Theodor Schwann - Theodor Schwann

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Theodor Schwann
Theodor Schwann Litho.jpg
Theodor Schwann
Nació ( 07/12/1810 )7 de diciembre de 1810
Neuss , primer imperio francés
Fallecido 11 de enero de 1882 (01/11/1882)(71 años)
Colonia , Imperio Alemán
Educación
Conocido por
Premios Medalla Copley (1845)
Carrera científica
Los campos Biología
Influencias Johannes Peter Müller

Theodor Schwann ( pronunciación alemana: [ˈteːodoːɐ̯ ˈʃvan] ; 7 de diciembre de 1810 - 11 de enero de 1882) fue un médico y fisiólogo alemán . Se considera que su contribución más significativa a la biología es la extensión de la teoría celular a los animales. Otras contribuciones incluyen el descubrimiento de células de Schwann en el sistema nervioso periférico , el descubrimiento y estudio de la pepsina , el descubrimiento de la naturaleza orgánica de la levadura y la invención del término metabolismo .

Temprana edad y educación

Theodor Schwann nació en Neuss el 7 de diciembre de 1810 hijo de Leonard Schwann y Elisabeth Rottels. Leonard Schwann fue orfebre y luego impresor. Theodor Schwann estudió en el Dreikönigsgymnasium (también conocido como Tricoronatum o Escuela de los Reyes Magos), una escuela jesuita en Colonia . Schwann era un devoto católico romano . En Colonia, su instructor religioso Wilhelm Smets  [ de ] , sacerdote y novelista, enfatizó la individualidad del alma humana y la importancia del libre albedrío .

En 1829, Schwann se matriculó en la Universidad de Bonn en el plan de estudios pre-médico. Recibió una licenciatura en filosofía en 1831. Mientras estaba en Bonn , Schwann conoció y trabajó con el fisiólogo Johannes Peter Müller . Se considera que Müller fundó la medicina científica en Alemania y publicó su Handbuch der Physiologie des Menschen für Vorlesungen en 1837-1840. Fue traducido al inglés como Elementos de fisiología en 1837–1843 y se convirtió en el principal libro de texto de fisiología del siglo XIX.

En 1831, Schwann se trasladó a la Universidad de Würzburg para recibir formación clínica en medicina. En 1833, fue a la Universidad de Berlín , donde Müller era ahora profesor de Anatomía y Fisiología. Schwann se graduó con un título de médico en medicina de la Universidad de Berlín en 1834. Hizo su trabajo de tesis en 1833-1834, con Müller como su asesor. La tesis de Schwann implicó un estudio cuidadoso de la necesidad de oxígeno durante el desarrollo embrionario del pollo. Para llevarlo a cabo, diseñó y construyó un aparato que le permitió bombear los gases oxígeno e hidrógeno fuera de la cámara de incubación en momentos específicos. Esto le permitió establecer el período crítico en el que los huevos necesitaban oxígeno.

Schwann aprobó el examen estatal para ejercer la medicina en el verano de 1834, pero decidió continuar trabajando con Müller, haciendo investigación en lugar de practicar la medicina. Podía permitirse el lujo de hacerlo, al menos a corto plazo, debido a una herencia familiar. Su salario como asistente era de solo 120 tártaros . Durante los siguientes cinco años, Schwann pagaría las otras tres cuartas partes de sus gastos con su herencia. Como estrategia a largo plazo, no era sostenible.

Carrera profesional

De 1834 a 1839, Schwann trabajó como asistente de Müller en el Museo Anatomisch-zootomische de la Universidad de Berlín. Schwann llevó a cabo una serie de experimentos microscópicos y fisiológicos centrados en estudiar la estructura y función de nervios , músculos y vasos sanguíneos . Además de realizar experimentos en preparación para el libro de fisiología de Müller , Schwann hizo sus propias investigaciones. Muchas de sus contribuciones importantes se realizaron durante el tiempo que trabajó con Müller en Berlín.

Schwann usó microscopios recientemente poderosos para examinar tejidos animales. Esto le permitió observar las células animales y notar sus diferentes propiedades. Su trabajo complementó el de Matthias Jakob Schleiden en plantas y fue informado por él; los dos eran amigos cercanos.

Descrito como tranquilo y serio, Schwann estaba particularmente dotado en la construcción y uso de aparatos para sus experimentos. También pudo identificar preguntas científicas importantes y diseñar experimentos para probarlas sistemáticamente. Su escritura ha sido descrita como accesible y su lógica como una "progresión clara". Identificó la pregunta que quería responder y comunicó la importancia de sus hallazgos de manera efectiva a los demás. Su compañero de trabajo, Jakob Henle, dijo que tenía un "impulso innato" para experimentar.

En 1838, Schwann necesitaba un puesto con un salario más sustancial. Esperaba regresar a Bonn, una ciudad católica. Intentó obtener una cátedra allí en 1838 y nuevamente en 1846, pero se sintió decepcionado. En cambio, en 1839, Schwann aceptó la cátedra de anatomía en la Université Catholique de Louvain en Lovaina , Bélgica , otra ciudad católica.

Schwann demostró ser un profesor dedicado y concienzudo. Con sus nuevas funciones docentes, disponía de menos tiempo para nuevos trabajos científicos. Dedicó un tiempo considerable a perfeccionar técnicas e instrumentos experimentales para su uso en experimentos. Produjo pocos papeles. Una excepción fue un artículo de 1844 que informó sobre una serie de experimentos con perros y estableció la importancia de la bilis en la digestión.

Al examinar procesos como la contracción muscular, la fermentación, la digestión y la putrefacción, Schwann buscó mostrar que los fenómenos vivientes eran el resultado de causas físicas en lugar de "alguna fuerza vital inmaterial". No obstante, todavía buscaba reconciliar "una naturaleza orgánica" con "un plan divino". Algunos escritores han sugerido que el movimiento de Schwann en 1838, y su productividad científica disminuida después de eso, reflejan preocupaciones religiosas y quizás incluso una crisis relacionada con las implicaciones teóricas de su trabajo sobre la teoría celular. Sin embargo, otros autores consideran que esto tergiversa su pensamiento y rechazan la idea de que Schwann atravesó una crisis existencial o una fase mística. Ohad Parnes utiliza los cuadernos de laboratorio de Schwann y otras fuentes inéditas junto con sus publicaciones para reconstruir su investigación como una progresión unificada. Florence Vienne se basa en escritos inéditos para discutir las formas en que la teoría celular, como un "principio unificador del desarrollo orgánico", se relaciona con las ideas filosóficas, religiosas y políticas de varios proponentes, incluido Schwann.

En 1848, el compatriota de Schwann, Antoine Frédéric Spring, lo convenció de trasladarse a la Universidad de Lieja , también en Bélgica. En Lieja , Schwann continuó siguiendo los últimos avances en anatomía y fisiología, pero él mismo no hizo grandes descubrimientos. Se convirtió en una especie de inventor. Uno de sus proyectos fue un respirador portátil, diseñado como un sistema cerrado para soportar la vida humana en entornos donde no se puede respirar el entorno. En 1858 se desempeñaba como profesor de fisiología, anatomía general y embriología. En 1863, la American Philosophical Society lo eligió miembro internacional. A partir de 1872 dejó de enseñar anatomía general y, a partir de 1877, embriología. Se retiró por completo en 1879.

Schwann fue profundamente respetado por sus compañeros. En 1878, se celebró un festival para celebrar sus años de enseñanza y sus múltiples contribuciones. Se le presentó un obsequio único: un libro que contiene 263 retratos fotográficos autografiados de científicos de varios países, cada uno de ellos enviado por el científico para ser parte del obsequio para Schwann. El volumen estaba dedicado "Al creador de la teoría celular, los biólogos contemporáneos".

Tres años después de jubilarse, Schwann murió en Colonia , el 11 de enero de 1882. Fue enterrado en la tumba familiar en el cementerio Melaten de Colonia .

Estatua de bronce de Theodor Schwann a la entrada del Instituto de Zoología de la Universidad de Lieja, Bélgica

Contribuciones

Cuando se ve en el contexto de sus escritos inéditos y notas de laboratorio, la investigación de Schwann puede verse como "un programa de investigación coherente y sistemático" en el que los procesos biológicos se describen en términos de objetos materiales o "agentes", y las dependencias causales entre las fuerzas que ejercen, y sus efectos medibles. La idea de Schwann de la célula como unidad fundamental y activa puede considerarse fundamental para el desarrollo de la microbiología como "una ciencia rigurosamente legal".

Tejido muscular

Algunos de los primeros trabajos de Schwann en 1835 implicaron la contracción muscular , que vio como un punto de partida para "la introducción del cálculo a la fisiología". Desarrolló y describió un método experimental para calcular la fuerza de contracción del músculo, controlando y midiendo las otras variables involucradas. Su técnica de medición fue desarrollada y utilizada más tarde por Emil du Bois-Reymond y otros. Las notas de Schwann sugieren que esperaba descubrir regularidades y leyes de los procesos fisiológicos.

Pepsina

En 1835, se sabía relativamente poco sobre los procesos digestivos. William Prout había informado en 1824 que los jugos digestivos de los animales contenían ácido clorhídrico . Schwann se dio cuenta de que otras sustancias en los jugos digestivos también podrían ayudar a descomponer los alimentos. A principios de 1836, Schwann comenzó a estudiar los procesos digestivos. Concibió la digestión como la acción de un agente fisiológico que, aunque no es inmediatamente visible o mensurable, podría caracterizarse experimentalmente como una "sustancia específica peculiar".

Finalmente, Schwann encontró la enzima pepsina , que aisló con éxito del revestimiento del estómago y la nombró en 1836. Schwann acuñó su nombre de la palabra griega πέψις pepsis , que significa " digestión " (de πέπτειν peptein "digerir"). La pepsina fue la primera enzima que se aisló de tejido animal. Demostró que podía descomponer la albúmina de la clara de huevo en peptonas .

Aún más importante, escribió Schwann, al llevar a cabo tales análisis uno podría eventualmente "explicar todo el proceso de desarrollo de la vida en todos los cuerpos organizados". Durante el año siguiente, estudió tanto la descomposición como la respiración , construyendo aparatos que luego adaptaría para el estudio de las levaduras.

Levadura, fermentación y generación espontánea

A continuación, Schwann estudió la levadura y la fermentación . Su trabajo sobre la levadura fue independiente del trabajo realizado por Charles Cagniard de la Tour y Friedrich Traugott Kützing , quienes publicaron su trabajo en 1837. Para 1836, Schwann había llevado a cabo numerosos experimentos sobre la fermentación del alcohol. Los microscopios potentes le permitieron observar las células de levadura en detalle y reconocer que eran organismos diminutos cuyas estructuras se parecían a las de las plantas.

Schwann fue más allá de otros que simplemente habían notado la multiplicación de la levadura durante la fermentación alcohólica, primero asignando a la levadura el papel de factor causal principal y luego afirmando que estaba viva. Schwann utilizó el microscopio para llevar a cabo una serie de experimentos cuidadosamente planificados que contraindicaban dos teorías populares de fermentación en levadura. Primero, controló la temperatura del líquido de fermentar cerveza en un recipiente cerrado en presencia de oxígeno. Una vez calentado, el líquido ya no podía fermentar. Esto refutó la especulación de Joseph Louis Gay-Lussac de que el oxígeno causaba la fermentación. Sugirió que era necesario algún tipo de microorganismo para que se llevara a cabo el proceso. A continuación, Schwann probó los efectos del aire purificado y el aire no purificado. Esterilizó el aire pasándolo a través de bombillas de vidrio calientes. La fermentación no se produjo en presencia de aire purificado. Ocurrió en presencia de aire sin purificar, lo que sugiere que algo en el aire inició el proceso. Esta fue una fuerte evidencia contra la teoría de la generación espontánea , la idea de que los organismos vivos podrían desarrollarse a partir de materia inanimada.

Schwann había demostrado que la fermentación requería la presencia de levaduras para comenzar y se detuvo cuando las levaduras dejaron de crecer. Concluyó que el azúcar se convirtió en alcohol como parte de un proceso biológico orgánico basado en la acción de una sustancia viva, la levadura. Demostró que la fermentación no era un proceso químico inorgánico como la oxidación del azúcar. La levadura viva era necesaria para la reacción que produciría más levadura.

Aunque Schwann tenía razón, sus ideas estaban por delante de la mayoría de sus compañeros. Justus von Liebig y Friedrich Wöhler se opusieron fuertemente a ellos , quienes vieron su énfasis en la importancia de un organismo vivo como soporte del vitalismo . Liebig, por el contrario, vio la fermentación como una serie de eventos puramente químicos, sin involucrar materia viva. Irónicamente, el trabajo de Schwann se consideró más tarde como un primer paso para alejarse del vitalismo. Schwann fue el primero de los alumnos de Müller en trabajar hacia una explicación físico-química de la vida. La visión de Schwann promovió una conceptualización de los seres vivos en términos de las reacciones biológicas de la química orgánica , mientras que Liebig buscó reducir las reacciones biológicas a la química puramente inorgánica .

El valor del trabajo de Schwann sobre la fermentación finalmente sería reconocido por Louis Pasteur , diez años después. Pasteur comenzaría su investigación sobre la fermentación en 1857 repitiendo y confirmando el trabajo de Schwann, aceptando que la levadura estaba viva y luego llevando más allá la investigación sobre la fermentación. Pasteur, no Schwann, desafiaría los puntos de vista de Liebig en la disputa Liebig-Pasteur . En retrospectiva, la teoría de los gérmenes de Pasteur , así como sus aplicaciones antisépticas por Lister , se remontan a la influencia de Schwann.

Teoría celular

En 1837, Matthias Jakob Schleiden observó y afirmó que se formaban nuevas células vegetales a partir de los núcleos de células vegetales viejas. Un día, cenando con Schwann, su conversación giró en torno a los núcleos de las células vegetales y animales . Schwann recordó haber visto estructuras similares en las células de la notocorda (como había demostrado Müller) e instantáneamente se dio cuenta de la importancia de conectar los dos fenómenos. El parecido fue confirmado sin demora por ambos observadores. En experimentos adicionales, Schwann examinó el tejido notocordal y el cartílago de las larvas de sapo, así como tejidos de embriones de cerdo, estableciendo que los tejidos animales están compuestos de células, cada una de las cuales tiene un núcleo.

Schwann publicó sus observaciones en 1838 en el Neue notisen geb. nat.-heilk . A esto le siguió en 1839 la publicación de su libro Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen (Investigaciones microscópicas sobre la similitud de estructura y crecimiento de animales y plantas). Se considera un trabajo histórico, fundamental para la biología moderna.

En él, Schwann declaró que "Todos los seres vivos están compuestos de células y productos celulares". Sacó tres conclusiones más sobre las células, que formaron su teoría celular o doctrina celular. Los dos primeros eran correctos:

  1. La célula es la unidad de estructura, fisiología y organización de los seres vivos.
  2. La célula conserva una existencia dual como una entidad distinta y un bloque de construcción en la construcción de organismos.

En la década de 1860, estos principios eran la base aceptada de la teoría celular, utilizada para describir la composición anatómica elemental de plantas y animales.

La teoría y las observaciones de Schwann crearon una base para la histología moderna . Schwann afirmó que "existe un principio universal de desarrollo para las partes elementales de los organismos, por diferentes que sean, y este principio es la formación de células". Schwann apoyó esta afirmación examinando tejidos de animales adultos y mostrando que todos los tejidos podrían clasificarse en términos de cinco tipos de tejidos celulares altamente diferenciados.

  1. células que son independientes y separadas, por ejemplo, células sanguíneas
  2. células que son independientes pero compactadas en capas, por ejemplo, piel, uñas , plumas
  3. células cuyas paredes de conexión se han fusionado, por ejemplo, cartílago, huesos y esmalte dental
  4. células alargadas que forman fibras, por ejemplo, tendones y ligamentos
  5. células formadas por la fusión de paredes y cavidades, por ejemplo, músculos, tendones y nervios

Su observación de que el óvulo unicelular eventualmente se convierte en un organismo completo, estableció uno de los principios básicos de la embriología .

El tercer principio de Schwann, que especula sobre la formación de células, fue refutado posteriormente. Schwann planteó la hipótesis de que las células vivas se formaron de manera similar a la formación de cristales. Los biólogos finalmente aceptaron la opinión del patólogo Rudolf Virchow , quien popularizó la máxima Omnis cellula e cellula —que cada célula surge de otra célula— en 1857. El epigrama fue originalmente presentado por François-Vincent Raspail en 1825, pero los escritos de Raspail eran impopulares. , en parte debido a sus sentimientos republicanos . No hay evidencia que sugiera que Schwann y Raspail conocían el trabajo del otro.

Células especializadas

Schwann estaba particularmente interesado en los tejidos nerviosos y musculares . Como parte de sus esfuerzos por clasificar los tejidos corporales en términos de su naturaleza celular, descubrió las células que envuelven las fibras nerviosas , que ahora se llaman células de Schwann en su honor. La forma en que se formaron las vainas grasas de mielina de los nervios periféricos fue un tema de debate que no pudo responderse hasta que se inventó el microscopio electrónico . Ahora se sabe que todos los axones del sistema nervioso periférico están envueltos en células de Schwann. Sus mecanismos continúan siendo estudiados.

Schwann también descubrió que el tejido muscular en la parte superior del esófago estaba estriado . Especuló que la naturaleza muscular del esófago le permitía actuar como una tubería, moviendo la comida entre la boca y el estómago.

Al examinar los dientes, Schwann fue el primero en notar " células cilíndricas " conectadas tanto a la superficie interna del esmalte como a la pulpa. También identificó fibrillas en los tubos dentinarios, que más tarde se conocieron como " fibras de Tomes ". Especuló sobre la posible importancia estructural y funcional de los tubos y las fibrillas.

Metabolismo

En sus investigaciones microscópicas , Schwann introdujo el término "metabolismo", que utilizó por primera vez en la forma adjetiva alemana "metabolische" para describir la acción química de las células. Los textos franceses en la década de 1860 comenzaron a utilizar le métabolisme . El metabolismo fue introducido al inglés por Michael Foster en su Textbook of Physiology en 1878.

Referencias

Otras lecturas

  • Aszmann, OC (2000). "La vida y obra de Theodore Schwann". Revista de microcirugía reconstructiva . 16 (4): 291–5. doi : 10.1055 / s-2000-7336 . PMID  10871087 .
  • Florkin, M. (1958). "Episodios de la medicina de la gente de Lieja: Schwann y los estigmatizados". Revue Médicale de Liège . 13 (18): 627–38. PMID  13591909 .
  • Florkin, M. (1957). "1838; Año de crisis en la vida de Théodore Schwann". Revue Médicale de Liège . 12 (18): 503–10. PMID  13466730 .
  • Florkin, M. (1957). "Descubrimiento de la pepsina por Theodor Schwann". Revue Médicale de Liège . 12 (5): 139–44. PMID  13432398 .
  • Florkin, M. (1951). "Schwann como estudiante de medicina". Revue Médicale de Liège . 6 (22): 771–7. PMID  14892596 .
  • Florkin, M. (octubre de 1951). "Schwann en el Tricoronatum". Revue Médicale de Liège . 6 (20): 696–703. PMID  14883601 .
  • Florkin, M. (1951). "La familia y la infancia de Schwann". Revue Médicale de Liège . 6 (9): 231–8. PMID  14845235 .
  • Lukács, D. (abril de 1982). "Centenario de la muerte de Theodor Schwann". Orvosi Hetilap . 123 (14): 864–6. PMID  7043357 .
  • Watermann, R. (1973). "Theodor Schwann aceptó el honorable nombramiento en el extranjero". Medizinische Monatsschrift . 27 (1): 28–31. PMID  4576700 .
  • Watermann, R. (1960). "Theodor Schwann como fabricante de aparatos de salvamento". Die Medizinische Welt . 50 : 2682–7. PMID  13783359 .

enlaces externos

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