Biographie Léon Fredericq

Léon FREDERICQ (1851-1935)

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Léon Fredericq naît à Gand en 1851 et effectue dans cette ville ses études universitaires pour être diplômé docteur en Sciences naturelles en 1871, puis docteur en Médecine, Chirurgie et Accouchements en 1875, et enfin docteur en Sciences physiologiques en 1878. Il effectue ensuite ce qu’on appellerait aujourd’hui un séjour postdoctoral de recherche et se rend dans différents laboratoires comme ceux de Paul Bert et du grand Claude Bernard à Paris, d’Emile du Bois-Reymond à Berlin, et de Félix Hoppe-Seyler à Strasbourg. Sous l’impulsion des savants mentionnés ci-dessous, et de Claude Bernard en particulier, la physiologie est alors devenue la base de la médecine expérimentale. A l’initiative de Theodor Schwann lui-même, Léon Fredericq lui succède en 1879 à la chaire de Physiologie de la Faculté de Médecine de Liège et il s’installe dans une maison de la rue Nysten à laquelle la Ville de Liège avait donné le nom du premier physiologiste liégeois.

Passionné de physiologie, Léon Fredericq s’est laissé porter par sa curiosité et son talent. Parmi ses contributions principales, on compte la découverte de l’hémocyanine, deuxième transporteur d’oxygène utilisé par les êtres vivants, mais aussi ses brillants travaux sur la circulation sanguine et la physiologie du cœur chez le chien.

Quel est le point commun entre le poulpe et le chien ? Entre autres, les brillants travaux que Léon Fredericq leur a consacrés. Il a fait preuve de génie dans de nombreux domaines avec un grand apport pour la physiologie expérimentale. Cependant, il n’avait pas l’étiquette d’un scientifique travaillant et persévérant sur un seul thème.

L’étude du poulpe s’est imposée à Léon Fredericq un peu par hasard. Ses diplômes de docteur en sciences naturelles, en médecine et en sciences physiologiques en poche, le jeune chercheur veut réaliser un projet qui le passionne : étudier la physiologie des invertébrés marins. C’est à la Station biologique de Roscoff, en Bretagne, alors qu’il s’attèle à déchiffrer la composition du sang du poulpe que celui-ci a choisi de lui révéler un de ses secrets.

En 1878, il écrit à ses parents :

« Je rêve de poulpe, je mange du poulpe, je nourris mes poulpes, je vis poulpe ».

Son obsession pour le poulpe l’entraîne sur la piste d’une de ses contributions majeures dans le domaine de la physiologie. Alors qu’il dissèque un poulpe, il remarque que la couleur du sang qui sort de ses branchies est d’une autre couleur que celle du sang qui y entre, comme c’est le cas chez les mammifères pour le sang veineux et le sang oxygéné. Il en déduit que le poulpe, cet invertébré sur lequel il travaille, présente le même genre de système que les vertébrés. Et il se met alors à chercher la substance qui capte l’oxygène dans le sang du poulpe. C’est ainsi que Fredericq découvre l’hémocyanine. Contrairement aux mammifères, la couleur du sang oxygéné du poulpe n’est pas rouge mais bleue. En creusant un peu, Léon Fredericq s’aperçoit que cette coloration bleutée est liée à la présence de cuivre au sein de l’hémocyanine, la protéine qui transporte l’oxygène dans le sang des poulpes. Chez les mammifères, c’est à l’hémoglobine, une protéine contenant du fer, que revient cette charge. En fonction qu’elle se lie à des atomes de fer ou de cuivre, la molécule d’oxygène donne donc au sang sa couleur rouge ou bleue, respectivement. L’hémocyanine découverte ainsi est le deuxième transporteur d’oxygène le plus utilisé par les êtres vivants après l’hémoglobine. Cette protéine est notamment répandue chez un grand nombre d’insectes et de mollusques.

Toujours chercheur à l’Université de Gand à l’époque, Léon Fredericq rédige en 1878 un mémoire sur ses dernières découvertes intitulé « Sur l’hémocyanine, substance nouvelle du sang de poulpe ». Il le présente à l’Académie des Sciences de Paris et rencontre l’admiration générale. Outre la mise au jour de l’hémocyanine, il montrait ainsi qu’au cours de l’évolution, des protéines avaient évolué en parallèle pour remplir les mêmes fonctions chez les vertébrés et les invertébrés, ici les transporteurs d’oxygène.

Un an après la découverte de l’hémocyanine et la renommée internationale de Léon Fredericq qui s’ensuivit, ce dernier rejoint l’ULiège, choisi par Theodor Schwann lui-même pour reprendre sa chaire de Physiologie. Il s’intéresse à différents sujets tels que la régulation de la température et du métabolisme général, la composition saline des tissus en relation avec leur environnement, le réflexe du crabe – qui se coupe lui-même une patte pour se sauver dans certaines situations (autophagie) -, ou encore la coagulation du sang. Concernant ce thème de recherche, il écrit : « Le mystère de la coagulation du sang m’intéresse plus que celui de la Sainte-Trinité ».

Mais un autre domaine l’intéresse également et l’occupera particulièrement à Liège : la circulation vasculaire et la physiologie cardiaque. Ses recherches dans ce domaine lui vaudront d’être reconnu comme un spécialiste en la matière. Il met au point la technique expérimentale de circulation croisée entre deux chiens afin d’éclaircir des questions concernant le contrôle de la respiration par des centres nerveux. En simplifiant très fort, Fredericq est parvenu a obtenir une circulation croisée entre deux chiens en coupant leurs carotides et en reliant les extrémités de ces dernières de sorte que la tête du chien A ne reçoive que du sang provenant du corps du chien B et vice-versa. Léon Fredericq écrit que « les animaux supportent parfaitement cette opération et ne présentent aucun trouble du mouvement respiratoire ni des battements du cœur. L’expérience pourra être prolongée d’autant plus longtemps que les canules de verre qui relient les artères seront plus larges et plus courtes, ce qui retarde la coagulation du sang dans leur intérieur ».

La circulation céphalique croisée ainsi obtenue par Léon Fredericq lui permet de réaliser une expérience très importante sur la régulation des mouvements respiratoires. Il a en effet pu démontrer  que l’on peut modifier le rythme et le type des mouvements respiratoires en agissant uniquement sur la composition du sang qui circule dans la tête d’un animal.

Léon Fredericq se met ensuite à la chirurgie cardiaque chez le chien. Il se penche plus particulièrement sur  la mesure de la pression présente dans les différentes cavités cardiaques. Il réalise ses mesures dans chacune des cavités à l’aide d’un éléctrogramme, l’ancêtre de l’électrocardiogramme, et mesure ainsi la variation des ondes de pression intracardiaque.

Comme Edouard Van Beneden et toujours avec le même architecte Lambert Noppius, il est à l’origine de la fondation de l’Institut de Physiologie (place Delcour) qui devient un pôle de la recherche mondiale en cette matière. Il fonde les Archives Internationales de Physiologie et de Biochimie toujours publiées de nos jours sous la responsabilité des physiologistes de France. Sa renommée mondiale lui permet d’organiser les premiers congrès internationaux de physiologie dont celui de Bâle en 1889 et de Bruxelles en 1904.

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En 1931, le roi Albert Ier lui accorde la concession de noblesse et le titre de baron transmissible par ordre de progéniture masculine.

A son initiative aussi, l’ULiège ouvre la première station scientifique des Hautes fagnes au Mont Rigi, à 675 mètres d’altitude.

« En matière de religion et d’opinions philosophiques, Fredericq était la tolérance même », écrira Marcel Florkin. Il était tourmenté du besoin de conviction religieuse et le christianisme lui apparaissait comme la forme la plus haute de la vie morale. Il n’en était pas moins un agnostique résolu et disait :

« La tolérance est une fleur qui croît sur le fumier de l’indifférence ».

Toujours selon Florkin, son rationalisme se traduisait dans le goût qu’il avait de faire la guerre à l’occultisme, l’amour du merveilleux, la croyance aux miracles et les superstitions grossières comme la radiesthésie, l’homéopathie, l’astrologie ou le spiritisme.

Issu d’une famille d’artistes, Léon Fredericq cultivera lui aussi ce don par la réalisation de nombreuses aquarelles d’une grande richesse dont les thèmes récurrents étaient la ville de Liège et le plateau des Hautes Fagnes.

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Grâce à ses travaux, nombreux, divers et brillants, Léon Fredericq a contribué à faire de la physiologie une science indépendante. Il en est l’un des pionniers. Son adage « Le doute est l’oreiller du savant » et son aversion pour le pessimisme, qu’il considérait comme une faiblesse humaine, l’ont certainement guidé vers sa destinée d’illustre scientifique de son époque. Pour lui rendre hommage, la Faculté de Médecine de Liège institue en 1987 la Fondation Léon Fredericq, une fondation pour la recherche biomédicale au Centre Hospitalier Universitaire de Liège qui est devenue une fondation hospitalo-universitaire d’utilité publique en 2017.

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