Fue también un humanista, escritor y liberal. Publicó 125 libros, escribió unos 1800 artículos, 32 monografías y cerca de 250 prólogos. Algunas de sus comunicaciones científicas tratan, por ejemplo, sobre el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como la erisipela, la escarlatina, el tétanos o la tuberculosis. Se interesó también por la historia de la ciencia y por las vidas de personajes ilustres. Sus tratados médicos y humanísticos alcanzaron sucesivas ediciones y fueron traducidos a numerosos idiomas.

Su campo de estudio fue la endocrinología, de tal manera que se convirtió en uno de los iniciadores de su desarrollo en España. Se interesó por las manifestaciones personales, sociales e históricas de la diferenciación sexual humana, la enfermedad de Addison, el bocio endémico, por la obesidad y otras cuantas enfermedades o trastornos incluidos en esta disciplina médica.

Sus trabajos sobre insuficiencia suprarrenal, la fisiopatología tiroidea, hipofisaria e hipotalámica, o la descripción del síndrome pluriglandular le confirieron gran prestigio internacional.

Pionero en recomendar a pacientes diabéticos una dieta alimentaria que rompía con las normas aceptadas. Sus estudios sobre los estados prediabéticos y la obesidad supusieron la base para investigaciones posteriores.

Marañón promovió, junto a Teófilo Hernando y con la colaboración del médico italiano Gustavo Pittaluga, la creación en España del primer Tratado de Medicina Interna, en la que se incluían aportaciones de todos los clínicos del país. Escribió también Manual del diagnóstico etiológico, exitoso por aportar un nuevo enfoque en el estudio de la enfermedad. Defendió un enfoque del ser humano que considerara todos los planos: ético, religioso, cultural e histórico.

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