El origen del microscopio y cómo cambió la medicina para siempre
El descubrimiento de lo invisible
Ante la profusión de candidatos, no es fácil aclarar quién inventó el microscopio. Más sencillo es corroborar cómo Koch, Leeuwenhoek o Pasteur lo usaron para cambiar la historia
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Imagen de un microscopio antiguo
La peste bubónica, la viruela, la rabia o la sífilis son algunas de las enfermedades para las que no se habría hallado cura sin el microscopio. En algunos casos, de un modo directo, como cuando el alemán Robert Koch (1843-1910) pudo identificar por primera vez la Mycobacterium tuberculosis, que estaba detrás de la mayoría de los casos de tuberculosis en el mundo. El suizo Alexandre Yersin (1863-1943) hizo lo propio con la Yersinia pestis, causante de la peste bubónica.
Por otro lado, es cierto es que a Louis Pasteur (1822-1895) no le hizo falta ver ninguno de los virus Rhabdoviridae para hallar una vacuna contra la rabia. Aun así, de un modo indirecto, ahí estuvo el microscopio, clave en la formulación de la teoría microbiana de la enfermedad. Es decir, en el descubrimiento de que los microorganismos (virus, bacterias, hongos…) son los causantes de una amplia gama de afecciones. Si en el siglo XVI el médico italiano Girolamo Fracastoro (1478-1553) ya sospechaba que alguna suerte de ‘agentes vivos’ estaban detrás de las dolencias, Pasteur pudo verlo con sus propios ojos.
No lo habría hecho a simple vista. Según el Instituto Pasteur, el ser humano es capaz, como máximo, de advertir un objeto de un milímetro a una distancia de tres metros. Aunque no está nada mal, es insuficiente para ver una bacteria, cuyo tamaño oscila entre los 0,5 y 5 micrómetros de longitud. Muy pequeñas, teniendo en cuenta que un micrómetro es la milésima parte de un milímetro. Y qué decir de los virus, unas 100 veces más pequeños (los hay menores), y para los que los microscopios ópticos se quedan cortos.
Para que alguien pudiera ver los Rhabdoviridae de Pasteur hubo que esperar a 1962 y a la invención del microscopio electrónico. Sin embargo, lo que cautiva de esta historia no son las cifras de infarto que registran los equipos de hoy en día, con millones de aumentos. El verdadero Rubicón se cruzó cuando los científicos descubrieron el mundo de lo micro: cercano, pero hasta entonces invisible.
Esto no significa que las propiedades ópticas de las lentes, e incluso del agua, no fueran conocidas ya desde la Grecia clásica. De hecho, en el siglo XIII, gafas, lupas y anteojos de todo tipo ya eran instrumentos de uso común.
De no ser así, el matemático neerlandés Willebrord Snel van Royen (1580-1626) no hubiera podido confirmar en 1621 que los rayos de luz no viajan a la misma velocidad en el aire que a través del agua o el vidrio. Para advertir este fenómeno, basta observar la forma que parece adoptar un lápiz sumergido en un vaso de agua. Es el principio de refracción, el mismo que en el siglo XVII se usó por primera vez para, a través de lentes, deformar los rayos de luz para ampliar la imagen de un objeto.
Era el primer microscopio. En su formato más simple, se trataba de un objetivo (óptica) que se colocaba todo lo cerca posible del objeto a estudiar, para así perder la menor claridad posible. Dicha luz viajaba por el interior de un cilindro, en cuyo extremo había un ocular por el que el observador veía la imagen ampliada.
Pero ¿quién lo inventó? Lo cierto es que los historiadores aún andan perdidos en una marabunta de candidatos entre los que se cuenta incluso Galileo Galilei (1564-1642). Sin embargo, no es su nombre el que más se repite, sino el de Zacharias Janssen (c. 1583-c. 1638). Vendedor ambulante de profesión, más que un inventor, este neerlandés debe ser considerado un superviviente. En 1618 tuvo que huir de Middelburg después de que lo cazaran falsificando monedas, y no duró mucho en su nueva residencia, de donde tuvo que volver a escapar por el mismo delito un par de años después.
Entre tanta correría, parece que también tuvo tiempo de armar un microscopio de nueve aumentos, es decir, que aumentaba nueve veces el tamaño de cualquier objeto. Al menos, eso le dijo en 1655 su hijo a Willem Boreel (1591-1668), un diplomático holandés que lideraba una investigación para descubrir al legítimo creador del ingenio. A su vez, Janssen hijo aprovechó la visita para denunciar que Hans Lippershey (c. 1570-1619) había robado la idea a su padre.
¿Otro más? En efecto. Y, para Boreel, una pieza más en una investigación que había arrancado siendo un lío. Y es que, ya en 1619, durante una visita a Londres, un ingeniero llamado Cornelius Drebbel (1572-1633) le había mostrado un microscopio de fabricación propia.
Con este aparato, lo único que se puede sacar en claro es quién le puso el nombre. Fue Giovanni Faber (1574-1629), un miembro de la italiana Academia Nacional de los Linces. Del griego micrós (pequeño) y scopéo (mirar), se le ocurrió tras ver uno en posesión de otro colega lince, Galileo.
Nada más. Para este caso, no obstante, quizá la identidad del inventor importe poco. Los que de verdad convirtieron el microscopio en un hito fueron los naturalistas británicos, italianos y holandeses que a partir de 1660 empezaron a usarlo para observar la naturaleza de cerca.
El inglés Robert Hooke (1635-1703) lo hizo con casi todo lo que pudo. Insectos, tejidos de animales, plantas, fósiles o moho pasaron por su platina. Luego, reunió sus indagaciones en Micrographia (1665), la primera publicación en contener ilustraciones detalladas de observaciones microscópicas.
Entre otras cosas, describió por primera vez la estructura de la nieve, el hielo o los cristales presentes en la orina. Aunque lo más conocido de ese libro es su uso del término célula, el primero. Lo acuñó tras observar las células muertas de una lámina de corcho. Del latín cellulae, es decir, celdillas, les puso ese nombre porque le recordaban a las de un panal de abejas.
Aunque es más espectacular lo que consiguió el holandés Anton van Leeuwenhoek (1632-1723). Tras fabricar un microscopio de 200 aumentos con sus propias manos, este autodidacta se vio a sí mismo observándolo casi todo. Fue el primero en describir los protozoos, las bacterias, los espermatozoides o los glóbulos rojos.
Por rompedoras, sus descripciones despertaron no pocos recelos en la Royal Society de Londres, más aún viniendo de alguien sin estudios universitarios. Quizá ahí residiera la clave, pues no estaba afectado por los prejuicios de sus colegas médicos, educados en algunas premisas que luego resultaron ser falsas.
Sobre todo, aquella vetusta creencia de que los patógenos surgen espontáneamente a partir de materia orgánica e inorgánica (hipótesis de la generación espontánea), o la de que los males provienen de las emanaciones fétidas del suelo (teoría miasmática de la enfermedad). Más antigua que estas era la teoría de los humores, que desde la antigua Grecia dictaba que la enfermedad provenía de un desequilibrio entre los humores del cuerpo (flema, sangre, bilis negra y bilis amarilla).
Aunque estas teorías habían dominado la medicina hasta el siglo XIX, el descubrimiento de los virus, las bacterias y los hongos las dejó a todas obsoletas.
Micrografía hecha con microscopio electrónico de barrido de la bacteria 'Streptococcus pneumoniae'
Van Leeuwenhoek las llamaba “animálculos”, pero se estaba refiriendo a las bacterias. Las mismas que un siglo más tarde observó Pasteur y que le permitieron descubrir los primeros agentes patógenos. Poco después, en 1876, Robert Koch pudo demostrar que uno de estos, el Bacillus anthracis, era la causa del carbunco.
Y así nacía la teoría microbiana de la enfermedad, cambiando la historia de la medicina. Pero no acaban ahí las contribuciones del microscopio. En 1931, los alemanes Max Knoll (1897-1969) y Ernst Ruska (1906-1988) ampliaron sus posibilidades al usar un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra. Con el microscopio electrónico, podían aumentar hasta 100.000 veces lo observado. Parece mucho, pero hoy en día ya existen equipos que permiten ver ¡los átomos!