Por Orlando Mejía Rivera.
La obra científica de Bernard es descomunal y se pueden encontrar, por lo menos, diez descubrimientos de primer orden que modificaron las teorías existentes acerca del metabolismo de los azúcares, los procesos de digestión y asimilación de alimentos, las funciones del páncreas y del hígado y la regulación vasomotora del sistema simpático.
Además, fue precursor de la toxicología moderna con sus investigaciones del veneno curare y de la intoxicación por monóxido de carbono; fundador de la Endocrinología, al ser el primero en descubrir y definir que existían “secreciones internas” de algunos órganos, luego mejor conocidos como glándulas; también fue el primero en conceptualizar la existencia de un “medio interno” fisiológico conformado por la sangre, las secreciones, la temperatura, etcétera, que estaba en contacto con el “medio externo” y que de esta relación surgía la comprensión de la salud, la enfermedad, la vida y la muerte de los seres vivos animales, incluyendo, por supuesto, al ser humano.
Otro aporte esencial de Claude Bernard en el campo de las ideas científicas fue la escritura de su libro “Introducción al estudio de la medicina experimental” (1765), redactado en la convalecencia de una enfermedad, donde sistematiza y reflexiona sobre la manera en cómo él había logrado tanto éxito en sus propios experimentos de laboratorio y, quizá sin proponérselo, termina creando una auténtica y profunda obra de metodología científica y epistemología, que aún en la actualidad tiene vigencia.
En esta obra, Bernard revela su método de investigación y da ejemplos de su aplicación en problemas concretos que él resolvió. Para mi sorpresa, encontré que en la mayoría de sus descubrimientos existían componentes serendípicos de distintos tipos y que se podían intentar clarificar estos hallazgos como la consecuencia de sus patrones teóricos de investigación. El resultado de esta propuesta de lectura del libro de Bernard, me ha permitido establecer algunas claves para esbozar un método de hallazgos serendípicos en la ciencia.
- Serendipia como hecho natural (azar encontrado).
- Serendipia como evento buscado (azar provocado).
- Serendipia como resultado experimental equivocado (azar en el laboratorio).
1- Serendipia como hecho natural (azar encontrado)
Claude Bernard refiere que un día le llevaron a su laboratorio unos conejos del mercado, los pusieron sobre la mesa de trabajo y de manera inesperada varios de ellos se orinaron al mismo tiempo. De forma inmediata, le llamó la atención que la orina era clara y ácida, lo cual no era lógico pues los conejos eran herbívoros y en ellos la orina se presentaba turbia y alcalina, por lo que intuyó que: “esta observación de acidez en la orina de los conejos me dio la idea de que dichos animales tenían que estar en el estado de nutrición de los carnívoros. Supuse que probablemente no habían comido en mucho tiempo y que el ayuno los había transformado en verdaderos animales carnívoros que viven de su sangre”.
Luego, el autor realizó el experimento de dar hierba a los animales y a los minutos la orina era turbia y alcalina. Demostró, entonces, que todos los animales en ayuno utilizaban su propia carne y la orina de los herbívoros era igual, en esta situación, a la de los carnívoros. Este descubrimiento sería muy importante para comprender, en el futuro inmediato, los procesos de digestión y asimilación de las proteínas, los carbohidratos y los azúcares.
Al hacer las autopsias de los conejos alimentados con carne observó otro hecho casual: los quilíferos blancos y lechosos eran visibles en la porción inferior del duodeno, a unos 30 cm debajo del píloro, a diferencia de los perros cuyos quilíferos se visualizan en la primera porción del duodeno. Fue cuando comprendió que en los conejos el conducto pancreático desembocaba más abajo y estableció la relación de que el jugo pancreático podía ser el responsable de la emulsificación de las grasas y de su posterior absorción.
La comprobación de esta idea preconcebida lo llevó a descubrir que el páncreas era, en realidad, un complejo órgano que intervenía en el metabolismo alimenticio y no una glándula elemental de secreción simple como la salival, que hasta ese momento era la teoría fisiológica predominante.
Una pregunta es pertinente en el caso descrito: ¿por qué Claude Bernard, que no estaba pensando ni investigando dicho problema cuando vio orinar a los conejos, de manera inmediata recordó ese conocimiento previo y lo contrastó con el hecho casual que no era compatible con la teoría existente? Y luego le sucedió lo mismo con la otra observación realizada en las autopsias de los conejos.
La respuesta se encuentra dispersa en varios fragmentos del libro del autor, para él la observación de un hecho casual es, la mayoría de las veces, lo que lleva al investigador a una idea que no había sido pensada antes, pues si fuese así lo observado sería lo esperado y no lo inesperado. Es decir, estar atento a observar hechos que no son explicables con el conocimiento que se posee es, precisamente, lo que conduce al investigador a imaginar una idea o una hipótesis que antes no había sido pensada ni por él ni por otros.
Lo anterior es sistematizado por Bernard al plantear que existen dos puntos de partida para realizar una investigación experimental: la primera es una observación y la segunda es una hipótesis o una teoría. En relación con el primer punto afirma: “Las ideas experimentales frecuentemente son fruto del azar, con la ayuda de alguna observación casual. Nada es más común y este es, realmente, el modo más sencillo de comenzar un trabajo científico”.
2- Serendipia como evento buscado (azar provocado)
En 1845, Pelouze le dio a Bernard una cantidad apreciable de curare, sustancia tóxica traída de América, la cual todos sabían que era un veneno que producía la muerte cuando se introducía debajo de la piel, pero nadie sabía cómo. Bernard tampoco tenía idea del mecanismo tóxico del curare y decidió hacer experimentos para ver si sucedía algún hecho que le sugiriera una hipótesis. Utilizó ranas envenenadas y luego les realizó autopsias, y tanto los músculos del corazón, como la sangre y la contractilidad muscular periférica se encontraban normales.
Entonces observó por casualidad algo adicional: aunque el sistema nervioso tenía una apariencia anatómica normal, al estimular los nervios motores estos no producían la contracción de los músculos. Verificó varias veces este hecho y pudo concluir que: “el curare causa la muerte por destrucción de todos los nervios motores, sin afectar los sensitivos”.
En 1846, decidió también hacer experimentos sobre la intoxicación con monóxido de carbono, cuya causa era totalmente desconocida y Bernard, una vez más, no tenía una idea preconcebida del mecanismo de envenenamiento. Utilizó un perro y en la autopsia observó un hecho que le llamó la atención de forma inmediata: el color de la sangre era escarlata, tanto en las arterias como en las venas. A partir de este hallazgo concibió la idea de que el color era debido a una gran cantidad de oxígeno y que el monóxido quizá impedía que el oxígeno se transformara en ácido carbónico en los capilares. Trató entonces de liberar el oxígeno de arterias y venas y no lo logró. De allí concluyó que su idea preconcebida era falsa y se preguntó qué podía haber ocurrido con el oxígeno de la sangre.
Luego pensó que tal vez el monóxido de carbono había desplazado al oxígeno de la sangre, hizo entonces experimentos colocando la sangre en medios artificiales y, finalmente, logró establecer que: “el monóxido de carbono, al desplazar al oxígeno que había expulsado de la sangre, permaneció químicamente combinado en esta y no podía ser desplazado ya por el oxígeno ni por los otros gases”. Por tanto, la muerte se producía por anoxia tisular.
En los dos ejemplos anteriores, Bernard no poseía como punto de partida de la investigación ni una observación, ni una hipótesis o teoría, sin embargo, sabía que si iniciaba los experimentos se encontraría con un hecho o un evento inesperado que, a lo mejor, le sugeriría una idea y luego una hipótesis de trabajo. A lo anterior lo denominó Bernard como “experimentos para ver”.
Aquí Bernard está proponiendo con sus “experimentos para ver” una metodología clara para realizar descubrimientos serendípicos, pues estos pretenden hacer surgir una “primera observación, invisible e indeterminada”; es decir, son experimentos “buscando el azar” para ver si nos permiten observar un hecho, que no sabemos cuál es, pero que por lo inesperado nos puede llamar la atención, sugerir una idea experimental y abrir un nuevo camino a la investigación.
3- Serendipia como resultado experimental equivocado (azar en el laboratorio)
En 1843, Bernard decidió realizar un experimento a partir de una hipótesis reconocida por la comunidad científica como la más plausible: se consideraba que el azúcar en los animales ingresaba por la dieta y que, a diferencia de las plantas, los animales no producían azúcar. Entonces debía existir un órgano que destruyera el azúcar y para Bernard este era probablemente el pulmón y la destrucción del azúcar se daba por un fenómeno de combustión.
Comenzó a realizar autopsias en animales sometidos a dietas ricas en azúcar y como método comparativo en aquellos que no recibían ninguna cantidad de azúcar en su alimentación. Para sorpresa del investigador, encontró resultados erróneos en relación con la teoría existente, pues las autopsias hechas a los animales con dietas sin azúcar mostraban, de manera evidente, la presencia de azúcar en la sangre y en la mayoría de los órganos, en especial en el hígado.
Entonces, en lugar de desechar esos resultados que no eran compatibles con la teoría, comprendió que esta era falsa y decidió abandonarla, pues para él era claro que: “cuando hallamos un hecho que contradice una teoría imperante, tenemos que aceptarlo y abandonar la teoría aun cuando esté apoyada por grandes nombres y aceptada generalmente”. Esta actitud lo condujo a postular que no solo no existía un órgano para destruir el azúcar, sino que el azúcar se producía en todos los animales, independiente de su dieta.
Experimentos posteriores midiendo el azúcar hepático de animales en el momento de la muerte y a las 24 horas le permitieron demostrar que el azúcar se aumentaba luego de la muerte del animal y que era en el hígado donde se producía en la variedad de glucógeno hepático. Este descubrimiento lo condujo a uno de sus mayores aportes científicos: demostró la existencia del proceso de glucogénesis animal.
En 1852, Bernard decidió comprobar mediante un experimento la siguiente teoría: el sistema nervioso regulaba la temperatura e intervenía en los procesos de nutrición celular. Si se cortaban los nervios simpáticos que aumentaban la combustión sanguínea, la parte corporal se enfriaría y se presentaría una vasoconstricción en dicha zona.
El autor diseñó una técnica donde cortó el simpático cervical de un conejo y esperando ver el enfriamiento y la vasoconstricción de la oreja, del mismo lado, observó lo contrario; es decir, un resultado equivocado frente a la teoría. La oreja se puso caliente y presentó vasodilatación. Casi ocho años tuvo presente este resultado en apariencia erróneo e inesperado, hasta que logró comprender la función vasomotriz del sistema simpático y que era esta la que determinaba la temperatura del área corporal.
Los dos ejemplos anteriores son parte de los descubrimientos serendípicos que nacen de aparentes fracasos experimentales al tratar de demostrar una hipótesis o teoría previa y que al ser considerados inesperados e interpretados como erróneos son desechados o ignorados por muchos científicos, pero no por Bernard, quien tenía como principio reconocer la realidad del hecho, la posible falsedad de la teoría y la necesidad de concebir, entonces, una nueva donde ese resultado experimental tuviese una explicación lógica. Por tanto, para él ningún experimento fracasaba, ya que si no resultaba lo esperado implicaba que se tenía una teoría previa falsa o inexacta. De allí su actitud de observar los resultados del experimento sin la carga teórica con que había iniciado la investigación, o dicho de otra manera, él defendía que se iniciara el experimento con una idea preconcebida a priori y una hipótesis, pero al observar los resultados no debía estar presente esa idea preconcebida, pues ella podía alterar la observación y la interpretación de los hechos encontrados.
Bernard insiste en que hay que escuchar a la naturaleza, acomodar la teoría a los hechos y no los hechos a la teoría, pero también explorar ideas preconcebidas que a veces son imposibles de ser aceptadas por las teorías dominantes en la comunidad científica. De igual manera, rechaza el valor epistemológico de los resultados negativos frente a un solo resultado positivo y nos enseña que ningún resultado experimental debe ser considerado equivocado, a no ser que se demuestren deficiencias de procedimiento inadvertidas en la repetición de los experimentos.
Apartes del artículo Mejía-Rivera O. Claude Bernard y las claves para un método de hallazgos serendípicos en los descubrimientos científicos. Rev Colomb Endocrinol Diabet Metab. 2021;8(3):e727. https://doi.org/10.53853/encr.8.4.727 . El artículo completo puede verse en: Claude Bernard y las claves para un método de hallazgos serendípicos en los descubrimientos científicos
El Dr. Orlando Mejía Rivera es médico especialista en Medicina Interna e historiador de la medicina. Profesor y escritor.
Ha publicado más de veinte libros en los géneros de novela, cuento y ensayo. Es Miembro de Número de la Academia de Medicina de Caldas.
