Arno Forsius

Louis Pasteur (1822–1895) – kemisti ja mikrobiologi

Louis Pasteur (1822–1895) on eräs niistä lääkärikunnan ulkopuolella toimineista tiedemiehistä, jotka ovat vaikuttaneet aivan ratkaisevasti lääketieteen kehitykseen

Louis Pasteur syntyi Ranskan alppiseudulla parkitusnahkurin poikana. Nuoruudessaan Pasteur oli kiinnostunut piirtämisestä. Alkeiskoulujen jälkeen hän opiskeli Besançon'issa ja suoritti siellä vuonna 1842 luonnontieteiden kandidaatin tutkinnon. Seuraavana vuonna hän jatkoi opiskeluaan Pariisissa École Normale Superiéur'essa eli opettajaseminaarissa valmistuen maisteriksi vuonna 1845 ja filosofian tohtoriksi vuonna 1847.

Pasteur toimi fysiikan opettajana Dijon'issa vuonna 1848. Samana vuonna hän esitti Pariisin tiedeakatemialle tutkimuksensa viinihapon kahdesta kidemuodosta, jotka käänsivät polaroitua valoa eri suuntiin. Hän havaitsi ensimmäisenä myös synteettisten ja luonnossa syntyneiden tuotteiden isomeerikoostumuksen eron. Nämä havainnot muodostivat perustan ns. stereokemialle ja ne askarruttivat Pasteuria jatkuvasti.

Pasteur nimitettiin vuonna 1849 Strasbourg'in yliopiston kemian professoriksi. Siellä ollessaan hän avioitui yliopiston rehtorin tyttären Marie Laurentin kanssa. Aviopari sai viisi lasta, joista vain kaksi eli aikuiseksi, poika Jean-Baptiste sekä tytär Marie-Louise, myöhemmin kirjailija Réné Vallery-Radot'n puoliso.

Pasteurista tuli vuonna 1854 Lille'n yliopistoon perustetun luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani. Täällä hän aloitti uudenaikaisen opetustoiminnan järjestämällä teollisuuden nuorille työntekijöille iltakursseja ja vastaavasti yliopiston opiskelijoille käytännön ohjausta teollisuuslaitoksissa. Näin hän toteutti vuorovaikutuksen, joka hänen mukaansa tuli vallita teorian ja käytännön, yliopiston ja teollisuuden välillä.

Tieteen ja käytännön yhdistäminen oli ominaista myös Pasteurin omassa tutkimustoiminnassa. Lille'ssä Pasteur alkoi teollisuuden ehdotuksesta tutkia alkoholin valmistamista viljasta ja juurikkaista. Alkoholin käymistutkimuksien jälkeen hän siirtyi tutkimaan maitohappokäymistä.

Pasteur nimitettiin vuonna 1857 Pariisin École Normale Superiéur'in tieteellisen opetuksen johtajaksi. Siellä hän jatkoi käymistutkimuksiaan ja osoitti, että käymisen aiheuttivat mikroskooppiset eliöt, ja jos ne puuttuivat, ei käymistä tapahtunut. Maito saatiin hapatetuksi siirtämällä siihen sopivia mikrobeja, ja säilyttää muuttumattomana, jos mikrobit pidettiin poissa siitä. Pasteur valittiin vuonna 1862 Pariisin Tiedeakatemiaan ja seuraavana vuonna hänelle järjestettiin École des Beaux-Arts'issa oppituoli geologian, fysiikan ja kemian opettamista varten. Käytännön tutkijana Pasteur oli kiusaantunut hallinnollisista tehtävistä ja hän sanoutui vuonna 1867 irti virastaan École Normale Superiéur'issä.

École Normale Superiéur'iin perustettiin kuitenkin vuonna 1867 keisari Napoleon III:n tuella Pasteuria varten fysiologisen kemian laboratorio. Käymistutkimuksiinsa liittyen Pasteur alkoi nyt tutkia kysymystä ns. alkusynnystä. Hän oli havainnut, että maitohappo- ja alkoholikäyminen alkoivat nopeammin, jos astiat olivat tekemisissä ilman kanssa. Pasteur halusi nyt selvittää, oliko ilmassa aina käymistä aiheuttavia organismeja vai syntyikö niitä itsestään käymisastioissa. Hän saattoi osoittaa, että ruoka paheni, kun se asetettiin yhteyteen ilmassa olevien, mätänemistä aiheuttavien mikrobien kanssa. Toisaalta ruoassa ei tapahtunut pilaantumista sen johdosta, että siinä olisi syntynyt itsestään uusia organismeja. Pasteurin tutkimukset inspiroivat skotlantilaissyntyisen kirurgin Joseph Listerin (1827–1912) kehittämään antiseptisen kirurgian.

Näiden perustutkimusten jälkeen Pasteur sovelsi havaintojaan etikan ja viinin valmistukseen. Hän keksi menetelmän hävittää etikan ja viinin pilaavat mikrobit lyhytaikaisesti kuumentamalla eli pastöroimalla, jolloin aineiden valmistus, säilytys ja kuljetus voivat tapahtua ilman häiriöitä. Pasteurin menetelmällä mikrobitoiminnan hävittämiseksi on yhä suuri kansanterveydellinen ja taloudellinen merkitys.

Pasteur ryhtyi vuonna 1865 tutkimaan hallituksen esityksestä silkkiperhosen toukkien "pébrine" -tautia, jonka seurauksena taloudellisesti tärkeä silkin tuotanto oli romahtamassa. Kolmen vuoden kuluttua hän oli eristänyt silkkiperhosen sairauden aiheuttajan sekä kehittänyt menetelmän sairauden toteamiseksi ja tartunnan ehkäisemiseksi. Silkkiperhosen toukkien taudin aiheuttaja oli Microsporidioihin kuuluva alkueläin Nosema bombycis. Myöhemmin Pasteur selvitti vielä toisenkin sairauden, joka tuhosi silkkiperhosten toukkia.

Pasteur sairastui vuonna 1868 vasemman yläraajan osittaiseen halvaukseen, josta hän kuitenkin toipui työkykyiseksi. Hän pyysi silloin eron yliopiston virasta, mutta jatkoi siitä huolimatta tutkimuksiaan. Pasteur omistautui vuonna 1870 oluenvalmistukseen liittyville tutkimuksille, joita tehtiin sekä Ranskassa että Lontoossa. Hän onnistui kehittämään menetelmän, jota käyttäen voitiin estää valmiin oluen pilaantuminen. Sen ansiosta brittiläiset oluenvalmistajat saattoivat lähettää olutta purjelaivoilla aina Intiaan saakka.

Pasteur valittiin vuonna 1873 Ranskan lääketieteellisen akatemian jäseneksi ja vuonna 1874 parlamentti myönsi hänelle apurahan, joka turvasi hänelle aineellisen toimeentulon, niin kauan kuin hän teki tutkimustyötä. Pasteur totesi vuonna 1877, että hänen pernaruttoviljelmissään oli joitakin vieraita mikrobeja, jotka tuhosivat maljassa olleet pernaruttobasillit. Hän merkitsi asian muistiin, mutta ei tutkinut asiaa edelleen. Se oli ensimmäinen havainto antibioottisesta vaikutuksesta.

Pasteurin tieteellinen työ oli merkityksellistä myös kirurgian kehittymisen kannalta. Leikkauksiin liittyi usein hengenvaarallisia haavatulehduksia ja hän alkoi tutkia mahdollisuuksia niiden ehkäisemiseksi. Pasteur ehdotti jo vuonna 1874 kirurgisten instrumenttien puhdistamista keittämällä niitä vedessä. Sen jälkeen hän ehdotti vuonna 1878, että leikkauksissa käytettävät leikkausliinat ja kirurgien suojakaavut puhdistetaan mahdollisista bakteereista kuumentamalla niitä riittävän pitkään vesihöyryn avulla. Nämä ns. aseptisen kirurgian perustavat menetelmät otettiinkin lisääntyvästi käyttöön 1880-luvun puolella. [Lisätty toukokuussa 2005.]

Pasteur alkoi tutkia eläinten keskuudessa suuria menetyksiä aiheuttanutta pernaruttoa vuonna 1877 ja kanakoleraa vuonna 1880. Hän osoitti, että nämä sairaudet olivat tiettyjen mikrobien aiheuttamia. Pasteurin mikrobiteoria avasi aivan uusia näkymiä monien jo kliinisesti ja patologis-anatomisesti määriteltyjen sairauksien syiden ymmärtämiseen.

Kun hänen assistenttinsa Emile Roux (1835–1933) oli kerran vuonna 1881 käyttänyt vanhentunutta kanakoleraviljelmää kanojen tartuttamiseen, eivät kanat sairastuneetkaan, mutta Pasteur havaitsi niiden tulleen vastustuskykyisiksi uusia tartuttamisyrityksiä kohtaan. Silloin Pasteur tajusi, että hänen kokeensa vastasi Edward Jennerin (1749–1823) jo vuonna 1796 kehittämää lehmärokko- eli vaccinia-rokotusta isorokkoa vastaan. Pasteur esitti tämän vuoksi, että heikennettyjä mikrobiviljelmiä kutsuttaisiin vaksiineiksi ja niiden käyttöä immunisaatiomielessä vaksinaatioksi. Hieman myöhemmin hänen onnistui samalla tavoin suojata lampaita ja vuohia pernaruttoa vastaan. Näin Pasteur perusti jälleen uuden tieteenalan, immunologian.

Pasteur valittiin vuonna 1882 Ranskan akatemian jäseneksi. Juuri silloin hän oli ryhtynyt tutkimaan rabieksen eli vesikauhun ehkäisyä ja kohdistanut mielenkiintonsa tähän usein myös ihmisiä tappavaan tautiin. Pasteur hankki vesikauhuisia koiria ja ruiskutti niiden sylkeä kanien ihon alle. Monen vastoinkäymisten jälkeen hänen ja Roux'n onnistui siirtää tuntematon ja mikroskoopissa näkymätön tartunta-aine, jota hän kutsui nimellä "virus", koirasta kaniin. Sen jälkeen he siirsivät tartunnan kanista toiseen, jolloin taudin itämisaika lyheni, niin että se oli lopulta vain 6 vuorokautta.

Pasteur päätteli oireiden perusteella tartunnan aiheuttajan pesivän hermostossa ja todisti tämän siirtämällä tartutetun kanin selkäydintä suoraan koiran aivoihin. Sen jälkeen Roux tutki kuivaamisen vaikutusta sairaiden kaneilta poistettujen selkäytimien tartuttamiskykyyn pitämällä niitä lasipurkeissa, joiden pohjalla oli kosteutta imevää natriumhydroksidia.

Pasteur sai silloin ajatuksen kuivattaa sairaiden kanien selkäydintä lämpimällä ilmalla ja käyttää sen seurauksena heikennettyä taudin aiheuttajaa koirien suojaamiseen eli rokottamiseen rabiesta vastaan. Hän ruiskutti kanien selkäytimestä tehtyä rokotetta koirien ihon alle, jolloin nämä tulivatkin vastustuskykyisiksi. Rokotus tehosi jälkeenpäin tapahtuneeseen tartuntaan, mutta myös useita päiviä ennen rokotusta saatuun tartuntaan. Suomessa tiesi pääjohtaja Knut Felix von Willebrand jo vuonna 1881 kertoa Suomen lääkäriseuran (Finska läkaresällskapet) kokouksessa Pasteurin rokotuskokeista rabieksen estämiseksi. Pasteur kertoi tuloksistaan elokuussa 1884 Kööpenhaminassa pidetyssä lääketieteellisessä kongressissa, jossa oli osanottajana myös Suomen neuropatologian ja neurologian perustaja Ernst Alexander Homén (1851–1926). Eläinkokeet saatiin valmiiksi vuonna 1885.

Pasteur toteutti ensimmäisen onnistuneen rokotuksen rabiestartunnan saaneella ihmisellä heinäkuussa 1885. Tämä potilas oli 9-vuotias elsassilainen Joseph Meister. Rokottamisen suoritti sotilaslääkäri Grancher professori Vulpianin valvonnassa ja vastuulla. Suojaaminen onnistui loistavasti, samoin seuraavat tapaukset, ja Pasteur kohosi maailmanmaineeseen. Juuri näihin aikoihin suomalainen taidemaalari Albert Edelfelt maalasi kuuluisan muotokuvansa Pasteurista. Rabiesrokotteen keksiminen jäi Pasteurin viimeiseksi tieteelliseksi työksi. Pasteur kuoli vuonna 1895 Villenueve-L'Etang'issa lähellä Pariisia olevalla tilallaan.

Maailmalta alkoi pian virrata rabiestartunnan saaneita ihmisiä rokotettavaksi. Myös Suomesta matkusti Pariisiin vuonna 1886 Suomesta lääkäri Albert Wilhelm Nordblad (1854–1918) kuuden helsinkiläisen potilaan kanssa, joita rabiesta sairastanut koira oli purrut. Kaikki potilaat pelastuivat rokotuksen saatuaan. Vielä samana vuonna perustettiin Pietariin Pasteur-laitos Prinssi Oldenburgin lastensairaalan yhteyteen. Siitä lähtien suomalaiset rabiestartunnan saaneet hoidettiinkin Pietarissa. Pariisissa Pasteur Instituutti avattiin vasta vuonna 1888.

Suomen Pasteur-laitos aloitti toimintansa Helsingissä heinäkuussa 1916. Sen jälkeen tartunnan saaneet voitiin yleensä hoitaa omassa maassa. Laitoksen toiminta helpottui vuonna 1922, jolloin sen käyttöön saatiin potilaskoti. Aikaisemmin rokotettavat olivat joutuneet majoittumaan tuttaviensa luokse tai matkustajakoteihin. Toukokuussa 1918 kansalaissodan vielä riehuessa lääkäri Edvard Johan Horelli (1871–1946) joutui kuljettamaan Berliinin Pasteur-instituuttiin viisi Karjalan kannaksella rabiestartunnan saanutta, jotka säilyivät kaikki terveinä rokotuksen ansiosta.

Kemistin koulutuksen saanut ja stereokemian perustanut Louis Pasteur teki mittavan elämäntyön erityisesti mikrobiologian alalla. Hänen saavutuksensa ulottuivat elintarviketeollisuudesta sairauksia aiheuttavien mikrobien löytämiseen ja mikrobien aiheuttamien sairauksien torjuntamenetelmien keksimiseen. Saavutuksillaan Pasteur oli lääketieteessä perustamassa sekä bakteriologiaa että immunologiaa, jotka ovat ratkaisevasti vaikuttaneet taisteluun sekä ihmisten että eläinten tartuntatauteja vastaan.

Louis Pasteur on saamassa vuonna 2002 kunnianosoituksena työtään kohtaan nimikkokadun Viikin tiedepuistoon Helsingissä. [Asia toteutui vuonna 2003.]

Kirjoitus on valmistunut kesäkuussa 2000. Tarkistettu tammikuussa 2001. Julkaistu myös: Suomen Lääkärilehti 2001: 14: 1669. Lisäys toukokuussa 2005.

Kirjallisuutta:

Haltia, M. ja Sourander, P.: Albert Edelfeltin Pasteur-muotokuvan oppihistoriallista taustaa. Hippokrates, Suomen Lääketieteen Historian Seuran vuosikirja 1984. Helsinki 1984

de Kruif, P.: Mikrobien metsästäjiä. Kuvauksia tutkijoiden taisteluista ihmiskunnan vaarallisimpia vihollisia vastaan. WSOY. Toinen painos. Porvoo 1957

Sigerist, H. E.: Grosse Ärzte. Eine Geschichte der Heilkunde in Lebensbildern. J. F. Lehmanns Verlag, München. Freising – München 1931

Vallery-Radot, L. P.: Louis Pasteur (1822 bis 1895). Teoksessa: Die Berühmten Ärzte (herausgegeben von R. Dumesnil und H. Schadewaldt). 2. deutsche Auflage. Aulis Verlag. Köln [ilman painovuotta, noin 1970]

TAKAISIN IHMISIÄ LÄÄKETIETEEN HISTORIASSA HAKEMISTOON