Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Louis Pasteur zachraňuje ľudské životy aj dvesto rokov od svojho narodenia

Justína Mertušová

V čase jeho narodenia boli príčiny chorôb neznáme a opradené tajomstvom.

Portrét Louisa Pasteura na poštovej známke. Zdroj: iStockphoto.com

Louis Pasteur. Zdroj: iStockphoto.com

„Som presvedčený, že veda a mier zvíťazia nad nevedomosťou (ignoranciou) a vojnou, že národy sa nakoniec spoja nie preto, aby ničili, ale aby budovali, a že budúcnosť bude patriť tým, ktorí urobili pre trpiace ľudstvo najviac,“ znelo z úst jedného z najznámejších vedcov všetkých čias.

V tomto čase, teda 27. decembra, sa pred dvesto rokmi narodil v malom mestečku Dole francúzsky chemik a mikrobiológ Louis Pasteur. Jeho príspevky do vedy, techniky a medicíny nemajú v dejinách ľudstva obdobu. Len hŕstka z nás má tú česť, že sú po nej pomenované viaceré výskumné ústavy naprieč celým svetom, Pasteurovi sa to podarilo.

Z učiteľa prelomový vedec

Rodina ho ako pätnásťročného poslala študovať na strednú školu do Paríža, kde sa mu však veľmi nepáčilo, a tak sa po dvoch týždňoch presťahoval do Besançonu, bližšie k svojmu rodisku, a nastúpil na Royal College. Po úspešnej maturite zarábal dva roky ako asistent učiteľa a zlepšoval si svoju akademickú kvalifikáciu. Svoj voľný čas trávil kreslením pastelových portrétov. Maľovanie ho veľmi bavilo, niekedy až na úkor jeho štúdia. Na druhý pokus sa dostal na univerzitu Ecole Normale v Paríži, kde sa ocitol pod krídlami úspešného chemika Antoine Jérôme Balarda, objaviteľa chemického prvku brómu. A práve tam začala Pasteurova sľubná vedecká kariéra.

Jeho príbeh sa začína chémiou

Pasteur urobil svoj prvý veľký objav v roku 1848. V spolupráci s Balardom sa začal zaujímať o geometriu kryštálov. Vedci si už dlho lámali hlavu nad tým, ako môžu chemicky rovnaké látky vyzerať rozdielne. Odpoveďou je chiralita (z gréckeho slova chiro, čo znamená ruka, pozn. redakcie). Pasteur spozoroval, že niektoré kryštály otáčali polarizované svetlo doľava a iné doprava, pričom každý je zrkadlovým obrazom toho druhého. Ako príklad tohto javu nám poslúžia naše ruky. Na každej máme 5 prstov, dlaň a chrbát ruky, no akokoľvek ich otočíme, nikdy nebudú rovnaké. Chiralita existuje predovšetkým pre spôsob, akým sú atómy alebo molekuly tvoriace kryštál usporiadané. K takýmto látkam patrí napríklad kyselina vínna. Za objav chirality si Louis vyslúžil dvojitý doktorát.

Rytina s Louisom Pasteurom v laboratóriu. Zdroj: iStockphoto.com

Rytina s Louisom Pasteurom v laboratóriu. Zdroj: iStockphoto.com

Legendárna pasterizácia

Vďaka pasterizácii si dnes pochutnávame na mliečnych dobrotách a nemusíte sa báť zdravotných následkov. Po niekoľkých rokoch strávených pozorovaním priaznivých a škodlivých účinkov mikróbov na potraviny vynašiel Pasteur v roku 1862 proces pasterizácie. Vo svojom výskume sledoval rozdiel medzi dobrým a pokazeným octom. Vedel, že kvasinky, ktoré spôsobujú kvasenie, sú živým organizmom. Zistil, že pokazený ocot obsahuje aj nechcené mikróby, ktoré kvasinkám škodili, a predpokladal, že môžu byť zabité povarením kvapaliny.

V procese pasterizácie sa farmárske a pivovarnícke produkty, ako sú mlieko, víno a pivo, krátko zohrejú na teplotu medzi 60 a 100 stupňami Celzia. Pasteur si uvedomil, že tento krátky proces ohriatia zabije väčšinu mikroorganizmov bez toho, aby produkt výrazne zmenil svoje vlastnosti, čím sa zvyšuje trvanlivosť potravín.

Najznámejšia je pasterizácia mlieka, ktoré sa zahrieva 15 – 40 sekúnd na teplotu 72 – 75 stupňov Celzia a potom sa opäť ochladí. Približne 99,5 percenta všetkých baktérií v mlieku sa týmto procesom zabije. Pasterizované mlieko môžeme skladovať v chladničke až 6 dní.

Prelomové začiatky

Pasteurove objavy v oblasti anaeróbnych (schopné žiť bez vzduchu) a aeróbnych mikroorganizmov, fermentácie či pasterizácia ho priviedli k myšlienke, že choroby spôsobujú mikróby – mikroskopické organizmy. Týmto otvoril cestu k poznaniu, že mikroorganizmy sú živé a dokážu sa rozmnožovať. Na odstránenie mikróbov navrhol používať filtráciu, teplo alebo chemikálie.

Na základe Pasteurovej práce zaviedol lekár Joseph Lister v roku 1867 do chirurgie antiseptické metódy – sterilizáciu chirurgických nástrojov a čistenie rán kyselinou karbolovou. Tieto inovácie dramaticky znížili infekcie a úmrtia po operáciách.

V 60. rokoch 19. storočia bol hodvábnický priemysel devastovaný dvoma chorobami, ktoré infikovali húsenice priadky morušovej. Tieto choroby mali v histórii mnoho rôznych názvov, no moderní vedci používajú francúzske názvy pebrine, muscardine, flacherie a grasserie. Pasteur vyvinul šikovný proces, pomocou ktorého skúmal vajíčka priadky morušovej pod mikroskopom, a objavil pôvodcu ochorenia. Navrhol prísne opatrenia výberu zdravých jedincov priadky, a tým zabránil epidémii.

Otec vakcinácie

Pasteur zachránil ľudstvo pred troma smrteľnými chorobami – antraxom, cholerou a besnotou. Nielenže ich opísal, dokázal navyše vymyslieť účinnú prevenciu a vyvinúť vakcínu.

Cholera

Svoje štúdium výskumu vakcín začal cholerou, ktorú vyvoláva baktéria Pasteurella multocida. V roku 1878 sa Pasteurovi podarilo kultivovať pôvodcu virulentných baktérií slepačej cholery a začal s očkovaním na hydine. Mnoho sliepok však po zákroku uhynulo, Pasteur to ale nevzdal a pokračoval v pátraní po bezpečnejšej metóde očkovania. Ako to pri niektorých najväčších objavoch býva, úplnou náhodou zistil, že staré bakteriálne kultúry stratili svoju virulenciu (schopnosť infikovať, pozn. redakcie). Inštruoval svojho asistenta, aby pred dovolenkou podal sliepkam čerstvú dávku očkovania, ten na to však pozabudol. Keď sa o mesiac Pasteur vrátil, chcel svoju chybu napraviť a vykonal procedúru pomocou starých kultúr. Sliepky vykazovali len mierne príznaky choroby, ale prežili. Keď boli opäť zdravé, nainfikoval ich znova, boli však už imúnne, a preto na vtáčiu choleru neochoreli.

Slezinová sneť

Na základe svojej vlastnej práce a výskumu nemeckého lekára Roberta Kocha vyvinul koncept oslabených mikróbov, ktoré použil vo vývoji vakcíny proti antraxu. Infekčné ochorenie, nazývané tiež slezinová sneť, sa môže prenášať i na človeka a spôsobuje ho baktéria (Bacillus anthracis). Tá vytvára spóry, ktoré môžu za priaznivých okolností prežívať v pôde, truse a mŕtvolách zvierat aj niekoľko desiatok rokov. V roku 1881 otestoval Pasteur vakcínu na päťdesiatich ovciach, z ktorých polovicu zaočkoval a neskôr infikoval. Všetky úspešne prežili.

Vakcína. Zdroj: iStockphoto.com

Vakcína. Zdroj: iStockphoto.com

Fakty

  • Ročne zomrie na besnotu približne 60 000 ľudí, najmä v rozvojových krajinách Afriky a Ázie.
  • Najčastejšími obeťami sú deti vo veku 5 – 14 rokov.
  • Svetový deň besnoty pripadá na 28. september.

Besnota

S vývinom vakcíny proti besnote sa trápil päť rokov. Akútne ochorenie sa šíri kontaktom s telesnými tekutinami infikovaného. Uhryznutie besným zvieraťom je veľmi nebezpečné a úmrtnosť na ňu je 99,9 percenta. Pasteur skúmal sliny a tkanivá besných zvierat. Prostredníctvom pitvy a experimentovania zistil, že pôvodca ochorenia sa musí usídľovať v mieche a mozgu. Nepodarilo sa mu ho presne identifikovať, dnes však vieme, že besnotu spôsobuje vírus, ktorý je príliš malý na to, aby ho bolo možné vidieť pomocou mikroskopov, ktoré mal vtedy Pasteur k dispozícii.

Postupom času vyvinul a otestoval imunizačný protokol na psoch a králikoch, ktorý spoľahlivo chránil zvieratá pred nákazou besnoty. Keďže nemohol neviditeľného pôvodcu pozorovať na vlastné oči, zdráhal sa vakcínu použiť na ľuďoch. K prelomu však došlo 6. júla 1885, keď ho núdzová situácia prinútila konať. Deväťročného Josepha Meistera opakovane pohrýzol besný pes a jeho stav bol vážny. Pasteur neochotne súhlasil s podaním vakcíny a napriek obavám sa očkovanie ukázalo ako úspešné. Chlapec sa plne uzdravil a Pasteur šokoval celý svet svojím liekom na smrteľnú chorobu.

Zdroj: Livescience, Science, primarsme, vbvaccines, famousscientist, biostavy, vzbb, Britannica,

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky