Pasteur, Louis

Louis Pasteur demeure l'un des plus grands scientifiques du XIX e  siècle: si pour le grand public il est le père de la vaccination, les biologistes le tiennent pour celui qui mit fin au concept archaïque de génération spontanée; aux yeux des médecins, il fait figure de pionnier en matière d'hygiène; pour les industriels de l'agroalimentaire, il est l'inventeur d'une méthode de destruction des bactéries pathogènes à laquelle son nom est attaché.

En 1848, Pasteur soutient une thèse de doctorat sur la dissymétrie moléculaire. La cristallographie était alors une discipline encore naissante: les bases en avaient été jetées par l'abbé français René Just Haüy en 1784, et la polarisation rotatoire de la lumière (découverte par les Français François Arago et Jean-Baptiste Biot en 1811) n'était étudiée que depuis peu.


Sa passion pour les tartrates
En 1844, l'Allemand Eilhard Mitscherlich, en étudiant les propriétés du paratartrate et du tartrate d'ammoniaque, deux sels formés par l'acide tartrique au cours de la fermentation du vin, avait découvert que leurs pouvoirs rotatoires, c'est-à-dire leur capacité à dévier la direction d'un faisceau de lumière (polarisation), étaient différents. Bien qu'ils fussent de même composition chimique et de même forme cristalline, avec les mêmes angles spécifiques, seul le tartrate déviait le faisceau de lumière.  

Pasteur démontrera que c'est l'inclinaison des facettes cristallines qui est à l'origine du phénomène et que les deux composés sont structurellement l'image l'un de l'autre dans un miroir, c'est-à-dire qu'ils sont deux isomères optiques, ou énantiomères. Pasteur se place déjà à la frontière qui sépare la chimie de la nature vivante de celle de la nature morte, car la dissymétrie moléculaire est une propriété exclusive des substances organiques. En 1848, il est nommé professeur suppléant de chimie à Strasbourg, ville où il épouse un an plus tard Marie Laurent, fille du recteur de l'université, et poursuit ses recherches sur l'acide tartrique. J.-B. Biot, après avoir vérifié les résultats de Pasteur, les présentera à l'Académie des sciences en 1853.  


De la fermentation aux micro-organismes
En 1854, Pasteur devient professeur titulaire et doyen de la toute nouvelle faculté des sciences de Lille. Il s'intéresse à l'étude des fermentations, à la demande d'un industriel lillois qui se demandait pourquoi le jus de betterave s'altérait en alcool. Le chimiste allemand Justus von Liebig pensait à l'époque que les fermentations n'étaient que des réactions chimiques survenant exclusivement dans l'alcool mis en présence d'oxygène (fermentation acétique).  

Les travaux précédents de Pasteur sur la dissymétrie moléculaire le conduisent à concevoir la fermentation comme un acte vital et non comme une simple réaction chimique: l'alcool amylique (qui résulte de la fermentation du sucre) est une molécule organique, qui présente une dissymétrie moléculaire. Dans la théorie chimique de la fermentation, les levures n'intervenaient que parce qu'elles contiennent des substances albuminoïdes. Pasteur démontre le rôle à part entière des levures dans la fermentation du sucre en alcool, et leur attribue un caractère vivant de micro-organismes.


La réfutation de la génération spontanée
En 1857, Pasteur vient s'installer à Paris, condition sine qua non d'entrée à l'Académie des sciences. Il est nommé sous-directeur des études scientifiques de l'Ecole normale. Dès son arrivée dans la capitale, il étudie le vinaigre et la conservation des vins. Il démontrera en 1859 que la fermentation existe aussi dans le lait et qu'elle s'y déroule même en l'absence de l'ion ammonium NH 4 + , qui apporte l'albumine que l'on pensait indispensable. Il constate que la présence d'oxygène n'est pas nécessaire, certaines fermentations (alcoolique, lactique ou butyrique) se produisant à l'abri de l'air (anaérobiose). La même année, ses travaux l'amènent à trouver les moyens d'exclure l'idée de génération spontanée, qui persistait depuis l'Antiquité.  

En 1860, Pasteur montre qu'un liquide fermentescible bouilli au contact d'un air calciné ne peut fermenter que si l'on place sur le col du flacon une bourre poussiéreuse de coton. Il s'oppose ainsi au médecin français Félix Archimède Pouchet, dont la publication de 1858 affirmait pouvoir faire la preuve de la génération spontanée des levures. Les débats, très animés, furent largement médiatisés, car la question ébranlait les fondements philosophiques de toute une génération, à tel point que l'Académie des sciences la mit en 1860 au programme du concours d'entrée. Pasteur, seul candidat, y est reçu en 1862 pour son ouvrage sur les Corpuscules organisés qui existent dans l'atmosphère, dans lequel il démontre la présence d'un germe au départ de toute production vivante et réfute l'éventualité d'une génération spontanée.  


La conservation du vin et des aliments
En 1863, à la demande de Napoléon III, il cherche à mettre au point un procédé de conservation des vins. La filtration, qui consiste à débarrasser le vin de ses impuretés en le faisant passer à travers un élément poreux, mais aussi l'adjonction de soufre, qui, par son effet antiseptique, agit sur les ferments, assurent désormais au vin sa stabilité et son évolution saine. Les travaux précédents de Pasteur ont par ailleurs donné naissance à un autre procédé de conservation des aliments (jus de fruit, lait, etc.): il s'agit de la pasteurisation, qui consiste à chauffer l'aliment à une température suffisante pour détruire toutes les bactéries pathogènes qui s'y trouvent.  

Parallèlement, Pasteur est nommé professeur de chimie à l'Ecole nationale des beaux-arts. En 1867, sa mission administrative à l'Ecole normale prend fin: sa rigueur et sa sévérité l'ont conduit à en être évincé, à la demande du ministre Victor Duruy, sous prétexte d'une réorganisation des études. En fait, Pasteur avait refusé d'intervenir en faveur d'un élève renvoyé pour avoir fait parvenir une lettre de félicitations à Sainte-Beuve, qui venait de prononcer au Sénat un discours sur la liberté. Aussitôt nommé professeur à la Sorbonne, il renonce très vite à ce poste, car il veut désormais se consacrer entièrement à ses travaux. Il est terrassé par une hémiplégie en 1868 et, jusqu'à sa mort, en conservera des séquelles du côté gauche. Il achève ses travaux sur les fermentations en montrant enfin le rôle et la spécificité des ferments, notamment de la levure de bière, avec son élève Emile Duclaux, en 1870. Pasteur, par ses travaux sur les fermentations, s'opposera à Liebig, mais aussi à Claude Bernard, qui, l'année même de sa mort (1877), était toujours persuadé de la génération spontanée de la levure alcoolique et doutait encore du rôle de la levure dans la fermentation. Napoléon III nomme Pasteur sénateur à vie pour service rendu à la nation, mais la guerre de 1870 empêchera que le décret impérial soit validé.  


De la maladie au microbe
Toutes ses études ont peu à peu conduit Pasteur à la médecine, car il n'y a pas loin de la fermentation à la putréfaction et de la putréfaction au pus et autres phénomènes morbides. Déjà en 1865, J.-B. Dumas, sénateur du Gard, l'avait appelé à Alès, où les colonies de vers à soie étaient décimées par une maladie, la pébrine; leur exploitation était menacée, au point que les marchands se tournaient vers le Japon. Etudiant la maladie (sans toutefois pouvoir y remédier), Pasteur constate qu'elle est due à la multiplication d'une bactérie dans l'intestin de l'animal: il est conforté dans l'idée que les maladies infectieuses sont dues à des micro-organismes. En 1863, Pasteur entre à l'Académie de médecine.  

Casimir Joseph Davaine avait, une dizaine d'années auparavant, situé l'origine d'une maladie (le charbon du mouton) dans la présence d'une bactérie. Cette idée étant renforcée par sa propre expérience, Pasteur enjoint aux chirurgiens français de prendre des mesures d'asepsie avant d'opérer les plaies et des mesures d'antisepsie pour les soigner. Il succède dans ce domaine encore naissant à l'accoucheur hongrois Ignaz Philip Semmelweis, qui demandait à ses confrères de se laver les mains au chlorure de chaux avant d'exercer (1846), et au chirurgien anglais Joseph Lister, qui conseillait aux siens de traiter les plaies à l'acide phénique (1867).  

En 1878, Pasteur et ses collaborateurs font une communication à l'Académie des sciences, la Théorie des germes et ses applications à la médecine et à la chirurgie, dans laquelle des êtres vivants microscopiques - dénommés alors «microbes», un mois après que Charles-Emmanuel Sédillot, chirurgien, eut proposé ce terme - sont déclarés responsables de maladies.  

L'idée que certains micro-organismes puissent être cause de maladies devient obsessionnelle jusque dans la manière de vivre de Pasteur: un préparateur de son laboratoire rapporte qu'il avait la poignée de main particulièrement avare et que, lorsque les convenances le conduisaient à s'y soumettre, il se lavait ensuite méticuleusement les mains. D'autres racontent qu'il faisait porter à tous ses proches un mouchoir devant la bouche lorsqu'ils passaient devant l'hôpital Laennec. Pasteur découvrira en 1878 le streptocoque responsable de l'angine, puis en 1880 celui du staphylocoque, responsable des furoncles.


Vacciner pour prévenir
Pasteur étudie également de près les œuvres d'Edward Jenner, pionnier de la lutte contre les maladies infectieuses: la vaccination antivariolique est efficace depuis la fin du XVIII e  siècle, et Pasteur a l'intuition que des souches non virulentes de microbes pourraient avoir le même effet protecteur contre les maladies qu'ils provoquent que le virus de la vaccine à l'encontre de la variole. Ses travaux portent sur le choléra des poules et sur la maladie du charbon. En 1879, ses collaborateurs Emile Roux et Charles Chamberland laissent par mégarde dans l'étuve toutes les cultures du microbe du choléra: cette erreur de manipulation est salutaire à Pasteur, qui découvre alors une méthode - le vieillissement à l'air - pour atténuer la virulence des microbes.

 

Pour en savoir plus

Histoire de la médecine