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2022-11-29La devoción de Louis Pasteur por la verdad transformó lo que sabemos sobre la salud y la enfermedad

Science News |Los grandes científicos se inmortalizan de varias maneras. Algunos a través de nombres para unidades de medida oscuras (a la Hertz, Faraday y Curie). Otros en elementos de la tabla periódica ( Mendeleev, Seaborg, Bohr, entre muchos otros). Algunos se convierten en nombres familiares que simbolizan el genio, como Newton en los siglos pasados ​​y en la actualidad, Einstein. Pero sólo uno ha sido homenajeado en millones y millones de cartones de leche: el químico, biólogo y evangelista francés de la ciencia experimental Louis Pasteur.

Pasteur nació hace 200 años este diciembre, el bicentenario del cumpleaños científico más importante desde el de Charles Darwin en 2009. Y Pasteur se ubicó solo detrás de Darwin entre los científicos biológicos más excepcionales del siglo XIX.

Pasteur no solo hizo que la leche fuera segura para beber, sino que también rescató la industria de la cerveza y el vino. Estableció la teoría de los gérmenes de la enfermedad, salvó a la población francesa de gusanos de seda, enfrentó los flagelos del ántrax y la rabia y transformó la curiosidad de la vacunación contra la viruela en una estrategia general para tratar y prevenir enfermedades humanas. Inventó la microbiología y sentó las bases de la inmunología.

Una foto de Louis Pasteur (sentado) con enfermeras y niños tratados con sus vacunas contra la rabia a su alrededor.
Louis Pasteur (sentado) posa con, entre otros, niños tratados con su vacuna antirrábica. A principios de 1886, más de 300 pacientes habían recibido la vacuna. ARCHIVO SVINTAGE/FOTO DE ARCHIVO DE ALAMY

Si hubiera vivido después de 1901, cuando se otorgaron los premios Nobel por primera vez, habría merecido uno cada año durante una década. Ningún otro científico demostró de manera más dramática el beneficio de la ciencia para la humanidad.

No fue, sin embargo, exactamente un santo. Un biógrafo de Pasteur, Hilaire Cuny, lo llamó “una masa de contradicciones”. Pasteur era ambicioso y oportunista, a veces arrogante y estrecho de miras, inmodesto, poco diplomático e intransigente. En las controversias científicas en las que se involucró (y hubo muchas), fue belicoso y beligerante. No sufrió críticas en silencio y, a menudo, fue mordaz en sus respuestas. Para sus asistentes de laboratorio, era exigente, dictatorial y distante. A pesar de su espíritu revolucionario en la búsqueda de la ciencia, en asuntos políticos y sociales, fue conformista y deferente a la autoridad.

Y, sin embargo, fue un trabajador incansable, motivado por el servicio a la humanidad, fiel a su familia e inquebrantablemente honesto. Se dedicó a la verdad, y por tanto también a la ciencia.

Cómo Pasteur desarrolló la pasteurización

En su juventud, Pasteur no destacó especialmente como estudiante. Sus intereses se inclinaban más hacia el arte que hacia la ciencia, y mostró una habilidad excepcional en el dibujo y la pintura. Pero a la luz de las consideraciones profesionales (su padre quería que fuera un erudito), Pasteur abandonó el arte por la ciencia y, por lo tanto, se postuló a la prestigiosa École Normale Supérieure de París para recibir educación avanzada. Terminó 15º en el examen de ingreso competitivo, lo suficientemente bueno para asegurar la admisión. Pero no lo suficientemente bueno para Pasteur. Pasó otro año en estudios adicionales con énfasis en ciencias físicas y luego volvió a tomar el examen de la École Normale, terminando cuarto. Eso fue lo suficientemente bueno, e ingresó a la escuela en 1843. Allí obtuvo su doctorado, en física y química, en 1847.

Entre sus intereses especiales en la École Normale estaba la cristalografía. En particular, se sintió atraído por investigar el ácido tartárico. Es una sustancia química que se encuentra en las uvas responsables del sarro, un compuesto de potasio que se acumula en las superficies de las tinas de vino. Los científicos habían descubierto recientemente que el ácido tartárico posee el intrigante poder de torcer la luz, es decir, rotar la orientación de las vibraciones de las ondas de luz. En la luz que ha sido polarizada (haciéndola pasar a través de ciertos cristales, filtros o unas gafas de sol), las ondas están todas alineadas en un solo plano. La luz que pasa a través de una solución de ácido tartárico a lo largo de un plano emerge en un plano diferente.

Aún más misterioso, otro ácido (ácido paratartárico o ácido racémico), con exactamente la misma composición química que el ácido tartárico, no torció la luz en absoluto. Pasteur lo encontró sospechoso. Inició un laborioso estudio de los cristales de sales derivados de los dos ácidos. Descubrió que los cristales de ácido racémico se podían clasificar en dos formas asimétricas de imagen especular, como pares de guantes para diestros y zurdos. Todos los cristales de ácido tartárico, por otro lado, tenían formas con idéntica asimetría, análogas a guantes que eran todos para diestros.

Una ilustración de dos formas cristalinas de ácido racémico
Louis Pasteur descubrió que dos formas cristalinas de ácido racémico son imágenes especulares (se muestran sus dibujos originales) y, por lo tanto, se anulan mutuamente los efectos de torsión de la luz. L. PASTEUR/ANNALES DE CHIMIE ET ​​DE PHYSIQUE 1848

Pasteur dedujo que la asimetría de los cristales reflejaba la disposición asimétrica de los átomos en sus moléculas constituyentes. El ácido tartárico torció la luz debido a la asimetría de sus moléculas, mientras que en el ácido racémico, las dos formas opuestas anularon los efectos de torsión de la otra.

Pasteur construyó el resto de su carrera sobre este descubrimiento. Su investigación sobre el ácido tartárico y el vino condujo eventualmente a profundas comprensiones sobre la relación entre los microbios y las enfermedades humanas. Antes de Pasteur, la mayoría de los expertos afirmaban que la fermentación era un proceso químico natural no biológico. La levadura, un ingrediente necesario en el fluido de fermentación, supuestamente era un químico sin vida que actuaba como catalizador. Los experimentos de Pasteur mostraron que la levadura estaba viva, un tipo peculiar de “pequeña planta” (ahora se sabe que es un hongo) que provocaba la fermentación por actividad biológica.

Pasteur demostró que, en ausencia de aire, la levadura adquiría oxígeno del azúcar, convirtiendo el azúcar en alcohol en el proceso. "La fermentación por levadura", escribió, es "la consecuencia directa de los procesos de nutrición", una propiedad de una "planta celular diminuta... que realiza sus funciones respiratorias". O más sucintamente, proclamó que “la fermentación… es la vida sin aire”. (Científicos posteriores descubrieron que la levadura lograba la fermentación mediante la emisión de enzimas que catalizaban la reacción).

Pasteur también notó que los microorganismos adicionales presentes durante la fermentación podrían ser responsables de que el proceso no funcione bien, un problema que amenaza la viabilidad de la elaboración de vino y cerveza en Francia. Resolvió ese problema desarrollando un método de calentamiento que eliminó los microorganismos dañinos mientras preservaba la calidad de las bebidas. Este método, llamado “pasteurización”, se aplicó posteriormente a la leche, eliminando la amenaza de enfermedad por beber leche contaminada con microorganismos virulentos. La pasteurización se convirtió en una práctica estándar de salud pública en el siglo XX.

Incorporando conocimientos adicionales de estudios de otras formas de fermentación, Pasteur resumió su trabajo sobre la vida microbiana en un famoso artículo publicado en 1857. "Este artículo puede considerarse realmente como el comienzo de la microbiología científica", escribió el distinguido microbiólogo René Dubos, quien llamó es “uno de los hitos más importantes de las ciencias bioquímicas y biológicas”.

Nace la teoría de los gérmenes de la enfermedad

Las investigaciones de Pasteur sobre el crecimiento de microorganismos en la fermentación chocaron con otra cuestión científica destacada: la posibilidad de generación espontánea de vida. La opinión popular, incluso entre muchos científicos, sostenía que la vida microbiana se autogeneraba en las condiciones adecuadas (carne en mal estado, por ejemplo). Las demostraciones del científico italiano del siglo XVII Francesco Redi desafiaron esa creencia, pero el caso en contra de la generación espontánea no era hermético.

Una foto de un matraz doble en primer plano y otro matraz en el fondo, ambos utilizados por Louis Pasteur.
Louis Pasteur usó el matraz doble de primer plano para demostrar la fermentación anaeróbica. El matraz en la parte de atrás está lleno de agua de cebada que Pasteur había pasteurizado en 1860. Permaneció sin fermentar décadas después. CORTESÍA DEL INSTITUTO DE HISTORIA DE LA CIENCIA

A principios de la década de 1860, Pasteur llevó a cabo una serie de experimentos que no deberían haber dejado ninguna duda de que la generación espontánea, en las condiciones actuales de la Tierra, era una ilusión. Sin embargo, fue abordado por críticos, como el biólogo francés Charles-Philippe Robin, a quien devolvió el fuego verbal. “Confiamos en que llegará el día en que el señor Robin… reconozca que se ha equivocado en el tema de la doctrina de la generación espontánea, la cual sigue afirmando, sin aducir ninguna prueba directa que la sustente”, remarcó Pasteur. .

Fue su trabajo sobre la generación espontánea lo que condujo a Pasteur directamente al desarrollo de la teoría de los gérmenes de la enfermedad.

Durante siglos, la gente había sospechado que algunas enfermedades debían transmitirse de persona a persona por contacto cercano. Pero determinar exactamente cómo sucedió eso parecía más allá del alcance de las capacidades científicas. Pasteur, habiendo discernido el papel de los gérmenes en la fermentación, vio instantáneamente que algo similar a lo que hacía que el vino se pudriera también podría dañar la salud humana.

Después de refutar la generación espontánea, se dio cuenta de que deben existir “enfermedades transmisibles, contagiosas e infecciosas cuya causa reside esencial y únicamente en la presencia de organismos microscópicos”. Para algunas enfermedades, al menos, era necesario abandonar “la idea de… un elemento infeccioso que de repente se origina en los cuerpos de los hombres o los animales”. Las opiniones en contrario, escribió, dieron lugar a “la hipótesis gratuita de la generación espontánea” y fueron “fatales para el progreso médico”.

Su primera incursión en la aplicación de la teoría de los gérmenes de la enfermedad se produjo a fines de la década de 1860 en respuesta a una disminución en la producción de seda francesa debido a las enfermedades que aquejaban a los gusanos de seda. Después del éxito en la lucha contra las enfermedades de los gusanos de seda, recurrió al ántrax, una enfermedad terrible tanto para el ganado como para los humanos. Muchos expertos médicos habían sospechado durante mucho tiempo que alguna forma de bacteria causaba el ántrax, pero fue la serie de experimentos de Pasteur la que aisló el microorganismo responsable, verificando la teoría de los gérmenes más allá de toda duda. (Un trabajo similar de Robert Koch en Alemania casi al mismo tiempo proporcionó una confirmación adicional).

Comprender la causa del ántrax condujo a la búsqueda de una forma de prevenirlo. En este caso, un retraso fortuito en los experimentos de Pasteur con el cólera en pollos produjo una sorpresa afortunada. En la primavera de 1879 había planeado inyectar a los pollos la bacteria del cólera que había cultivado, pero no lo hizo hasta después de sus vacaciones de verano. Cuando inyectó a sus pollos en el otoño, inesperadamente no se enfermaron. Entonces Pasteur preparó un cultivo bacteriano fresco y trajo un nuevo lote de pollos.

Cuando tanto los pollos nuevos como el lote anterior recibieron bacterias frescas, todos los nuevos murieron, mientras que casi todos los pollos originales permanecieron sanos. Y así, Pasteur se dio cuenta de que la potencia del cultivo original se había debilitado durante el verano y no podía causar enfermedades, mientras que el cultivo nuevo, obviamente potente, no dañó a los pollos previamente expuestos al cultivo más débil. “Estos animales han sido vacunados”, declaró.

La vacunación, por supuesto, se había inventado ocho décadas antes, cuando el médico británico Edward Jenner protegió a las personas de la viruela exponiéndolas por primera vez a la viruela bovina, una enfermedad similar adquirida de las vacas. (Vacunación proviene del nombre médico de la viruela bovina, vaccinia, de vacca, vaca en latín). Pasteur se dio cuenta de que los pollos sorprendentemente mostraban un caso similar de vacunación porque estaba al tanto del descubrimiento de Jenner. “El azar favorece a la mente preparada”, era famoso por decir Pasteur.

Debido a su trabajo sobre la teoría de los gérmenes de la enfermedad, la mente de Pasteur estaba preparada para captar el papel clave de los microbios en la prevención de la viruela, algo que Jenner no podía haber sabido. Y Pasteur vio instantáneamente que la idea específica de la vacunación contra la viruela podía generalizarse a otras enfermedades. “En lugar de depender del hallazgo fortuito de agentes inmunizantes naturales, como lo fue la viruela bovina para la viruela”, observó Dubos, “debería ser posible producir vacunas a voluntad en el laboratorio”.

Pasteur cultivó el microbio del ántrax y lo debilitó para realizar pruebas en animales de granja. El éxito en tales pruebas no solo afirmó la corrección de la teoría de los gérmenes de la enfermedad, sino que también le permitió afianzarse en el diseño de nuevas prácticas médicas.

Más tarde, Pasteur se enfrentó a un enemigo microscópico aún más difícil, el virus que causa la rabia. Había comenzado intensos experimentos con la rabia, una enfermedad horrible que casi siempre es fatal, causada generalmente por las mordeduras de perros rabiosos u otros animales. Sus experimentos no lograron encontrar ninguna causa bacteriana de la rabia, lo que lo llevó a darse cuenta de que debe ser el resultado de algún agente demasiado pequeño para ver con su microscopio. No podía hacer crecer cultivos en platos de laboratorio de lo que no podía ver. Entonces, en cambio, decidió cultivar el agente causante de la enfermedad en tejido vivo: la médula espinal de los conejos. Usó tiras secas de médula espinal de conejos infectados para vacunar a otros animales que luego sobrevivieron a las inyecciones contra la rabia.

Pasteur dudó en probar su tratamiento contra la rabia en humanos. Aún así, en 1885, cuando una madre llevó a su laboratorio a un niño de 9 años que había sido mordido gravemente por un perro rabioso, Pasteur accedió a administrar la nueva vacuna. Después de una serie de inyecciones, el niño se recuperó por completo. Pronto llegaron más solicitudes de vacunas contra la rabia y, a principios del año siguiente, más de 300 pacientes con rabia habían recibido la vacuna y sobrevivieron, con solo una muerte entre ellos.

Aclamado popularmente como un héroe, Pasteur también fue vilipendiado por algunos médicos hostiles, que lo consideraban un intruso sin educación en medicina. Los opositores a la vacuna se quejaron de que su vacuna era un método no probado que podría causar la muerte. Pero, por supuesto, los críticos también habían rechazado la visión de la fermentación de Pasteur, la teoría de los gérmenes de la enfermedad y su refutación de la generación espontánea.


Una caricatura de la revista Puck en 1885 que muestra personas en una fila para la vacuna contra la rabia de Louis Pasteur.Esta caricatura apareció en la revista humorística estadounidense Puck en 1885. Titulada “El auge de Pasteur: buenos tiempos para los hidrófobos”, se burla de las personas que viajan a Francia para la vacuna contra la rabia de Louis Pasteur, recientemente demostrada.


CORTESÍA DEL INSTITUTO DE HISTORIA DE LA CIENCIA

Pasteur se mantuvo firme y finalmente prevaleció (aunque resultó que no tenía razón en todo). Su actitud y legado de logros inspiraron a los científicos del siglo XX a desarrollar vacunas para más de una docena de enfermedades mortales. Aún más enfermedades sucumbieron a los antibióticos, luego del descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming, quien declaró: "Sin Pasteur, no habría sido nada".

Incluso en vida del propio Pasteur, gracias a su derrota de la rabia, su reputación pública era la de un genio.

El legado científico de Pasteur

Como genios, Pasteur era lo opuesto a Einstein. Para inspirarse en sus teorías, Einstein se imaginó cabalgando a un lado de un rayo de luz o soñó despierto que se caía de una escalera. Pasteur se limitó a los experimentos. Por lo general, iniciaba sus experimentos con un resultado sospechoso en mente, pero era escrupuloso al verificar las conclusiones que extraía de ellos. Las ideas preconcebidas, dijo, pueden guiar el interrogatorio de la naturaleza por parte del experimentador, pero deben ser abandonadas a la luz de la evidencia contraria. “El mayor trastorno de la mente”, declaró, “es creer en algo porque se desea que así sea”.

Entonces, incluso cuando Pasteur estaba seguro de que su punto de vista era correcto, insistió en la prueba absoluta, realizando muchos experimentos una y otra vez con variaciones diseñadas para descartar todo excepto la verdadera interpretación.

“Si Pasteur fue un genio, no fue a través de la sutileza etérea de la mente”, escribió el erudito de Pasteur Gerald Geison. Más bien, exhibió "claridad mental, extraordinaria habilidad experimental y tenacidad, casi obstinación, de propósito".

Esta pintura muestra al presidente francés Sadi Carnot ayudando a Louis Pasteur a caminar por el escenario durante una ceremonia celebrada en la Sorbona de París en honor al 70.º cumpleaños de Pasteur.

Esta pintura muestra al presidente francés Sadi Carnot ayudando a Louis Pasteur a caminar por el escenario durante una ceremonia celebrada en la Sorbona de París en honor al 70.º cumpleaños de Pasteur. INSTITUTO PASTEUR, MUSEO PASTEUR

Su tenacidad, u obstinación, lo ayudó a perseverar a través de varias tragedias personales, como la muerte de tres de sus hijas, en 1859, 1865 y 1866. Y luego, en 1868, sufrió una hemorragia cerebral que lo dejó paralizado del lado izquierdo. Pero eso no ralentizó su paso ni perjudicó la continuación de sus investigaciones.

“Cualesquiera que fueran las circunstancias en las que tuvo que trabajar, nunca se sometió a ellas, sino que las moldeó según las exigencias de su imaginación y su voluntad”, escribió Dubos. "Probablemente fue el servidor más dedicado que la ciencia haya tenido jamás".

Hasta el final de su vida, Pasteur se mantuvo dedicado a la ciencia y al método científico, destacando la importancia de la ciencia experimental en beneficio de la sociedad. Los laboratorios son “instituciones sagradas”, afirmó. “Exigid que sean multiplicados y adornados; son los templos de la riqueza y del futuro”.

Tres años antes de su muerte en 1895, Pasteur elogió aún más el valor de la ciencia y afirmó su optimismo de que prevalecería el espíritu científico. En un discurso, pronunciado para él por su hijo, en una ceremonia en la Sorbona de París, expresó su “creencia invencible… que la ciencia y la paz triunfarán sobre la ignorancia y la guerra, que las naciones se unirán, no para destruir, sino para construir”, y que el futuro pertenecerá a aquellos que habrán hecho más por la humanidad doliente.


Un retrato pintado de Louis Pasteur en la portada de un periódico francés de 1895
El periódico francés Le Petit Journal imprimió un retrato reverencial de Louis Pasteur en la portada de su suplemento ilustrado después de su muerte en 1895. FOTOS.COM/GETTY IMÁGENES MÁS

Doscientos años después de su nacimiento, la ignorancia y la guerra siguen siendo perniciosamente prominentes, tan imposibles de erradicar como los microbios que continúan amenazando la salud pública, con el virus que causa el COVID-19 como último ejemplo conspicuo. Sin embargo, las vacunas han reducido sustancialmente los riesgos de la COVID-19, ampliando el historial de vacunas exitosas que ya han controlado no solo la viruela y la rabia, sino también la poliomielitis, el sarampión y muchas otras enfermedades que alguna vez fueron mortales.

Sin embargo, a pesar de que las vacunas han salvado incontables millones de vidas, algunos políticos y los llamados científicos que niegan o ignoran la evidencia abrumadora continúan condenando las vacunas como más peligrosas que las enfermedades que previenen. Cierto, algunas vacunas pueden inducir malas reacciones, incluso fatales en algunos casos de millones de vacunas. Pero evitar las vacunas hoy, como se defiende en la indignación amplificada artificialmente en las redes sociales, es como negarse a comer porque algunas personas mueren ahogadas con sándwiches.

Hoy, Pasteur sería vilipendiado tal como lo fue en su propio tiempo, probablemente por algunas personas que ni siquiera se dan cuenta de que pueden beber leche de manera segura gracias a él. Nadie sabe exactamente qué diría Pasteur a estas personas ahora. Pero es seguro que defendería la verdad y la ciencia, y estaría muy seguro de decirles a todos que se vacunen.


Sobre Tom Siegfried

Tom Siegfried es corresponsal colaborador. Fue editor en jefe de Science News de 2007 a 2012 y editor gerente de 2014 a 2017.

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