Camillo Golgi: L'uomo che rese visibili i neuroni

Il 16 febbraio 1873, da una cucina riconvertita in un ospedale per incurabili fuori Milano, un medico italiano di 29 anni scrisse a un amico di aver trovato "una nuova reazione per dimostrare, anche ai ciechi, la struttura dello stroma interstiziale della corteccia cerebrale". Non esagerava. La colorazione che Camillo Golgi aveva appena inventato avrebbe permesso all'occhio umano di vedere una singola cellula nervosa, intera, per la prima volta. Sarebbe stata anche, nelle mani di uno spagnolo, usata per dimostrare che Golgi aveva torto su ciò che aveva visto.

Pavia, e una carriera in stallo

Golgi nacque il 7 luglio 1843 a Corteno, un villaggio vicino a Brescia, figlio di Alessandro Golgi, medico e ufficiale sanitario distrettuale. Entrò all'Università di Pavia nel 1860 e conseguì la laurea in medicina nel 1865, svolgendo il tirocinio all'ospedale San Matteo, prestando servizio brevemente come medico militare e come chirurgo assistente a Novara mentre indagava sui focolai di colera. Nel 1867 tornò a studiare sotto Cesare Lombroso, l'antropologo criminale, scrivendo una tesi sulle cause dei disturbi mentali. Un maestro più influente fu Giulio Bizzozero all'Istituto di Patologia Generale, il cui lavoro istologico segnò la direzione della vita di Golgi. Golgi sposò più tardi la nipote di Bizzozero, Lina Aletti.

Nel 1872 era un istopatologo affermato senza prospettive di cattedra e senza soldi. Accettò un lavoro come medico capo al Pio Luogo degli Incurabili ad Abbiategrasso — un istituto per malati cronici, professionalmente un vicolo cieco. Adattò la cucina in disuso dell'ospedale a laboratorio. Nel giro di pochi mesi aveva compiuto una delle scoperte cruciali nella storia della biologia.

La reazione nera

Il metodo era quasi assurdamente semplice. Indurire il tessuto in dicromato di potassio; poi trattarlo con nitrato d'argento. Si forma un precipitato di cromato d'argento, che colora il corpo cellulare, l'assone e i dendriti in nero denso su un fondo giallo chiaro.

Il suo genio risiedeva in un difetto. La reazione colora solo una piccola e apparentemente casuale frazione delle cellule in un preparato. Se le avesse colorate tutte, il risultato sarebbe stato una macchia nera illeggibile; poiché ne colora poche, i singoli neuroni risaltano interi, con arborizzazioni e tutto, come un singolo albero invernale che spicca contro un campo. Golgi pubblicò sulla Gazzetta Medica Italiana il 2 agosto 1873, e i lavori principali seguirono tra il 1875 e il 1885.

Le scoperte arrivarono a frotte. Prime descrizioni chiare della struttura fine del cervelletto, dell'ippocampo, del midollo spinale e del lobo olfattivo. Le lesioni corticali e striatali della corea. Nel 1878, l'organo tendineo di Golgi, il recettore sensoriale che legge la tensione in un muscolo, e i corpuscoli del Golgi-Mazzoni che trasducono la pressione. Una colorazione della mielina usando dicromato di potassio e cloruro mercurico. Le cellule nervose del cervelletto ancora classificate come tipo I e tipo II di Golgi. Tornò alla facoltà di Pavia nel 1875, tenne la cattedra di anatomia a Siena per un anno nel 1879, e tornò a Pavia come professore ordinario, prendendo patologia generale nel 1881 e servendo due volte come rettore.

Malaria e reni

Golgi non fu solo un neuroistologo, e la gamma è parte della prova a suo favore. Tra il 1882 e il 1889 lavorò sulla funzione renale, diventando il primo a sezionare un nefrone intatto e dimostrando che l'ansa di Henle ritorna al glomerulo da cui proviene.

Dal 1885 si dedicò alla malaria, aiutando a confermare la contestata affermazione di Laveran che un protozoo la causava. Separò la febbre terzana dalla quartana e le legò a parassiti distinti — quelli che oggi sono Plasmodium vivax e Plasmodium malariae — e nel 1886 stabilì che il parossismo febbrile coincide con il ciclo eritrocitario asessuato, una sincronia ancora nota come ciclo di Golgi. Con Ettore Marchiafava distinse la malaria terzana benigna da quella maligna; nel 1898 era tra il gruppo, con Grassi, Bignami, Bastianelli e Celli, che confermò le zanzare anofele come vettore.

Nel 1898 applicò una reazione nera modificata con osmio alle cellule di Purkinje del cervelletto di un allocco e trovò una rete filiforme all'interno della cellula, che chiamò apparato reticolare interno. La maggior parte dei suoi contemporanei lo liquidò come un artefatto di colorazione — i loro microscopi non potevano risolverlo — e dagli anni '30 la descrizione fu in gran parte rifiutata. La microscopia elettronica lo giustificò circa cinquant'anni dopo. È l'apparato di Golgi, ed è in ogni libro di testo di biologia sulla terra.

La disputa

Santiago Ramón y Cajal prese la colorazione di Golgi e ne trasse la conclusione opposta. Golgi rimase fedele alla teoria reticolare, ereditata dall'idea di Gerlach del 1871 di una rete protoplasmatica: il cervello come un'unica ragnatela continua di fibre fuse. Cajal sostenne la dottrina del neurone — che il sistema nervoso è costruito da cellule discrete, contigue ma non continue. Cajal aveva ragione.

Il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina del 1906 andò a entrambi gli uomini congiuntamente, "in riconoscimento del loro lavoro sulla struttura del sistema nervoso". A Stoccolma, Cajal lodò Golgi. Golgi non ricambiò; la sua lezione Nobel difese il reticolo, descrivendo la corteccia cerebellare come una maglia di processi ramificati e anastomizzati, anche se i suoi stessi articoli del 1873–85 avevano raffigurato le connessioni assonali come indipendenti. I due uomini si lasciarono come erano arrivati, senza parlarsi.

Perché Camillo è chiamato genio

La qualità da nominare in Golgi è la tecnica inventiva — la capacità di rendere la natura leggibile tramite mezzi chimici, che è un dono diverso e più raro della capacità di interpretare ciò che diventa leggibile. Nessuno gli disse che il dicromato seguito dal nitrato d'argento avrebbe fatto qualcosa di utile; lavorava da solo, nella cucina di un ospedale, in un posto che aveva effettivamente concluso le sue prospettive accademiche. La reazione che trovò fu lo strumento necessario per essenzialmente tutte le neuroscienze moderne, e la usò poi lui stesso per fornire un decennio di prime descrizioni — cervelletto, ippocampo, midollo spinale, organo tendineo — prima di rivolgere la stessa pazienza metodologica alla malaria e al rene, producendo risultati duraturi in entrambi.

Il contro-argomento è insolitamente pulito, perché perse l'argomento centrale del suo campo. Cajal, usando la stessa colorazione di Golgi, vide la verità che Golgi non poteva accettare, e Golgi andò alla sua cerimonia del Nobel ancora difendendo un reticolo che non esiste. È l'esempio vivente di uno scienziato il cui metodo ha superato la sua interpretazione. C'è un'ironia compensatoria: l'organello che quasi tutti gli dicevano fosse un artefatto si rivelò reale, e porta il suo nome in ogni cellula del corpo del lettore. Aveva torto dove era più sicuro e ragione dove era più dubitato. Ciò che non è mai stato in discussione è stata la mano.

Eredità

Nominato senatore dal re Umberto I nel 1900, onorato con lauree honoris causa da Cambridge, Ginevra, Atene, Kristiania e la Sorbona, Golgi diresse l'ospedale militare al Collegio Borromeo di Pavia durante la Prima Guerra Mondiale, si ritirò nel 1918 e lavorò privatamente nel suo laboratorio fino al 1923. Morì a Pavia il 21 gennaio 1926, all'età di 82 anni, e giace sotto una lastra di granito con un medaglione di bronzo nel cimitero monumentale della città. Un cratere lunare, un pianeta minore, un enzima e un organello portano il suo nome.