: infatti, quasi tutte le sostanze, in certe dosi o in determinate circostanze, possono essere tossiche. Quest’ultimo concetto era ben noto già nel Rinascimento, periodo in cui il medico svizzero Paracelso affermava:  “sola dosis venenum facit”, ossia  “è la dose che fa di una sostanza il veleno”.

Nel laboratorio di Ematochimica, anch’esso molto interessante, abbiamo ricevuto delle belle soddisfazioni nel constatare da parte nostra una conoscenza,  sicuramente non completa e dettagliata, ma certamente sufficiente per permetterci di seguire le spiegazioni forniteci dai biologi sul loro lavoro. La sezione di ematochimica si occupa principalmente di analisi del sangue in tutte le sue forme: dalla più semplice individuazione del gruppo sanguineo e del fattore Rhesus alla più complicata conta degli elementi corpuscolati. Questo procedimento, alla base delle diagnosi di molte malattie ed infezioni, si serve, da una ventina di anni a questa parte, dei mezzi più tecnologici. Infatti, benché possa suonare strano, fino a poco tempo fa la conta di eritrociti, leucociti e piastrine avveniva manualmente, mediante un’accurata analisi al microscopio del vetrino su cui veniva posto un campione di sangue con uno specifico  reagente di colore blu in modo da isolare ed evidenziare i singoli elementi. Alla base di ogni azione, però, nonostante l’aiuto fornito dai macchinari, vi è sempre lo scienziato il quale, grazie ad una grande professionalità ed esperienza, può formulare valutazioni che non si soffermino solo sui parametri  fissi dei marcatori ma comprendano anche altre peculiarità del paziente (età,sesso, ecc), analizzando i medesimi dati con una chiave di lettura differente. Tra le tante strumentazioni utilizzate da questo laboratorio troviamo anche un fotometro a fiamma, un nefelometro e un sistema automatizzato per elettroforesi il quale, come già sapevamo dai nostri studi, permette di determinare le cosiddette finger printing (impronte digitali) del DNA di un essere umano. Tale varietà di macchinari e metodologie utilizzate permette a questo laboratorio di assurgere ad una funzione di coadiutore delle altre divisioni, tra cui soprattutto endocrinologia, al fine di garantire un lavoro quanto più preciso e rapido possibile. La celerità e l’efficienza sono, infatti, fondamentali, in particolare di fronte a urgenze, come la formulazione di una prognosi che possa aiutare il medico di base nel suo lavoro (Abbiamo assistito personalmente ad uno di questi esempi: verso una certa ora della giornata arrivò un campione che doveva essere sottoposto alla conta dei leucociti per determinare se quel paziente si sarebbe potuto o no sottoporre ad un trattamento di chemioterapia. Davanti ad una simile richiesta la biologa dovette bloccare le macchine, impegnate negli esami quotidiani, per procedere subito ad un’analisi del nuovo campione per poi ricominciare di nuovo pazientemente tutto da capo).

L’ultimo giorno abbiamo potuto osservare all’opera il Dott. Luigi Tagliaferro, responsabile del laboratorio di Virologia.  Come si può intuire dal nome, la Virologia è la disciplina che si occupa dello studio dei virus, particelle non biologiche che hanno bisogno di un organismo ospite, nella maggior parte dei casi una cellula eucariotica o un batterio, per potersi riprodurre.  Il laboratorio si occupa della diagnostica dei virus presenti nei campioni forniti, che avviene sia attraverso tecniche tradizionali che attraverso l’applicazione di tecnologie sofisticate, tra le quali è molto importante la PCR (reazione a catena della polimerasi).  Si tratta, infatti, di una tecnologia modernissima (si pensi che è stata ideata nel 1983 dal biochimico californiano Kary B. Mullis) che  consente di ottenere in tempi brevi una gran quantità di materiale genetico, poiché permette di ampliare in maniera esponenziale dei frammenti di acidi nucleici dei quali si conoscano le sequenze nucleotidiche iniziali e finali. Il laboratorio è stato uno dei primi a farne uso e il Dottore stesso è rimasto piacevolmente stupito nello scoprire che noi conoscevamo bene questo meccanismo in quanto argomento trattato in maniera approfondita a scuola. È stato molto interessante, tra l’altro, poter osservare al microscopio la Leishmania, virus responsabile della trasmissione della Leishmaniosi attraverso la puntura del “pappatacio” (un insetto simile alla zanzara). Si tratta, infatti, di un virus che infetta molto comunemente i cani e, purtroppo, in maniera irreversibile.

Si ringraziano i dottori della clinica “Pignatelli” per la disponibilità dimostrataci.

Lecce, 15/12/2011

Gli alunni:                                                                                                                  Docente referente:

Astoricchio Emanuele                                                                                                                   Prof.ssa Margherita Ferrante

Cagnazzo Valeria

Frisenda Carla

Mercadante Francesca

Pandiello Martina

Rolli Patrizia