Louis Pasteur

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Louis Pasteur (27 de diciembre de 1822 – 28 de septiembre de 1895) fue un biólogo, microbiólogo y químico francés reconocido por sus descubrimientos de los principios de la vacunación, la fermentación microbiana y la pasteurización. Se le recuerda por sus notables avances en las causas y la prevención de enfermedades, y sus descubrimientos han salvado muchas vidas desde entonces. Redujo la mortalidad por fiebre puerperal y creó las primeras vacunas contra la rabia y el ántrax.

Sus descubrimientos médicos proporcionaron un apoyo directo a la teoría de los gérmenes de la enfermedad y su aplicación en la medicina clínica. Es más conocido por el público en general por su invención de la técnica de tratar la leche y el vino para detener la contaminación bacteriana, un proceso que ahora se llama pasteurización. Se le considera uno de los tres principales fundadores de la bacteriología, junto con Ferdinand Cohn y Robert Koch, y se le conoce popularmente como el «padre de la microbiología».

Louis Pasteur (1822-1895)
Louis Pasteur (1822-1895)

Pasteur fue el responsable de refutar la doctrina de la generación espontánea. Realizó experimentos que demostraron que, sin contaminación, los microorganismos no podían desarrollarse. Bajo los auspicios de la Academia Francesa de Ciencias, demostró que en los frascos esterilizados y sellados no se desarrollaba nada; y, a la inversa, en los frascos esterilizados pero abiertos, los microorganismos podían crecer. Aunque Pasteur no fue el primero en proponer la teoría de los gérmenes, sus experimentos indicaron su corrección y convencieron a la mayor parte de Europa de que era cierta.

Hoy en día, se le considera a menudo como uno de los padres de la teoría de los gérmenes. Pasteur hizo importantes descubrimientos en química, en particular sobre las bases moleculares de la asimetría de ciertos cristales y la racemización. Al principio de su carrera, su investigación sobre el ácido tartárico dio lugar a la primera resolución de lo que ahora se llama isómeros ópticos. Su trabajo abrió el camino a la actual comprensión de un principio fundamental en la estructura de los compuestos orgánicos.

Fue el director del Instituto Pasteur, establecido en 1887, hasta su muerte, y su cuerpo fue enterrado en una bóveda debajo del instituto. Aunque Pasteur realizó experimentos innovadores, su reputación se asoció a varias controversias.


Educación y vida temprana

Louis Pasteur nació el 27 de diciembre de 1822 en Dole, Jura, Francia, en una familia católica de un pobre curtidor. Fue el tercer hijo de Jean-Joseph Pasteur y Jeanne-Etiennette Roqui. La familia se trasladó a Marnoz en 1826 y luego a Arbois en 1827. Pasteur entró en la escuela primaria en 1831.

Era un estudiante medio en sus primeros años, y no particularmente académico, ya que sus intereses eran la pesca y el dibujo. Dibujó muchos pasteles y retratos de sus padres, amigos y vecinos. Pasteur asistió a la escuela secundaria en el Collège d’Arbois. En octubre de 1838, se fue a París para unirse a la Pension Barbet, pero se volvió nostálgico y regresó en noviembre.

En 1839, entró en el Collège Royal de Besançon para estudiar filosofía y obtuvo su título de Bachiller en Letras en 1840. Fue nombrado tutor en el colegio de Besançon mientras continuaba un curso de ciencias de grado con matemáticas especiales. Falló su primer examen en 1841. Logró aprobar el bachillerato científico en 1842 en Dijon, pero con una nota mediocre en química.


Más tarde, en 1842, Pasteur hizo la prueba de ingreso a la École Normale Supérieure. Pasó la primera serie de pruebas, pero como su clasificación era baja, Pasteur decidió no continuar y volver a intentarlo el año siguiente. Volvió a la Pensión Barbet para prepararse para la prueba. También asistió a clases en el Lycée Saint-Louis y a conferencias de Jean-Baptiste Dumas en la Sorbona. En 1843, pasó la prueba con un alto rango y entró en la École Normale Supérieure.

En 1845 recibió el título de licencié ès sciences. En 1846 fue nombrado profesor de física en el Colegio de Tournon (hoy llamado Liceo Gabriel-Faure) en Ardèche, pero el químico Antoine Jérôme Balard lo quería de vuelta en la École Normale Supérieure como ayudante de laboratorio graduado (agrégé préparateur). Se unió a Balard y simultáneamente comenzó sus investigaciones en cristalografía y en 1847 presentó sus dos tesis, una en química y la otra en física.

Después de haber sido brevemente profesor de física en el liceo de Dijon en 1848, se convirtió en profesor de química en la Universidad de Estrasburgo, donde conoció y cortejó a Marie Laurent, hija del rector de la universidad en 1849. Se casaron el 29 de mayo de 1849 y tuvieron cinco hijos, de los cuales sólo dos sobrevivieron hasta la edad adulta; los otros tres murieron de tifus.


Carrera profesional de Louis Pasteur

Louis Pasteur fue nombrado profesor de química en la Universidad de Estrasburgo en 1848 y se convirtió en catedrático de química en 1852. En 1854 fue nombrado decano de la nueva facultad de ciencias de la Universidad de Lille, donde comenzó sus estudios sobre la fermentación. Fue en esta ocasión cuando Pasteur pronunció su tan citado comentario: «en los campos de la observación, el azar no favorece a los espíritus preparados«.

Pasteur en el laboratorio.
Pasteur en el laboratorio.

En 1857, se trasladó a París como director de estudios científicos de la École Normale Supérieure, donde tomó el control de 1858 a 1867 e introdujo una serie de reformas para mejorar el nivel del trabajo científico. Los exámenes se volvieron más rígidos, lo que condujo a mejores resultados, a una mayor competencia y a un mayor prestigio. Sin embargo, muchos de sus decretos eran rígidos y autoritarios, lo que llevó a dos graves revueltas estudiantiles. Durante «la revuelta de los frijoles» decretó que un guiso de cordero, que los estudiantes se habían negado a comer, se serviría y comería todos los lunes. En otra ocasión amenazó con expulsar a cualquier estudiante que fuera sorprendido fumando, y 73 de los 80 estudiantes de la escuela renunciaron.

En 1863, fue nombrado profesor de geología, física y química en la École nationale supérieure des Beaux-Arts, cargo que ocupó hasta su dimisión en 1867. En 1867, se convirtió en el presidente de la química orgánica de la Sorbona, pero más tarde abandonó el cargo debido a su mala salud. En 1867, se creó el laboratorio de química fisiológica de la École Normale a petición de Pasteur, y fue su director de 1867 a 1888. En París, estableció el Instituto Pasteur en 1887, del que fue director durante el resto de su vida.


Investigación

Asimetría molecular

En los primeros trabajos de Pasteur como químico, comenzando en la École Normale Supérieure y continuando en Estrasburgo y Lille, examinó las propiedades químicas, ópticas y cristalográficas de un grupo de compuestos conocidos como tartratos.

Resolvió un problema relativo a la naturaleza del ácido tartárico en 1848. Una solución de este compuesto derivado de los seres vivos hizo girar el plano de polarización de la luz que lo atravesaba. El problema era que el ácido tartárico derivado por síntesis química no tenía tal efecto, aunque sus reacciones químicas eran idénticas y su composición elemental era la misma.

Pasteur notó que los cristales de tartrato tenían caras pequeñas. Luego observó que, en las mezclas racémicas de tartratos, la mitad de los cristales eran diestros y la otra mitad zurdos. En la solución, el compuesto para diestros era dextrorotatorio y el de los zurdos era levorotatorio. Pasteur determinó que la actividad óptica estaba relacionada con la forma de los cristales y que una disposición interna asimétrica de las moléculas del compuesto era la responsable de la torsión de la luz Los tartratos (2R,3R)- y (2S,3S)- eran imágenes isométricas, no superponibles en espejo, de cada uno de ellos. Esta fue la primera vez que alguien demostró la quiralidad molecular, y también la primera explicación del isomerismo.


Algunos historiadores consideran que el trabajo de Pasteur en esta área es su «más profunda y original contribución a la ciencia», y su «mayor descubrimiento científico».

Louis Pasteur en su laboratorio, grabado de 1880
Louis Pasteur en su laboratorio, grabado de 1880

La fermentación y la teoría de los gérmenes de las enfermedades

Pasteur fue motivado a investigar la fermentación mientras trabajaba en Lille. En 1856 un fabricante de vinos local, M. Bigot, cuyo hijo era uno de los estudiantes de Pasteur, buscó su consejo sobre los problemas de la fabricación de alcohol de remolacha y la acidez.

Según su yerno, René Vallery-Radot, en agosto de 1857 Pasteur envió un documento sobre la fermentación del ácido láctico a la Société des Sciences de Lille, pero el documento fue leído tres meses después. Posteriormente, el 30 de noviembre de 1857 se publicó un memorándum en el que desarrollaba sus ideas afirmando que: «Pretendo establecer que, así como hay un fermento alcohólico, la levadura de la cerveza, que se encuentra en todas partes que el azúcar se descompone en alcohol y ácido carbónico, también hay un fermento particular, una levadura láctica, siempre presente cuando el azúcar se convierte en ácido láctico».


Pasteur también escribió sobre la fermentación alcohólica. Fue publicado en su totalidad en 1858. Jöns Jacob Berzelius y Justus von Liebig habían propuesto la teoría de que la fermentación era causada por la descomposición. Pasteur demostró que esta teoría era incorrecta y que la levadura era la responsable de la fermentación para producir alcohol a partir del azúcar. También demostró que, cuando un microorganismo diferente contaminaba el vino, se producía ácido láctico, lo que hacía que el vino se agriara. En 1861, Pasteur observó que se fermentaba menos azúcar por cada parte de levadura cuando ésta se exponía al aire. La menor velocidad de fermentación aeróbica se conoció como el efecto Pasteur.

Busto de Louis Pasteur – Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá
Busto de Louis Pasteur – Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá

La investigación de Pasteur también demostró que el crecimiento de microorganismos era responsable del deterioro de bebidas como la cerveza, el vino y la leche. Una vez establecido esto, inventó un proceso en el que los líquidos como la leche se calentaban a una temperatura de entre 60 y 100 °C. Esto mató la mayoría de las bacterias y los mohos ya presentes en ellas. Pasteur y Claude Bernard completaron las pruebas de sangre y orina el 20 de abril de 1862. Pasteur patentó el proceso, para combatir las «enfermedades» del vino, en 1865.[53] El método se conoció como pasteurización, y pronto se aplicó a la cerveza y la leche.

La contaminación de las bebidas llevó a Pasteur a la idea de que los microorganismos que infectan a los animales y a los humanos causan enfermedades. Propuso prevenir la entrada de microorganismos en el cuerpo humano, llevando a Joseph Lister a desarrollar métodos antisépticos en la cirugía.


En 1866, Pasteur publicó Etudes sur le Vin, sobre las enfermedades del vino, y en 1876 Etudes sur la Bière, sobre las enfermedades de la cerveza.

A principios del siglo XIX, Agostino Bassi había demostrado que la muscardina era causada por un hongo que infectaba a los gusanos de seda. Desde 1853, dos enfermedades denominadas pébrine y flacherie habían estado infectando a un gran número de gusanos de seda en el sur de Francia, y para 1865 estaban causando enormes pérdidas a los agricultores. En 1865, Pasteur fue a Alès y trabajó durante cinco años hasta 1870.

Los gusanos de seda con pébrine estaban cubiertos de glóbulos. En los primeros tres años, Pasteur pensó que los glóbulos eran un síntoma de la enfermedad. En 1870, concluyó que los glóbulos eran la causa de la pébrina (ahora se sabe que la causa es un microesporidio) Pasteur también demostró que la enfermedad era hereditaria.


Generación espontanea

Después de sus experimentos de fermentación, Pasteur demostró que la piel de las uvas era la fuente natural de levaduras, y que las uvas esterilizadas y el jugo de uva nunca fermentaban. Sacó jugo de uva de debajo de la piel con agujas esterilizadas, y también cubrió las uvas con tela esterilizada. Ambos experimentos no pudieron producir vino en recipientes esterilizados.

Fotografía de una de las salas del museo Pasteur, ubicado en el Instituto del mismo nombre en Paris, Francia
Fotografía de una de las salas del museo Pasteur, ubicado en el Instituto del mismo nombre en Paris, Francia

Sus hallazgos e ideas iban en contra de la noción prevaleciente de generación espontánea. Recibió una crítica particularmente severa de Félix Archimède Pouchet, que era director del Museo de Historia Natural de Rouen. Para zanjar el debate entre los eminentes científicos, la Academia de Ciencias Francesa ofreció el Premio Alhumbert, dotado con 2.500 francos, a quien pudiera manifestarse experimentalmente a favor o en contra de la doctrina.

Pouchet declaró que el aire en todas partes podía causar la generación espontánea de organismos vivos en los líquidos. A finales de la década de 1850, realizó experimentos y afirmó que eran pruebas de generación espontánea. Francesco Redi y Lazzaro Spallanzani habían proporcionado algunas pruebas contra la generación espontánea en los siglos XVII y XVIII, respectivamente. Los experimentos de Spallanzani en 1765 sugirieron que el aire contaminaba los caldos con bacterias. En la década de 1860, Pasteur repitió los experimentos de Spallanzani, pero Pouchet informó de un resultado diferente usando un caldo diferente.


Pasteur realizó varios experimentos para refutar la generación espontánea. Colocó líquido hervido en un frasco y dejó entrar aire caliente en el mismo. Luego cerró el frasco y no crecieron organismos en él. En otro experimento, cuando abrió frascos que contenían líquido hervido, el polvo entró en los frascos, causando que los organismos crecieran en algunos de ellos. El número de frascos en los que crecían organismos era menor a grandes alturas, lo que mostraba que el aire a grandes alturas contenía menos polvo y menos organismos. Pasteur también usó frascos cuello de cisne que contenían un líquido fermentable. Se permitía que el aire entrara en el frasco a través de un largo tubo curvado que hacía que las partículas de polvo se adhirieran al mismo. Nada crecía en los caldos a menos que los frascos estuvieran inclinados, haciendo que el líquido tocara las paredes contaminadas del cuello. Esto demostró que los organismos vivos que crecían en tales caldos venían del exterior, sobre el polvo, en lugar de generarse espontáneamente dentro del líquido o por la acción del aire puro.

Estos fueron algunos de los experimentos más importantes que refutaron la teoría de la generación espontánea, por la cual Pasteur ganó el Premio Alhumbert en 1862.

Controversia sobre Louis Pasteur

Héroe nacional francés a la edad de 55 años, en 1878 Pasteur le dijo discretamente a su familia que nunca revelara sus cuadernos de laboratorio a nadie. Su familia obedeció, y todos sus documentos fueron guardados y heredados en secreto. Finalmente, en 1964 el nieto de Pasteur y último descendiente varón sobreviviente, Pasteur Vallery-Radot, donó los papeles a la Biblioteca Nacional de Francia (Bibliothèque nationale de France). Sin embargo, los papeles fueron restringidos para estudios históricos hasta la muerte de Vallery-Radot en 1971. Los documentos no recibieron un número de catálogo hasta 1985.

En 1995, en el centenario de la muerte de Louis Pasteur, el historiador de la ciencia Gerald L. Geison publicó un análisis de los cuadernos privados de Pasteur en su obra The Private Science of Louis Pasteur, y declaró que Pasteur había dado varios relatos engañosos y jugado con engaños en sus descubrimientos más importantes. Max Perutz publicó una defensa de Pasteur en The New York Review of Books. Basándose en exámenes posteriores de los documentos de Pasteur, el inmunólogo francés Patrice Debré concluyó en su libro Louis Pasteur (1998) que, a pesar de su genio, Pasteur tenía algunos defectos. Una reseña del libro afirma que Debré «a veces lo encuentra injusto, combativo, arrogante, de actitud poco atractiva, inflexible e incluso dogmático».

Fermentación

Los científicos anteriores a Pasteur habían estudiado la fermentación. En la década de 1830, Charles Cagniard-Latour, Friedrich Traugott Kützing y Theodor Schwann utilizaron microscopios para estudiar las levaduras y llegaron a la conclusión de que las levaduras eran organismos vivos. En 1839, Justus von Liebig, Friedrich Wöhler y Jöns Jacob Berzelius declararon que la levadura no era un organismo y que se producía cuando el aire actuaba sobre el jugo de las plantas.

En 1855, Antoine Béchamp, profesor de química de la Universidad de Montpellier, realizó experimentos con soluciones de sacarosa y llegó a la conclusión de que el agua era el factor de la fermentación. Cambió su conclusión en 1858, afirmando que la fermentación estaba directamente relacionada con el crecimiento de los mohos, que requerían aire para su crecimiento. Se consideró a sí mismo como el primero en mostrar el papel de los microorganismos en la fermentación.

Dibujo – Pasteur descubriendo la ley de los fermentos
Dibujo – Pasteur descubriendo la ley de los fermentos

Pasteur comenzó sus experimentos en 1857 y publicó sus hallazgos en 1858 (el número de abril de Comptes Rendus Chimie, el artículo de Béchamp apareció en el número de enero). Béchamp señaló que Pasteur no aportó ninguna idea o experimento novedoso. Por otra parte, Béchamp probablemente conocía los trabajos preliminares de Pasteur de 1857. Con ambos científicos reclamando prioridad sobre el descubrimiento, una disputa, que se extendía a varias áreas, duró toda su vida.

Sin embargo, Béchamp estaba en el lado perdedor, como se comentaba en la necrológica de BMJ: Su nombre estaba «asociado a controversias pasadas sobre prioridades que no sería rentable recordar«. Béchamp propuso la teoría incorrecta de las microzimas. Según K. L. Manchester, los antiviviseccionistas y los defensores de la medicina alternativa promovieron a Béchamp y las microzimas, alegando injustificadamente que Pasteur plagió a Béchamp.

Pasteur pensaba que el ácido succínico invertía la sacarosa. En 1860, Marcelino Berthelot aisló la invertasa y demostró que el ácido succínico no invertía la sacarosa. Pasteur creía que la fermentación sólo se debía a las células vivas. Hans Buchner descubrió que la zimasa catalizaba la fermentación, mostrando que la fermentación era catalizada por las enzimas dentro de las células. Eduard Buchner también descubrió que la fermentación podía tener lugar fuera de las células vivas.

La vacuna contra el ántrax

Pasteur afirmó públicamente su éxito en el desarrollo de la vacuna contra el ántrax en 1881. Sin embargo, su admirador y rival Toussaint fue quien desarrolló la primera vacuna. Toussaint aisló la bacteria que causó el cólera del pollo (más tarde llamada Pasteurella en honor a Pasteur) en 1879 y dio muestras a Pasteur, quien las utilizó para sus propias obras. El 12 de julio de 1880, Toussaint presentó su exitoso resultado a la Academia Francesa de Ciencias, utilizando una vacuna atenuada contra el ántrax en perros y ovejas. Pasteur, por motivos de celos, impugnó el descubrimiento exhibiendo públicamente su método de vacunación en Pouilly-le-Fort el 5 de mayo de 1881. Pasteur dio un relato engañoso sobre la preparación de la vacuna contra el ántrax utilizada en el experimento de Pouilly-le-Fort. Utilizó dicromato de potasio para preparar la vacuna. El experimento promocional fue un éxito y ayudó a Pasteur a vender sus productos, obteniendo los beneficios y la gloria.

Ética experimental

Los experimentos de Pasteur se citan a menudo como contrarios a la ética médica, especialmente en su vacunación de Meister. No tenía ninguna experiencia en la práctica médica y, lo que es más importante, carecía de licencia médica. Esto se cita a menudo como una seria amenaza a su reputación profesional y personal. Su socio más cercano, Émile Roux, que tenía calificaciones médicas, se negó a participar en el ensayo clínico, probablemente porque lo consideraba equivocado. Sin embargo, Pasteur ejecutó la vacunación del niño bajo la estrecha vigilancia de los médicos en ejercicio Jacques-Joseph Grancher, jefe de la clínica pediátrica del Hospital Infantil de París, y Alfred Vulpian, miembro de la Comisión sobre la Rabia. No se le permitió sostener la jeringa, aunque las inoculaciones estaban totalmente bajo su supervisión. Fue Grancher quien se encargó de las inyecciones, y defendió a Pasteur ante la Academia Nacional de Medicina de Francia en el asunto.

Pasteur también ha sido criticado por mantener el secreto de su procedimiento y por no realizar los ensayos preclínicos adecuados en animales. Pasteur declaró que mantuvo su procedimiento en secreto para controlar su calidad. Más tarde reveló sus procedimientos a un pequeño grupo de científicos. Pasteur escribió que había vacunado con éxito a 50 perros rabiosos antes de usarlo en Meister. Según Geison, los cuadernos de laboratorio de Pasteur muestran que sólo había vacunado a 11 perros.

Muerte

En 1868, Pasteur sufrió una grave apoplejía cerebral que paralizó el lado izquierdo de su cuerpo, pero se recuperó. Una apoplejía o uremia en 1894 perjudicó gravemente su salud. Al no poder recuperarse completamente, murió el 28 de septiembre de 1895, cerca de París. Recibió un funeral de estado y fue enterrado en la Catedral de Notre Dame, pero sus restos fueron enterrados nuevamente en el Instituto Pasteur de París, en una bóveda cubierta con representaciones de sus logros en mosaicos bizantinos.

Cripta donde reposan los restos de Louis Pasteur. Instituto Louis Pasteur – Paris, Francia
Cripta donde reposan los restos de Louis Pasteur. Instituto Louis Pasteur – Paris, Francia

Para más información Louis Pasteur: Biography & Quotes | Live Science

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