Axel Holst: La malattia sbagliata che ha risolto la domanda giusta

Axel Holst e il suo collega più giovane si proposero nel 1907 di riprodurre il beriberi nelle cavie, nutrendo gli animali con lo stesso pane di frumento che i marinai norvegesi mangiavano nei lunghi viaggi. Le cavie non svilupparono il beriberi. Svilupparono lo scorbuto — gengive sanguinanti, ossa fragili, emorragie interne — e, contraendo la malattia "sbagliata", Holst e Theodor Frølich consegnarono alla medicina il primo modello animale dello scorbuto mai prodotto, un quarto secolo prima che chiunque isolasse la vitamina la cui assenza lo causava.

Una dinastia medica a Christiania

Holst nacque a Christiania — oggi Oslo — il 6 settembre 1860, in una famiglia già profondamente radicata nella medicina norvegese. Suo padre era il medico Axel Holst (1826–1880), sua madre Anna Mathilde Charlotte Flemming, sua sorella la linguista Clara Holst e suo nonno il medico Frederik Holst. Frequentò la Scuola della Cattedrale di Christiania, diplomandosi nel 1877, e conseguì la laurea in medicina, cand.med., presso la Regia Università Federico nel 1884, vincendo la medaglia d'oro del Principe Ereditario nel 1887 per il suo lavoro. Trascorsero gli anni dal 1890 al 1892 studiando nei principali laboratori europei a Kiel, Berlino, Monaco e Parigi, e completò il dottorato nel 1892 sui batteri streptococchi — una solida e convenzionale formazione batteriologica che non lasciava presagire in alcun modo la ricerca nutrizionale che sarebbe seguita.

La costruzione di un istituto di igiene

La carriera di Holst seguì un percorso istituzionale lineare: assistente presso l'Istituto Nazionale di Anatomia Patologica dal 1885 al 1889, ispettore sanitario per la città di Christiania nel 1892–1893 e poi, dal 1893, professore di igiene e batteriologia presso l'Università di Kristiania. Costruì e diresse l'Istituto di Igiene dell'università per il resto della sua vita lavorativa, rimanendo in carica fino al suo pensionamento nel 1930. Fu da questa base istituzionale — l'igiene e la salute pubblica, non la nutrizione in senso specifico — che emersero le ricerche che definirono la sua carriera.

Un esperimento accidentale che funzionò

Il problema che Holst si era proposto di risolvere era il beriberi delle navi, una malattia paralitica che colpiva i marinai durante i lunghi viaggi oceanici, all'epoca ampiamente sospettata di derivare da qualche carenza nella dieta di bordo. Lavorando con il professore di pediatria Theodor Frølich, Holst ideò un esperimento sugli animali per riprodurre la malattia in condizioni controllate, nutrendo gli animali di laboratorio con lo stesso pane di frumento che costituiva la maggior parte delle razioni dei marinai norvegesi. I due uomini scelsero deliberatamente le cavie, ragionando sul fatto che avevano bisogno di "un animale di laboratorio più strettamente imparentato con l'uomo" rispetto ai topi, ai ratti o ai conigli standard utilizzati nella maggior parte degli studi nutrizionali contemporanei — una scelta che si rivelò scientificamente decisiva, poiché le cavie, come gli umani e contrariamente alla maggior parte dei roditori da laboratorio, non possono sintetizzare la propria vitamina C e sono quindi uno dei pochi animali in grado di contrarre effettivamente lo scorbuto.

Le cavie sottoposte alla dieta a base di pane di frumento dei marinai non svilupparono il beriberi. Svilupparono lo scorbuto: gengive sanguinanti, ossa fragili e friabili ed emorragie interne, gli stessi sintomi che i marinai stessi avevano sofferto per secoli nei lunghi viaggi senza cibo fresco. Holst e Frølich pubblicarono i loro risultati nel 1907 sul Journal of Hygiene, e la scoperta fece molto di più che risolvere l'enigma che si erano originariamente proposti di risolvere. Dimostrò, in modo netto e riproducibile, che lo scorbuto poteva essere innescato e invertito attraverso la sola dieta in un animale di laboratorio — gli animali si riprendevano rapidamente una volta somministrati frutta o verdura fresca, e i due ricercatori fecero un passo ulteriore, dimostrando che le patate fresche prevenivano la malattia mentre le patate essiccate, che avevano perso il loro contenuto antiscorbutico durante la lavorazione, non lo facevano. Questo fu il primo modello animale affidabile e sperimentalmente riproducibile dello scorbuto mai creato, più di due decenni prima che l'acido ascorbico — la vitamina C — fosse isolato chimicamente da Albert Szent-Györgyi e altri nei primi anni Trenta del Novecento. Ogni successiva indagine di laboratorio sulla natura della vitamina C, incluso il suo isolamento definitivo, dipese dal modello di cavia che Holst e Frølich avevano costruito per rispondere a una domanda completamente diversa.

La carriera successiva di Holst portò riconoscimenti da tutta la Scandinavia e dalla Germania: ricevette lauree honoris causa dall'Università di Uppsala nel 1927, dall'Università di Kiel nel 1928 e dall'Università di Copenaghen nel 1929, coronando una carriera costruita quasi interamente sulla salute pubblica e sulla batteriologia prima che il lavoro sullo scorbuto ne reindirizzasse una parte verso la nutrizione.

Perché Axel viene definito un genio

Le ragioni per definire Holst un genio si basano meno sull'intuizione teorica che sul giudizio sperimentale esercitato esattamente al momento giusto. Quando le cavie non svilupparono la malattia che stava cercando, Holst e Frølich non scartarono il risultato anomalo né lo costrinsero a conformarsi alla loro ipotesi sul beriberi: riconobbero di trovarsi di fronte a una malattia diversa e ugualmente importante, e la studiarono con lo stesso rigore. La loro scelta delle cavie, fatta per una ragione valida ma diversa — la vicinanza evolutiva agli umani —, si rivelò per buona fortuna esattamente la scelta che rese possibile la scoperta, poiché quasi qualsiasi altro comune animale di laboratorio non sarebbe riuscito a riprodurre lo scorbuto indipendentemente dalla dieta somministrata. Riconoscere il valore di un risultato non pianificato e costruire attorno ad esso un metodo sperimentale sistemico e quantitativo — variando le diete, testando patate fresche rispetto a quelle essiccate, tracciando i tempi di recupero — è una forma specifica e genuina di abilità scientifica: un rigoroso disegno sperimentale abbinato alla disciplina di seguire i dati anziché l'ipotesi.

L'onesta limitazione è che Holst e Frølich non identificarono la vitamina C in sé, non isolarono alcun composto chimico e non spiegarono il meccanismo biochimico dello scorbuto; questo lavoro spettò ai biochimici una generazione dopo. Il loro contributo fu metodologico e sperimentale piuttosto che una scoperta chimica in senso stretto: un modello animale, non una molecola. Holst è ricordato al meglio non come un teorico della nutrizionistica, ma come uno sperimentatore eccezionalmente meticoloso la cui disponibilità a fidarsi di un risultato inatteso piuttosto che della propria ipotesi ha fornito a tutti i successivi ricercatori della vitamina C lo strumento di cui avevano bisogno.

Eredità

Holst morì a Oslo il 26 aprile 1931. Il modello di scorbuto su cavia che lui e Frølich svilupparono nel 1907 rimase il sistema sperimentale standard per la ricerca sullo scorbuto e sulla vitamina C per i decenni successivi, ponendo le basi per il successivo isolamento dell'acido ascorbico e consolidando il posto di Holst come una delle figure fondatrici della scienza delle malattie da carenza nutrizionale.