HISTÓRIA DA QUÍMICA Pasteur Ciência para ajudar a vida A seção “História da química” traz artigos sobre a história da construção do conhecimento científico. Este artigo fala de um nome fundamental para o desenvolvimento da química e de muitas outras disciplinas. João Augusto de Mello Gouveia-Matos enquanto as do segundo não. O desenrolar e desfecho do episódio resultou em 1848 na comunicação histórica à Academia de Ciências de Paris sobre o desdobramento do paratartaPasteur, história, germes, microrganismos, imunologia rato duplo de sódio e amônio em seus dois enantiômeros, e são conhecidos de qualquer aluno de segundo grau de nossos dias ao estudar o que ainda é, indevidamente, denominado isomeria óptica, e não enantiomeria. Será ouis Pasteur nasceu em Dole, o diploma de licenciatura em ciências para explicar, entre outras coisas, a na região do Jura, França, em — que até hoje, nos países europeus dissimetria molecular sugerida por 27 de dezembro de 1822. Em de língua latina, tem um significado Pasteur, que van’t Hoff e Le Bel irão 1827, seu pai — antigo soldado do bastante diverso dos nossos diplomas propor em 1874 a estrutura tetraédrica exército de Napoleão — instalou um de licenciatura —, continuasse na 20 curtume em Arbois, às margens do do carbono, o que permitirá classificar École a partir de 1846 para obter o esse caso de isomeria, assim como Cuisance, pequeno rio nos arredores título de doutor em ciência. Mas coos demais, a partir das características da cidade. É no Colégio de Arbois que mo no século XIX não existia a figura da estrutura da molécula, e não de seu Louis cursa o primário e o secundário do bolsista de pós-graduação, aliás comportamento frente a um agente e onde manifesta seu primeiro interesnem mesmo cursos de pós-graduaexterno, como sugere o nome ‘isomese científico construindo um relógio ção, foi contratado como agrégé préria óptica’. solar, em 1839. Nesse mesmo ano parparateur, o responsáAté essa época, te de Arbois para estudar no Colégio vel por preparar e, Algumas cartas de porém, a biografia e Real de Besançon, obtendo aí o baeventualmente, miPasteur demonstram a produção científica charelado em Letras em 1840. Continistrar as aulas de como um professor ou de Pasteur, pequena nua seus estudos em Paris, ingressanlaboratório de químiuma professora pode mas brilhante, não se do no Liceu Saint Louis e freqüentando ca. influenciar diferenciava de ouregularmente os cursos livres da SorSua tese de doutodecididamente o futuro tros tantos bons quíbonne. Em 1842, prepara-se intensarado, defendida em de seus alunos — e, no micos do período. mente para exames de seleção da 1847, constava de ducaso de Pasteur, da Mas então o que torÉcole Normale Supérieure de Paris, as partes: uma em humanidade nou a obra de Pasteur então conjunta com a École Polytechquímica, sobre a catão excepcional que o nique, a mais renomada instituição de pacidade de saturatransformou na décima-primeira — e ensino da França. No mesmo ano, ção do ácido arsenioso, e outra em a primeira com formação em química obtém o bacharelado em ciências física, intitulada “Estudo dos — das cem pessoas que, segundo matemáticas em Dijon, e no ano sefenômenos relativos à polarização Michael Hart, mais influenciaram a guinte ingressa na École. rotatória dos líquidos” — sendo esta humanidade? (Chassot, Química Nova Foi ainda nos cursos da Sorbonne última, na verdade, segundo o próprio na Escola, n. 5, maio de 1997.) que conheceu Jean Baptiste Dumas, Pasteur, um programa de pesquisa Em meados do século XIX havia um dos cientistas mais influentes da para estudar, a partir de uma sugestão duas teorias concorrentes para explicar época e notável professor. As cartas de Biot, a causa do estranho as doenças. A primeira, proposta desde de Pasteur nesse período demonstram fenômeno dos ácidos tártarico e 1626 pelo médico e filósofo químico J.B. o seu entusiasmo pelas aulas de quíparatartárico. Os cristais de ambos van Helmont (1579-1644), era de que mica, e são um grande exemplo de eram encontrados nos depósitos que elas eram causadas pela invasão do como um professor ou uma professora se formavam nos tonéis de organismo por seres estranhos ao pode influenciar decisivamente o fufermentação do suco de uva e tinham mesmo (os arqueus), os quais turo de seus alunos — e, no caso de a mesma composição química, mas utilizavam as forças vitais em seu Pasteur, da humanidade. Assim, nada soluções aquosas do primeiro próprio benefício e produziam resíduos mais natural que, após obter em 1845 desviavam o plano da luz polarizada, L QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Pasteur N° 6, NOVEMBRO 1997 que envenenavam a vítima. A teoria rimo explicação para os processos de val, por sua vez, estabelecia que as fermentação. Por essa teoria, a ferdoenças eram originadas por um mau mentação só ocorreria se houvesse a funcionamento do organismo, o qual presença de germes (no sentido de intoxicava a si próprio. Nos casos em sementes) no meio, e Pasteur diz texque condições externas intervinham, as tualmente: “pela palavra germe, eu causas eram maus fluidos (mal’aire), e não estou falando de uma causa vaga não organismos hostis. e indeterminada em sua natureza, mas A implantação das teorias que lede um objeto visível e tangível que já varam às atuais concepções sobre as tem todos os caracteres de uma doenças exigiam portanto a superaorganização completa e se multiplica ção de três obstáculos para entendêem profusão, desde que as condições las e preveni-las: que elas resultavam sejam favoráveis”. (Étude sur le vin, do ataque de microrganismos, que es1868.) Em suma, um ser vivo. Esta tes não podiam ser gerados espontateoria, porém, chocava-se frontalmenneamente e que o processo de te com a da geração espontânea, e vacinação — introduzido por Jenner veio a ser lançada no interior de um ainda no século XVIII, no caso da vadebate científico que se arrastava ríola — fosse entendido e generalizadesde o século XVIII. do. Em todas essas etapas, ao fundar A teoria da geração espontânea a microbiologia e posteriormente a não era uma visão ingênua de nossos imunologia, Pasteur exerceu um papel antepassados, mas fundamentada em preponderante. experimentos e técnicas de pesquisa Nos oito anos seguintes à tese de tão rigorosos quanto permitiam as doutorado, Pasteur ocupou-se de pescondições e conhecimentos da época quisas relacionadas à em que se iniciaram dissimetria do ácido os debates. Em 1858, Pasteur, em tártarico, e isso o lequando Pasteur pascontraposição as vou a ampla utilização sou a dedicar-se ao teorias então do microscópio, insassunto, a teoria era existentes de geração trumento fundamental formulada por Pouespontânea, propôs e da cristalografia da chet, naturalista de demonstrou que os época, e a debruçarRouen e membro corprocessos de se sobre o processo respondente da Acafermentação eram responsável pela prodemia de Ciências, originados pela dução dessas e ouem termos da exispresença de germes tras substâncias assitência de uma força métricas, como o álcool amílico, por vital, um primus movem no ar, responexemplo. Além disso, como as teorias sável pelo surgimento de novas químicas de então eram totalmente formas de vida no meio fermentativo. incipientes (ainda não estavam O problema com esse postulado era estabelecidos conceitos como os de que, não sendo possível provar a molécula, peso molecular, ligações existência da força, também era químicas etc.), suas conclusões tiimpossível provar a sua nãonham de se fundamentar em forte rigor existência. O próprio Pasteur lógico-experimental, o que transforreconheceu esse argumento em aula mou Pasteur num dos maiores experiproferida na Sociedade Química de mentalistas de todos os tempos. Paris em 1861, observando que seu Estudar a fermentação foi um desobjetivo ao abordar o assunto era dobramento natural das investigações mostrar que todos os experimentos de Pasteur, como todas as demais que sustentavam a teoria apresentaatividades científicas que se seguiram. vam conclusões falsas, e não negar a Esses estudos foram iniciados em existência da força. Simultaneamente, 1855, quando ele era catedrático de efetuou uma série de experiências que química e deão da recém criada Faculdemonstraram que, existindo ou não dade de Ciências da Universidade de uma força, os responsáveis pelas ferLille. O resultado das pesquisas foi a mentações eram os microrganismos formulação da teoria dos germes coagregados à poeira do ar. O debate QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Pasteur que se seguiu com Pouchet levou a Academia de Ciências a constituir uma comissão para estudar o assunto, a qual deu ganho de causa a Pasteur. Foi um dos golpes mortais na teoria da geração espontânea. Os produtos agrícolas tinham em 1863 um peso preponderante na economia francesa, e Pasteur foi convidado — e financiado — pelo imperador Napoleão III a estudar as doenças do vinho. Os resultados encontrados, além de lhe permitirem propor uma série de procedimentos para que diversos microrganismos indesejáveis não ‘florescessem’ no meio, possibilitaram também introduzir uma técnica para conservação do vinho — utilizada hoje em dia em todos os alimentos industrializados e que veio a substantivar seu nome, criando um termo universal na biotecnologia e na vida diária: a pasteurização. Ele descobriu que o aquecimento do vinho por poucos minutos entre 50 e 55 oC, na ausência do ar, permitia sua conservação, e 21 embora há muito se soubesse que o calor inibia a decomposição microbiológica, o desafio foi encontrar condições que não comprometessem o sabor do vinho e a reputação da indústria vinícola francesa. A associação com o setor agropecuário foi o que veio a estabelecer na obra de Pasteur a relação direta entre doença e microrganismos: em 1865, foi convidado pelo Ministério da Agricultura a resolver os problemas das doenças das criações de bichoda-seda em Alés, denominadas pebrina e flacheria, ambas transmitidas por contágio entre as larvas. O exame microscópico revelou a presença de microrganismos parasitas, e Pasteur determinou medidas profiláticas contra ambas as doenças. Os resultados finais das pesquisas foram publicados em 1870. Todavia, a maior importância desses trabalhos foi apontar o caminho de suas próximas investigações: as doenças de animais superiores. Nesse sentido, efetuou então estudos sobre septicemia, gangrena, alteração da urina, febre puerperal e outras. Mas será estudando o antrax, doença fatal de gado, e o cólera em aves — no caso, de galinhas — que Pasteur irá criar a imunologia, permi- N° 6, NOVEMBRO 1997 cabra e seis vacas foram inoculadas tindo assim, por meio da vacinação, com uma cepa atenuada de antrax, e que a humanidade pudesse erradicar em 31 de maio, juntamente com outros determinados tipos de doenças, como 29 animais não vacinados, com uma aconteceu com a varíola, por exemplo. cultura virulenta do mesmo microrgaA primeira comunicação sobre nismo. Em 2 de junho, todas as ovesuas pesquisas com o cólera em lhas desse último lote estavam mortas galinhas foi publicada em 1878, e cone as vacas muito doentes e debilitasistia na apresentação do programa das, enquanto nada de pesquisa e nos reacontecia aos 31 prisultados iniciais de O Instituto Pasteur foi meiros animais. isolamento do microrimportante não tanto Mas restava ainda ganismo identificado pelas pesquisas que aí saber se era possível por outros pesquisapassaram a ser dores como associaestender aos seres realizadas, mas pela do à doença, devido à humanos tal procecriação do conceito de sua ocorrência no dimento. O problema campanha de sangue de pássaros é que a metodologia vacinação preventiva e infectados. Seu objeutilizada para esses regular, prática tivo era verificar se calestudos não poderia difundida no mundo do de galinha era um ser aplicada: inocular inteiro desde então meio de cultura apropessoas para verificar se um dado microrganismo é o respriado para crescimento, avaliar se ponsável pela doença, ou inoculá-las não havia perda de virulência entre as com uma cepa virulenta para certificargerações sucessivas do microrganisse de que a atenuada é eficaz envolve mo e provar que este era o agente res22 uma ética bastante discutível. A soluponsável por meio da injeção dessas ção do problema surgiu quando Pasculturas em aves sadias — uma linha teur estudava a raiva, que ao contrário de conduta para resolver o problema do antrax e do cólera de aves, também semelhante, em linhas gerais, à adose manifesta na espécie humana. tada no caso das doenças do bichoAlém disso, era muito propagada por da-seda. Mas em 1879, quando retoranimais domésticos, em especial nou das férias de verão em Arbois — cães. A grande dificuldade dessa pesde julho a setembro, na Europa —, um quisa foi que, ao contrário dos casos acaso levou à descoberta da cultura anteriores, ela é provocada por um víatenuada, princípio básico da vacinarus, e vírus não são visíveis em microsção. cópios óticos. Assim, toda a manipuAntes de partir de viagem Pasteur lação do vírus foi realizada a partir do havia preparado algumas culturas que resolveu utilizar quando retornou. líquido da medula espinhal de animais raivosos (cães, coelhos) e por inocuTodavia, nada aconteceu quando eslações sucessivas em animais sadios tas foram injetadas em aves sadias. até obter-se o vírus na atenuação aproTalvez para não desperdiçar galinhas, priada. Um trabalho longo e exaustivo, utilizou estas num lote para testar nomas ao fim do qual, em meados de vas culturas obtidas de aves infec1885, Pasteur tinha em mãos uma vatadas. Seu espanto foi que aquelas cina de comprovada eficiência com anteriormente injetadas com a ‘cultura animais. Mas e quanto aos seres huvelha’ permaneceram vivas, enquanto manos? A oportunidade veio quando as demais morreram. Seus próximos Joseph Meister, um garoto de 12 anos passos foram estabelecer as condide idade, foi mordido por um cão conções de atenuação dos microrganistaminado. As opções éticas eram da mos, tentar explicar o mecanismo desmesma ordem de grandeza que as sa atenuação e estender os resultados possibilidades de sobrevivência, e no e procedimentos para o caso do andia 6 de julho daquele ano Joseph trax. Em 5 de maio de 1881, na localitornou-se o primeiro ser humano a ser dade de Poully-le-Fort, cercado de diretamente salvo graças a Pasteur e toda a publicidade da época, fato aliás ao novo campo do conhecimento por de bastante agrado ao longo de toda ele criado, a imunologia. a carreira de Pasteur, 24 ovelhas, uma QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Pasteur O Instituto Pasteur, construído por meio de subscrição popular que arrecadou dois milhões de francos, inaugurado em 1888 e criado com a finalidade de ser um centro de estudos e pesquisas, bem como de fabricação em larga escala de vacinas, foi outra notável contribuição de Pasteur à humanidade. Não tanto pelas pesquisas que aí passaram a ser realizadas, academicamente importantes, mas por ter permitido a criação do conceito de campanha de vacinação preventiva e regular, prática difundida no mundo inteiro desde então. Tal qual aconteceu com a varíola, espera-se com essa prática permitir a extinção de doenças como a poliomielite, alguns tipos de meningite, sarampo, rubéola etc. Pasteur morreu em Villeneuvel’Etang no dia 28 de setembro de 1895. João Augusto de Mello Gouveia-Matos, químico, é professor do Instituto de Química do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN) da UFRJ, no Rio de Janeiro - RJ, sendo o coordenador geral dos cursos de licenciatura do CCMN. N° 6, NOVEMBRO 1997 Para saber mais Edições menos recentes de livros de microbiologia geral costumam conter uma abordagem histórica introdutória, com a vantagem adicional de podermos continuar a leitura e entendermos ao que Pasteur nos conduziu. Além disso, são facilmente encontráveis em bibliotecas de cursos de medicina e biologia. Três bons exemplos são os que se seguem: STANIER, R.V.; DOUDOROFF, M. e ADELBER, E. O mundo dos micróbios. São Paulo: Edgard Blucher e EDUSP, 1969. Cap. 1 DAVIS, B.D.; DULBECCO, R.; EISEN, H.N., GINSBERG, H.S. e WOOD JR., W.B. Microbiologia. São Paulo: Edart-São Paulo Livraria Editora e INL/MEC, 1973. PELCZAR, M.; REID, R. e CHAN, E.C.S. Microbiologia. São Paulo: Mac Graw-Hill, 1985. Diferentemente dos anteriores, em cada capítulo é encontrada uma introdução histórica sobre o assunto tratado.