Capitolo 9: I macrofagi: gli addetti alle pulizie che vivono nei polmoni

Qualcuno vive nei tuoi polmoni

Proprio adesso, in fondo al tuo petto, qualcosa si sta muovendo. Non è il cuore, e non è il respiro. È qualcosa di molto più piccolo. Nei minuscoli sacchetti d'aria dei polmoni, cellule vive strisciano lentamente sulle pareti, si allungano, si girano e cercano. Cercano qualunque cosa non dovrebbe essere lì. Quando trovano qualcosa, se lo divorano.

Queste cellule indaffarate si chiamano macrofagi. Una sola si chiama macrofago. Il nome viene da parole antichissime che vogliono dire "grande mangiatore", ed è un nome azzeccato. Mangiare è la cosa che i macrofagi sanno fare meglio. Mangiano la polvere, mangiano i germi e mangiano i pezzetti consumati del tuo stesso corpo che vanno tolti.

Nel capitolo precedente hai scoperto che gli alveoli, le centinaia di milioni di palloncini minuscoli alla fine delle vie dell'aria, hanno pareti sottilissime. Non hanno un tappeto di ciglia né una spessa coperta di muco, perché sarebbero d'intralcio all'ossigeno. Quindi gli alveoli hanno bisogno di un altro tipo di guardiano. I macrofagi sono questi guardiani. Vivono proprio dentro gli alveoli e tengono pulita la parte più profonda dei polmoni, giorno dopo giorno.

Puoi immaginare un macrofago come una piccola macchina per le pulizie che gira per casa tutta da sola. Va da una stanza all'altra, urta le cose e raccoglie briciole e polvere lungo la strada. Ma un macrofago è molto più astuto di qualunque macchina. È vivo. Sa distinguere un granello di polvere innocuo da un germe pericoloso, e sa chiamare aiuto quando ne ha bisogno.

Le persone hanno scoperto cellule come queste più di cento anni fa. Uno scienziato stava studiando una giovane stella marina, così piccola e trasparente che al microscopio poteva vederci attraverso. Infilò delicatamente alcune spine minuscole nel suo corpo e aspettò. La mattina dopo vide che tante cellule in movimento si erano radunate intorno alle spine e cercavano di inghiottirle. Capì che i corpi hanno cellule il cui lavoro è mangiare le cose che non dovrebbero esserci, e diede loro il nome che vuol dire "grande mangiatore".

Una famiglia di difensori

I macrofagi fanno parte della grande famiglia di difensori chiamati globuli bianchi, che hai incontrato per la prima volta nelle tonsille nel capitolo 4. Il tuo sangue è pieno di globuli rossi, che trasportano l'ossigeno e danno al sangue il suo colore rosso. Ma in mezzo a loro ci sono i globuli bianchi, che difendono il corpo dai germi. I globuli bianchi sono molto meno numerosi di quelli rossi, più o meno un globulo bianco ogni diverse centinaia di globuli rossi. Eppure i globuli bianchi sono l'esercito del tuo corpo, e sono bravissimi nel loro lavoro.

I globuli bianchi vengono prodotti nella parte centrale, morbida e spugnosa, di alcune ossa, una parte chiamata midollo osseo. Il tuo midollo osseo produce continuamente nuove cellule del sangue, sia rosse sia bianche. Alcuni globuli bianchi vivono solo un giorno o due, e altri vivono per molti anni. Siccome se ne producono sempre di nuovi, il tuo corpo ha sempre difensori freschi pronti a partire.

Ci sono diversi tipi di globuli bianchi, e ogni tipo ha i suoi talenti speciali. Alcuni rispondono in fretta e accorrono ogni volta che vengono trovati dei germi. Si chiamano neutrofili. Altri sono quelli che fanno i piani e ricordano. Imparano a riconoscere germi particolari, e alcuni producono anticorpi, proteine speciali che si attaccano ai germi e li segnano per farli distruggere. Si chiamano linfociti.

Poi ci sono i grandi mangiatori, i macrofagi. I macrofagi vivono in tante parti del corpo, non solo nei polmoni. Ci sono macrofagi nella pelle, nel fegato, nell'intestino e in tanti altri posti. Ogni gruppo è adatto al posto in cui vive. I macrofagi che vivono negli alveoli sono particolarmente bravi nel loro lavoro nei polmoni: strisciare sulle pareti sottili e umide dei sacchetti d'aria e tenerle pulite.

Da dove vengono i macrofagi dei polmoni? Molti si sono stabiliti nei polmoni molto presto nella vita, perfino prima che tu nascessi, e si moltiplicano quando serve, un po' come una famiglia che vive nello stesso quartiere da generazioni. Quando serve un aiuto in più, altri globuli bianchi chiamati monociti possono viaggiare dal sangue fino ai polmoni. Una volta arrivati, anche i monociti possono trasformarsi in macrofagi.

Un macrofago è piccolo, ma in confronto a un germe è un gigante. Un solo macrofago è circa dieci o più volte più largo di un batterio comune, e moltissime volte più largo di un virus. Eppure ti servirebbe un microscopio per vedere un macrofago. Circa quattro o cinque macrofagi uno accanto all'altro sarebbero larghi come un solo capello.

Come mangia un grande mangiatore

Un macrofago non ha bocca né denti. Allora come fa a mangiare? Usa tutto il corpo. Un macrofago è morbido e può cambiare forma. Quando trova qualcosa da mangiare, allunga alcune parti di sé, un po' come se allungasse due braccia. Queste braccia morbide scorrono intorno al granello di polvere o al germe finché non si incontrano dall'altra parte.

Immagina di tenere una coperta morbida e di avvolgerla intorno a una palla finché la palla non è coperta del tutto. Il macrofago fa qualcosa di simile. Quando le sue braccia hanno avvolto completamente il germe, il germe finisce dentro il macrofago, chiuso in una bollicina. Gli scienziati chiamano questo modo di inghiottire inglobamento. Adesso il germe è intrappolato e non può scappare.

Poi il macrofago comincia a distruggere il germe. Dentro il macrofago ci sono altre bollicine piene di sostanze chimiche potenti. Queste bollicine si uniscono alla bollicina che contiene il germe, e le sostanze potenti si riversano dentro. Le sostanze spezzano il germe in pezzettini minuscoli, proprio come i succhi dello stomaco scompongono il cibo. In un certo senso, ogni macrofago ha dentro di sé il suo piccolo stomaco.

Come fa un macrofago a sapere dove andare? Segue dei segnali. I germi e le cellule danneggiate lasciano minuscole tracce di sostanze chimiche, e il macrofago riesce a sentirle. Si sposta verso il punto in cui il segnale è più forte, come potresti seguire il profumo del pane caldo per trovare la cucina. I macrofagi hanno anche punti speciali sulla loro superficie che sanno riconoscere il rivestimento esterno di molti germi comuni. Quando questi punti toccano un germe, il macrofago sa di aver trovato qualcosa da mangiare.

Un macrofago deve anche sapere che cosa non mangiare. Sarebbe un disastro se cominciasse a mangiare le cellule sane dei tuoi polmoni. Per fortuna, le tue cellule sane hanno sulla superficie dei segni speciali che funzionano come un cartello che dice: "Io sono di qui. Per favore, non mangiarmi". Il macrofago controlla questi cartelli e lascia in pace le cellule sane. Le cellule consumate o danneggiate perdono i loro cartelli e ne mostrano altri, che dicono al macrofago che è ora di toglierle.

Un solo macrofago può mangiare tanti germi, uno dopo l'altro, e può continuare a lavorare a lungo. Alcuni macrofagi dei polmoni restano in servizio per mesi o anche di più. Pattugliano la stessa zona ancora e ancora, così gli alveoli vengono controllati di continuo. Quasi sempre trovano solo pochi granellini innocui da sistemare, e lo fanno così in silenzio che non senti proprio niente.

I macrofagi hanno un altro lavoro di pulizia di tutti i giorni negli alveoli. Ti ricordi il surfattante, il liquido simile al sapone che impedisce ai minuscoli sacchetti d'aria di chiudersi incollati? I tuoi polmoni lo producono continuamente, e il surfattante vecchio va tolto perché quello fresco possa prenderne il posto. I macrofagi aiutano mangiando il surfattante usato. In questo modo mantengono il rivestimento degli alveoli fresco e funzionante.

Polvere, fumo e altri granellini

Non tutto quello che un macrofago mangia è un germe. Ogni giorno respiri migliaia di litri d'aria, e quell'aria trasporta minuscoli granellini di polvere, fuliggine e polline. Il naso, la trachea e i bronchi catturano la maggior parte di questi granellini. Ma alcuni dei granellini più piccoli di tutti scendono fluttuando fino agli alveoli. I macrofagi mangiano anche questi granellini, così non si accumulano dentro i polmoni.

Il polline è un altro granellino che i macrofagi incontrano spesso. Per la maggior parte delle persone, qualche pezzetto di polline non è per niente un problema, e i macrofagi semplicemente lo fanno sparire. Alcune persone, però, hanno delle allergie. Nel loro corpo, altre parti del sistema di difesa trattano il polline innocuo come se fosse un germe pericoloso. Ecco perché alcune persone starnutiscono, hanno gli occhi che prudono o il naso che cola nei periodi dell'anno in cui le piante liberano tanto polline.

Alcuni granellini sono facili da distruggere per un macrofago, ma altri no. Un pezzettino minuscolo di fuliggine o di polvere di roccia non si può digerire come un germe. Così il macrofago semplicemente lo trattiene, tenendolo avvolto e fuori dai piedi. Poi il macrofago ha diversi modi per portare il granellino fuori dagli alveoli.

Un modo è strisciare. Un macrofago carico di polvere può strisciare dall'alveolo fino alle vie dell'aria più piccole. Lì arriva in fondo alla scala mobile di muco e ciglia che hai conosciuto nel capitolo sulla trachea. Il macrofago ci sale sopra, e la scala mobile lo trasporta, insieme al suo carico, fino alla gola. Poi viene inghiottito e lascia i polmoni per sempre.

Un altro modo è viaggiare nei minuscoli canali di scolo del sistema linfatico. Questi canali portano il liquido lontano dai polmoni fino ai linfonodi, le piccole stazioni di guardia a forma di fagiolo che hai incontrato nel collo e vicino ai bronchi. Alcuni macrofagi portano lì il loro carico di polvere. Negli adulti che per molti anni hanno respirato tanta aria polverosa o piena di fumo, questi linfonodi possono diventare piano piano più scuri, per tutti i granellini che ci sono stati messi da parte.

I macrofagi lavorano sodo, ma possono essere sovraccaricati. Quando una persona respira fumo ogni giorno, come il fumo di tabacco, i macrofagi dei polmoni devono mangiare enormi quantità di minuscole particelle di fumo. Diventano pieni zeppi di granellini scuri, e possono stancarsi ed essere meno capaci di combattere i germi. È uno dei motivi per cui le persone che fumano tendono a prendere più infezioni al petto. Tenere pulita l'aria intorno a te rende molto più facile il lavoro dei tuoi macrofagi.

Dare l'allarme

Quasi tutti i giorni, i macrofagi dei tuoi polmoni lavorano da soli. Mangiano un granellino qui e un germe là, e basta così. Ma a volte arrivano tanti germi tutti insieme. Forse qualcuno vicino a te ha starnutito, e tu hai respirato una nuvola di germi di un raffreddore. Quando un macrofago trova più germi di quanti ne possa gestire da solo, non si limita a continuare a mangiare. Chiama aiuto.

Un macrofago chiama aiuto liberando sostanze chimiche messaggere. Queste sostanze si spargono intorno al macrofago come il suono di una campana d'allarme che si diffonde in un edificio. Il messaggio raggiunge i vasi sanguigni lì vicino e raggiunge altri globuli bianchi. In un certo senso dice: "Qui ci sono germi. Venite in fretta".

Quelli che rispondono in fretta, i neutrofili, sono tra i primi a rispondere. Escono stringendosi dai vasi sanguigni lì vicino e accorrono nel punto dove suona l'allarme. Lì si uniscono ai macrofagi per mangiare i germi. Anche i vasi sanguigni lì vicino cambiano un po'. Si allargano e lasciano passare un po' di liquido, così più difensori e più liquido utile possono arrivare nella zona dove si sta combattendo.

Tutta questa risposta si chiama infiammazione. Probabilmente hai visto un'infiammazione sulla tua pelle. Quando ti sbucci un ginocchio, la zona intorno alla sbucciatura può diventare rossa, calda, un po' gonfia e dolorante. È il tuo corpo che manda sangue in più e difensori in più a proteggere la ferita. Qualcosa di simile può succedere nelle vie dell'aria quando hai il raffreddore. Il gonfiore e il muco in più sono segni che i tuoi difensori sono al lavoro.

Alcune delle sostanze messaggere viaggiano ancora più lontano. Possono raggiungere il cervello e dirgli che il corpo sta combattendo dei germi. Allora il cervello può alzare la temperatura del corpo, ed è questa la febbre. Questi messaggi possono anche farti sentire stanco e assonnato, così riposi e risparmi energia per la battaglia. In un prossimo capitolo scoprirai di più sulla febbre e sul riposo.

I macrofagi aiutano anche a istruire altri difensori. Dopo che un macrofago ha spezzato un germe in pezzi, può mostrare alcuni di quei pezzi sulla sua superficie esterna, un po' come se tenesse in alto la foto di un visitatore ricercato. I linfociti che passano possono guardare questi pezzi e imparare com'è fatto il germe. Alcuni linfociti poi producono anticorpi che si adattano esattamente a quel germe, e alcuni ricordano il germe per molto tempo. Se mai lo stesso germe torna, il tuo corpo può riconoscerlo e combatterlo più in fretta.

Non tutti i germi si arrendono facilmente. Alcuni germi hanno dei trucchi per nascondersi dai macrofagi, e alcuni riescono perfino a sopravvivere per un po' dopo essere stati inghiottiti. Ecco perché il tuo corpo non conta su un solo tipo di guardiano. Macrofagi, neutrofili, linfociti, anticorpi, muco e ciglia lavorano tutti insieme, così se un germe sfugge a un guardiano, un altro lo sta aspettando. Tanti strati di difesa rendono il tuo corpo molto più sicuro di quanto potrebbe fare un solo guardiano.

Fare pulizia e calmarsi

Quando la battaglia è finita, c'è tanto disordine da sistemare. Ci sono pezzi rotti di germi, neutrofili consumati che hanno finito il loro lavoro e cellule danneggiate. I macrofagi si occupano anche di questo lavoro. Mangiano i pezzi avanzati e liberano gli alveoli, così l'aria può riempirli di nuovo come si deve.

I macrofagi aiutano anche a spegnere l'allarme. Dopo che i germi se ne sono andati, liberano altre sostanze messaggere che dicono al corpo di calmarsi. Il gonfiore si riduce, i difensori in più se ne vanno o vengono tolti, e il rivestimento dei polmoni comincia a guarire. Spegnere l'allarme al momento giusto è importante quanto accenderlo. Un allarme che continuasse a suonare molto dopo che il pericolo è passato creerebbe problemi anche lui.

In effetti i macrofagi dei polmoni di solito sono lavoratori calmi e costanti. Ogni giorno incontrano tanti granellini innocui di polvere e polline, e non danno l'allarme per ognuno. Se lo facessero, i tuoi polmoni sarebbero gonfi e doloranti tutto il tempo. Invece mangiano in silenzio i granellini innocui e tengono l'allarme per i pericoli veri. Questo equilibrio attento aiuta a mantenere i tuoi polmoni sani e a farti stare comodo.

Potresti accorgerti del lavoro di pulizia dopo un raffreddore. La parte peggiore del raffreddore passa, l'energia ritorna e cominci a sentirti di nuovo te stesso. Ma una tossetta può restare per un po', a volte per una settimana o più. Spesso è perché il rivestimento delle vie dell'aria sta ancora guarendo, e i tuoi addetti alle pulizie stanno ancora mettendo in ordine. Se la tosse dura a lungo o sembra peggiorare, un adulto dovrebbe parlarne con un medico.

Non devi fare niente di speciale per aiutare i tuoi macrofagi. Lavorano da soli, senza che tu debba pensarci. Ma le stesse abitudini sane che aiutano il resto del corpo aiutano anche questi addetti alle pulizie. Dormire abbastanza, mangiare cibi buoni e vari, bere acqua e giocare in modo attivo aiutano tutti i difensori del corpo a restare forti. Respirare aria pulita, lontano dal fumo, vuol dire che i tuoi macrofagi hanno meno lavoro da fare.

La prossima volta che fai un respiro profondo, pensa ai macrofagi nei tuoi alveoli. Strisciano, cercano, mangiano e mettono in ordine, tutto senza fare il minimo rumore. Lo fanno da prima che tu possa ricordare, e continueranno a farlo per tutta la vita. Sono tra i guardiani più fedeli che il tuo corpo abbia.

Ma i macrofagi non sono gli unici viaggiatori nei tuoi polmoni. Ricorda i monociti che possono arrivare dal sangue per diventare nuovi macrofagi, e i neutrofili che accorrono quando suona l'allarme. Tutti loro viaggiano per il corpo nel sangue. Il sangue trasporta anche l'ossigeno che i tuoi alveoli raccolgono, e lo consegna a ogni cellula dalla testa ai piedi. Nel prossimo capitolo viaggerai insieme al sangue, il treno rosso che non smette mai di muoversi.

Parole chiave

Macrofago: Un grande globulo bianco che mangia germi, polvere e cellule consumate. Il suo nome vuol dire "grande mangiatore".

Globuli bianchi: Le cellule del sangue che difendono il corpo dai germi. Ce ne sono di diversi tipi, e ognuno ha il suo lavoro.

Inglobamento: Il modo in cui mangia un macrofago, avvolgendo il suo corpo morbido intorno a un germe o a un granellino finché il germe o il granellino non resta chiuso dentro di lui.

Neutrofili: Globuli bianchi veloci che accorrono nei posti dove vengono trovati dei germi e aiutano a distruggerli.

Linfociti: Globuli bianchi che imparano a riconoscere germi particolari. Alcuni producono anticorpi, e alcuni ricordano i germi per molto tempo.

Monociti: Globuli bianchi che viaggiano nel sangue e possono trasformarsi in macrofagi quando entrano nei tessuti del corpo.

Anticorpi: Proteine speciali che si attaccano ai germi e li segnano, così gli altri difensori possono trovarli e distruggerli.

Infiammazione: La risposta del corpo ai germi o a una ferita, in cui sangue e difensori in più arrivano in una zona, causando spesso rossore, calore e gonfiore.

Allergia: Una reazione in cui i difensori del corpo trattano qualcosa di innocuo, come il polline, come se fosse un germe pericoloso. Può causare starnuti, occhi che prudono o naso che cola.