Jules Bordet: La ciencia detrás de la fijación del complemento y los mecanismos inmunitarios (1919)

Tarjeta de información Nobel

• Año del Premio: 1919
• Campo: Fisiología o Medicina
• Justificación del premio: Por sus descubrimientos relacionados con la inmunidad.
• Nacimiento: 13 de junio de 1870, Soignies, Bélgica
• Muerte: 6 de abril de 1961, Bruselas, Bélgica
• Nacionalidad: Belga
• Institución: Instituto Pasteur de Bruselas

Vida y Educación

Jules Jean Baptiste Vincent Bordet nació el 13 de junio de 1870 en Soignies, Bélgica. Su padre, Charles-Henri Bordet, era profesor de escuela. Su madre, Célestine Vandenabeele, provenía de una familia humilde. El joven Julio, cuando se mudó a Bruselas con su familia, se sintió inspirado por el vibrante ambiente intelectual de la ciudad. Bordet completó su educación secundaria en el Athénée Royal de Bruselas, mostrando un fuerte interés en las ciencias naturales desde temprana edad.

En 1886, Bordet se matriculó en la Facultad de Medicina de la Universidad Libre de Bruselas (Université Libre de Bruxelles), donde desarrolló un especial interés en la microbiología y la inmunología durante sus estudios médicos. Recibió su título de médico a los veintidós años, en 1892. Con una beca del gobierno belga, se trasladó al Instituto Pasteur en París, donde se unió al laboratorio de Ilya Mechnikov. En ese momento, Mechnikov estaba trabajando intensamente en la teoría de la fagocitosis, lo que influyó decisivamente en la formación científica de Bordet.

Durante sus siete años en el Instituto Pasteur (1894-1901), Bordet realizó sus descubrimientos más significativos en inmunología. Este período en París fue crucial para la formación de su identidad científica. Aunque estuvo influenciado por el enfoque de inmunidad celular de Mechnikov, Bordet centró su investigación en los mecanismos inmunitarios humorales (de fluidos). Esta preferencia situó a Bordet en una posición única entre la escuela alemana de Ehrlich y la escuela francesa de Mechnikov.

En 1901, Bordet regresó a Bruselas y fue nombrado director del recién creado Instituto Pasteur en la provincia de Brabante. Este instituto se convirtió en el centro neurálgico de las actividades científicas de Bordet durante el resto de su vida. Bajo la dirección de Bordet, el Instituto Pasteur de Bruselas adquirió reconocimiento internacional como un centro de investigación líder. En 1907, también comenzó a enseñar bacteriología como profesor en la Universidad Libre de Bruselas.

La vida personal de Bordet estuvo en armonía con su carrera científica. Se casó con Marthe Levoz en 1899 y tuvo un hijo y dos hijas de este matrimonio. Su hijo Paul Bordet también se convertiría en microbiólogo. Bordet era humilde, tranquilo y diligente; llevó una vida dedicada por completo a la ciencia, alejada del exhibicionismo.

Trabajo científico

La carrera científica de Bordet se centró en elucidar los mecanismos por los cuales las serums sanguíneas eliminan las bacterias. En la década de 1890, la inmunología estuvo marcada por intensos debates entre los campos de la inmunidad celular (Mechnikov) y la inmunidad humoral (Ehrlich). Bordet realizó contribuciones significativas a este debate a través de estudios experimentales sobre los mecanismos de la inmunidad humoral.

En 1895, Bordet descubrió que la bacteriolisis del suero ocurre a través de la colaboración de dos factores separados. La capacidad del suero inmune (suero de animales sensibilizados) para eliminar bacterias se demostró que es posible no solo con un componente resistente al calor (anticuerpo/sensibilizador), sino también con un componente sensible al calor (alexina/complemento) juntos. Cuando el suero fue calentado a 56 grados Celsius, su actividad bactericida se perdió; sin embargo, cuando se añadió suero normal fresco, esta actividad se recuperó. Este hallazgo demostró que la bacteriolisis requiere un sistema de dos componentes.

Bordet llamó al componente termolábil alexina (más tarde sería renombrado complemento por Ehrlich). La alexina era un factor no específico presente en todos los sueros normales. El anticuerpo, por otro lado, era un factor específico producido como resultado de la respuesta inmune. La bacteriolisis seguía un mecanismo en el que el anticuerpo se unía a la bacteria y luego el complemento se adhería a este complejo anticuerpo-bacteria, provocando la lisis celular.

En 1898, Bordet descubrió que la hemólisis (la destrucción de los glóbulos rojos) compartía el mismo mecanismo que la bacteriolisis. Cuando se inyectaban glóbulos rojos extranjeros en un animal, se observaba la formación de anticuerpos (hemolisinas) en su suero para destruir esas células. Al igual que en la bacteriolisis, la hemólisis requería tanto la presencia de un anticuerpo como de un complemento. Esta observación resaltó la universalidad de los mecanismos inmunitarios.

El descubrimiento que condujo al Premio Nobel

El descubrimiento más eficaz de Bordet fue la prueba de fijación del complemento que desarrolló con su colega Octave Gengou en 1901. Este examen permitió detectar indirectamente la reacción antígeno-anticuerpo mediante un método serológico y revolucionó el diagnóstico laboratorial de las enfermedades infecciosas.

El principio detrás del test de fijación del complemento era el siguiente: cuando un anticuerpo y un antígeno se unían, el complemento se unía a este complejo (se fijaba). Si se había producido la fijación del complemento, no quedaría complemento libre en el entorno. Esta situación podía detectarse mediante un sistema indicador. Bordet y Gengou utilizaron glóbulos rojos de oveja sensibilizados como indicadores: si había complemento libre, ocurría hemólisis (control positivo), mientras que si el complemento estaba fijado, no ocurría hemólisis (resultado negativo). La ausencia de hemólisis indicaba que había tenido lugar la reacción anticuerpo-antígeno deseada.

Esta era una herramienta de diagnóstico extremadamente sensible y versátil. En 1906, August von Wassermann aplicó el principio de Bordet-Gengou al diagnóstico de la sífilis y desarrolló la prueba de Wassermann. Esta prueba se convirtió en el primer método serológico de diagnóstico confiable para la sífilis y siguió siendo una prueba diagnóstica estándar durante gran parte del siglo XX. El principio de fijación del complemento también se aplicó más tarde al diagnóstico serológico de muchas otras enfermedades infecciosas.

Otra contribución significativa de Bordet fue el aislamiento del bacilo de la tos ferina (Bordetella pertussis). En 1906, identificó el agente causante de la tos ferina junto con Gengou y logró cultivarlo en un medio especial (agar Bordet-Gengou). Este descubrimiento sentó las bases para el desarrollo de la vacuna contra la tos ferina. Actualmente, el bacilo de la tos ferina se clasifica dentro del género Bordetella y su nombre taxonómico está en honor a Bordet.

Bordet también estudió en detalle las reacciones de aglutinación (aglomeración) y precipitación. Describió los mecanismos de estas reacciones serológicas y desarrolló sus aplicaciones diagnósticas. También trabajó en la serología de grupos sanguíneos y contribuyó a la seguridad en las transfusiones.

Durante la Primera Guerra Mundial, Bordet se vio obligado a permanecer en Bélgica ocupada. Las oportunidades de investigación estaban gravemente limitadas durante este período, pero continuó su trabajo científico en la medida de lo posible. Después de la guerra, se reincorporó a la comunidad científica internacional y fue nominado para el Premio Nobel.

El Premio y sus Consecuencias

En 1919, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina fue otorgado a Jules Bordet por sus descubrimientos relacionados con la inmunidad. Sin embargo, debido al aplazamiento de la ceremonia de entrega de premios por la Primera Guerra Mundial, Bordet recibió el premio en la ceremonia de 1920 celebrada en Estocolmo. En su conferencia Nobel, explicó el proceso de fijación del complemento y las aplicaciones de los mecanismos inmunes en el diagnóstico serológico.

Después de recibir el Premio Nobel, Bordet continuó su trabajo en el Instituto Pasteur de Bruselas. Realizó investigaciones sobre bacteriófagos (virus que infectan bacterias) y examinó los mecanismos de lisado de bacteriófagos. Estos estudios contribuyeron al desarrollo de la virología y la biología molecular. Además, investigó los mecanismos de coagulación sanguínea.

Reconocido en la comunidad científica internacional, Bordet recibió doctorados honorarios y títulos de miembro de numerosos países. Dirigió el Instituto Pasteur de Bruselas hasta 1940. A pesar de su avanzada edad durante la Segunda Guerra Mundial, permaneció en Bélgica e intentó continuar con las actividades del instituto.

Jules Bordet falleció en Bruselas el 6 de abril de 1961 a la edad de noventa años. Tras una larga y fructífera vida, pasó a la historia como uno de los fundadores de las áreas de inmunología y serología.

Legado e Impacto Actual

El legado científico de Jules Bordet perdura en los fundamentos de la inmunología moderna y la microbiología clínica. El sistema del complemento se considera uno de los componentes más importantes de la inmunidad innata. Las vías clásica, alternativa y de lectina del complemento desempeñan papeles cruciales en la defensa contra las infecciones, la inflamación y el daño tisular. La relación entre las deficiencias del complemento y las enfermedades autoinmunes y las infecciones recurrentes es un tema importante de investigación actual.

La prueba de fijación del complemento ha sido la herramienta principal para el diagnóstico serológico durante la mayor parte del siglo XX. Se utilizó para diagnosticar sífilis, gripe, sarampión y muchas otras enfermedades infecciosas. Aunque los métodos modernos de diagnóstico (ELISA, PCR, pruebas rápidas de antígeno) han reemplazado en gran medida la prueba de fijación del complemento, el principio de Bordet sobre la interacción anticuerpo-antígeno sigue siendo la base de todos los métodos de diagnóstico serológico.

El aislamiento de Bordetella pertussis ha llevado al desarrollo de vacunas contra la tos ferina. En la actualidad, la vacuna DTaP (difteria-tétanos-tos ferina) es uno de los componentes básicos de los programas de vacunación infantil en todo el mundo. La tos ferina ha sido controlada en gran medida en los países desarrollados gracias a los programas de vacunación.

Las terapias dirigidas a los complementos son una de las áreas emergentes de la medicina moderna. Medicamentos como el eculizumab, un anticuerpo monoclonal anti-complemento, se utilizan para tratar la hemoglobina nocturna paroxística y el síndrome urémico hemolítico atípico.

Hechos poco conocidos

• Aunque Bordet trabajó en el laboratorio de Mechnikov en el Instituto Pasteur, orientó su propia investigación hacia la inmunidad humoral. Esto demuestra que siguió un camino independiente del enfoque de inmunidad celular de Mechnikov.
• El principio de fijación del complemento de Bordet fue adaptado por Wassermann para el diagnóstico de la sífilis y se convirtió en una de las pruebas serológicas más utilizadas del siglo XX.
• El bacilo de la tos ferina se clasifica en el género Bordetella en honor a Bordet, un ejemplo del nombre de un científico inmortalizado en la taxonomía microbiológica.
• Bordet recibió su Premio Nobel un año tarde debido a la Primera Guerra Mundial. Había pasado los años de guerra en Bélgica ocupada por Alemania.
• Bordet vivió hasta los noventa años, lo que lo convirtió en uno de los ganadores del Premio Nobel de Medicina más longevos. Continuó mostrando un interés activo en los asuntos científicos casi hasta el final de su vida.
• Hubo un debate entre Bordet y Ehrlich sobre la terminología del complemento. Bordet prefería el término "alexin", mientras que Ehrlich propuso "complemento"; al final, el término de Ehrlich fue el que prevaleció.
• El hijo de Bordet, Paul Bordet, también trabajó como microbiólogo y prestó servicios en el Instituto Pasteur de Bruselas que su padre había fundado.