"La penultima verità" di Dick: messaggeri neuromuscolari

Decimo appuntamento con la rubrica Un pozzo di scienza di Marco Lazzara, il blogger itinerante che dopo i suoi sei guest post sul mio blog, ha trovato un suo spazio fisso in questa rubrica in cui parla dei contenuti scientifici alla base di racconti famosi. Alla fine del post trovate tutti i link ai precedenti post della rubrica, ma ora ringrazio Marco Lazzara e gli cedo subito la parola.

Oggi ci parla de La penultima verità di Philip Dick.

La penultima verità

La Penultima Verità è un romanzo di fantascienza pubblicato da Philip K. Dick nel 1964.

Allo scoppio della Terza Guerra Mondiale, l’umanità si è rifugiata nel sottosuolo in complessi abitativi chiamati formicai, dove gli abitanti lavorano alla costruzione di androidi che combattano al posto loro la guerra in superficie, dato che vengono usate armi atomiche, batteriologiche e chimiche. Nessuno osa avventurarsi fuori, perché, come fa notare uno dei protagonisti, si verrebbe immediatamente uccisi da uno dei terrificanti morbi virali o dal gas nervino, che, ricorda ai suoi compagni, distrugge la colinesterasi. In realtà la guerra è finita da oltre un decennio, e l’élite mondiale continua a tenere in piedi la menzogna con finti filmati e ricostruzioni ad hoc in modo da spartirsi la superficie ed evitare che le persone fuoriescano dai formicai, magari facendo così riiniziare i combattimenti. Qualcuno però sta cercando di cambiare la situazione.

Questa dunque è la trama del romanzo. In questo articolo esamineremo invece il discorso relativo al gas nervino, che ricorre diverse volte nel corso della narrazione.

Ma per cominciare: che cos’è la colinesterasi e perché è così importante?

Per inviare comandi al resto del corpo, il sistema nervoso centrale si avvale di messaggeri. Una volta rilasciati, questi raggiungono le cellule-bersaglio e si legano a delle specifiche proteine, i recettori, che si trovano sulle membrane cellulari o all’interno delle cellule stesse; è un gioco a incastro dato da interazioni chimiche deboli, in cui, se il messaggero ha la forma giusta per interagire col sito recettoriale, viene allora attivato un segnale che porta a una risposta biologica.

I messaggeri possono essere suddivisi in due categorie:

• se le cellule-bersaglio sono lontane da dove vengono rilasciati (devono quindi entrare nel torrente circolatorio), sono ormoni, il cui scopo è regolare l’omeostasi dell’organismo, ovvero che i parametri fisiologici restino all’interno di specifici e ristretti valori;
• se le cellule-bersaglio sono nei pressi di dove vengono rilasciati, sono invece neurotrasmettitori e hanno per esempio lo scopo di attivare un comando volontario.

In effetti esistono anche ormoni ad azione locale (autacoidi), come le prostaglandine, le molecole responsabili della sensazione del dolore.

Quando il nostro cervello impartisce un comando, viene rilasciato un neurotrasmettitore. I nervi non sono però direttamente connessi alle cellule-bersaglio, ma si interrompono appena prima, formando cioè una sinapsi. Il neurotrasmettitore viaggia nello spazio intersinaptico e, una volta raggiunto il recettore, vi si lega e scatena la risposta, che porterà per esempio alla contrazione di un muscolo.

Uno dei principali neurotrasmettitori è l’acetilcolina, che si lega a due tipi di recettori, i recettori nicotinici e muscarinici, i quali controllano la muscolatura di cuore, muscolatura liscia, pupille, muscoli scheletrici, ghiandole salivari, ghiandole surrenali, vescica.

Una volta che il neurotrasmettitore si è legato al recettore e ha attivato il segnale, il comando va poi spento, ovvero il neurotrasmettitore deve lasciare il sito recettoriale. Nel caso dell’acetilcolina, se ne occupa l’enzima colinesterasi.

Con gas nervino si intende una serie di composti organofosforici, aggressivi chimici usati a scopo bellico (il Sarin ne è un esempio). Il loro effetto è quello di inattivare temporaneamente o permanentemente la colinesterasi, legandosi al sito catalitico dell’enzima al posto dell’acetilcolina: sono quindi inibitori enzimatici. Il risultato è che non viene spento il segnale attivato dall’acetilcolina, il che provoca una paralisi tetanica (spastica) a livello neuromuscolare, ovvero l’individuo non è più in grado di controllare la muscolatura volontaria di muscoli scheletrici, splancnici, viscerali, cardiaci, che risulta dolorosamente contratta, portando a tutta una serie di sintomi e alla morte per paralisi neuromuscolare o asfissia.

L’antidoto è la rapida somministrazione per iniezione di atropina, un alcaloide tropanico delle solanacee. Si tratta di sostanze naturali estratte da belladonna, stramonium e mandragola e sono anticolinergici come antagonisti muscarinici, ovvero competono con l’acetilcolina per il recettore muscarinico, grazie al fatto di avere un atomo di azoto che in condizioni fisiologiche ha le stesse caratteristiche di quello dell’acetilcolina: significa che per un puro caso hanno la forma giusta per essere riconosciuti dal recettore e legarvisi al posto dell’acetilcolina, con cui competono; in questo modo ne evitano la saturazione.

L’uso prolungato di alcaloidi tropanici causa allucinazioni; ciò che in passato si riteneva stregoneria o possessione diabolica erano spesso sintomi causati dal consumo di queste piante. Oggigiorno sono usati come antispastici sulla muscolatura liscia, come antisecretori negli interventi chirurgici, nei colliri (in quanto dilatano la pupilla) o in farmaci contro il mal d’auto o il mal d’aria.

Un bel viaggio tra anatomia umana e strumenti bellici, direi!

Vi ricordo che se avete bisogno di informazioni scientifiche precise per i vostri racconti, Marco può accorrere in vostro aiuto con la rubrica SOS Scienziato (trovate maggiori dettagli nel primo post della rubrica) .

Chiudo con un ultimo ringraziamento per Marco per il post e vi rimando ai link ai precedenti appuntamenti di questa rubrica:   

• La Cadillac di Dolan di King: quando saper scavare una buca serve per scrivere
• I Servi di Satana di Bloch: l'importanza dei dettagli
• Il Professore di Chimica di Slesar: come far sparire una cadavere
• Ubriaco Fradicio di Porges: un fiato che uccide
• L'Ultima Domanda di Asimov: una questione di fisica
• Potassio di Levi: come far danni in laboratorio
• Da chimico a chimico di Asimov: una prova d'intelligenza - Concorso (e soluzione)
• Un oscuro scrutare di Dick: cervelli divisi in due
• L'esperimento del Dottor Ox di Verne: errori dal punto di vista scientifico

Hanno parlato di questo articolo:

• "I danni dell'Alcol" di Asimov: attenzione agli alcolici!
• "Il senso di Smilla per la neve" di Høeg: si fa presto a dire "neve"!
• "Fiori per Algernon" di Keyes: dal ritardo mentale all'intelligenza