Tudo começou na carreira artística de Luis Gustavo quando, pré-adolescente, ele acompanhou a irmã mais velha, Helenita Sanchez, então uma atriz iniciante, nos programas da Rádio Tupi Difusora. Ficava na cabine com o sonoplasta Lima Duarte, assistindo a tudo maravilhado. Foi aí que surgiu o seu interesse pelo espetáculo. Quando a televisão chegou ao Brasil em 1950, seu cunhado, Cassiano Gabus Mendes, então diretor artístico da TV Tupi, o indicou para a vaga de caboman. Luis Gustavo teve o privilégio de estar no estúdio quando, pela primeira vez, uma emissora latino-americana foi ao ar. Durante cinco anos trabalhou atrás das câmeras, sendo contrarregra, auxiliar de iluminação e cinegrafista. Mas o que ele realmente queria era “pular para a parte artística, para a direção de estúdio, que já lidava com cenário, com tudo que não era técnica”, recorda-se.

Tornou-se assistente de direção de vários programas, entre eles o teleteatro 'TV de Vanguarda'. Foi lá que, por acaso, fez a sua estreia como ator. Walter Avancini havia adoecido, e faltava um ator para a peça 'Mas Não se Matam Cavalos', de Horace McCoy. Luis Gustavo o substituiu e o seu desempenho lhe valeu o registro de ator. Desde então, jamais abandonou a interpretação. Sua primeira novela foi 'Se o Mar Contasse', de Ivani Ribeiro, na TV Tupi, em 1964. Também na emissora, atuou em 'O Sorriso de Helena' (1964), 'O Direito de Nascer' (1964), 'O Amor Tem Cara de Mulher' (1966) e 'Estrelas no Chão' (1967). Paralelamente ao trabalho na TV, o ator também dava início à sua carreira no teatro. Em 1967, pela atuação em 'Quando as Máquinas Param', de Plínio Marcos, ganhou o prêmio de melhor ator da Associação Paulista de Críticos de Teatro (APCT).

Em 1968, Luis Gustavo participou da criação de um marco da telenovela brasileira, 'Beto Rockfeller', que mudaria para sempre a sua carreira. Ele estava na boate do cunhado Cassiano, quando observava um grupo que comemorava o aniversário de uma moça. “Entrou um rapaz, com uma roupa diferente, simpático. Cumprimentou todo mundo, beijou a mão da aniversariante, pegou flores que estavam na própria mesa e deu a ela, como se ele próprio as tivesse trazido”, observa. Luis Gustavo ainda viu o rapaz comer e beber na mesa, cativar todos com o seu carisma e “sair da boate com uma menina ainda mais linda que a aniversariante”. Era um típico “bicão”, um sujeito que, com sua lábia e esperteza, sempre tirava vantagem em tudo. Assim surgia o personagem Beto Rockefeller, vivido pelo ator na TV Tupi.

'Beto Rockfeller' foi um dos maiores sucessos da TV Tupi. A inovadora temática urbana e a linguagem moderna influenciaram toda a produção de telenovelas da época, inclusive da Globo. A novela foi precursora, também, das ações de merchandising, muitas delas realizadas pelo próprio Luis Gustavo. Após um ano no ar, foi adaptada para o cinema por Olivier Perroy, em filme protagonizado pelo ator. A novela também foi parodiada por Amácio Mazzaropi em 'Betão Roncaferro' (1970), de Pio Zamuner.

O sucesso foi tão grande que, quando a trama terminou, Luis Gustavo não conseguia trabalho: sua imagem estava muito associada à do anti-herói espertalhão. Um ano e meio depois, voltou às telenovelas contratado pela TV Record para atuar em 'Editora Mayo, Bom Dia' (1971), de Walther Negrão. Em seguida, novamente na TV Tupi, atuou em 'Os Inocentes' (1974), de Ivani Ribeiro, e 'O Sheik de Ipanema' (1975), de Sérgio Jockyman.

Sua estreia na Globo aconteceu em 1976, na novela 'Anjo Mau', que também marcou a estreia na emissora do autor Cassiano Gabus Mendes. Na trama, o ator deu vida a Ricardo, irmão do protagonista Rodrigo, vivido por José Wilker. Em seguida, atuou em 'Duas Vidas' (1977), escrita por Janete Clair. Seu primeiro grande sucesso na Globo veio em 1978, com o personagem cego Léo da novela 'Te Contei?', de Cassiano Gabus Mendes. O ator compôs o personagem inspirado em um amigo de infância. “É um dos personagens que eu tenho mais dentro do coração”, recorda.

Após uma pequena participação no filme 'Amada Amante', de Cláudio Cunha, e uma passagem pela TV Bandeirantes, Luis Gustavo voltou à Globo na pele do detetive Mário Fofoca, em 'Elas por Elas' (1982), também de Cassiano Gabus Mendes. Mas não foi fácil. Apesar da resistência do autor em indicá-lo a um papel menor, uma ponta, nos cinco primeiros capítulos, Cassiano sucumbiu. O sucesso foi tamanho que a trama foi reestruturada para explorar mais as cenas de humor envolvendo o detetive. Terminada a novela e ainda na esteira da popularidade de Mário Fofoca, estrelou o filme 'As Aventuras de Mário Fofoca' (1982), de Adriano Stuart, e o seriado 'Mário Fofoca' (1983), com textos de Luis Fernando Verissimo. Na série, Mário Fofoca continuava como um detetive confuso e desastrado, que solucionava seus casos aos trancos e barrancos; mas desta vez, se mudara para o Rio de Janeiro para viver na casa da mãe, Raquel (Ana Ariel), uma senhora mal-humorada que não aprova sua profissão. Ele contracenava com Osmar Prado e Evandro Mesquita.

Duas décadas depois, Luis Gustavo pôde reviver o saudoso detetive. Isso porque, em 2010, Mário Fofoca ressurge como personagem da segunda versão da novela 'Ti-Ti-Ti', adaptação de Maria Adelaide Amaral do texto de Cassiano Gabus Mendes. Na trama, o ator foi homenageado em cena memorável: seu personagem, Mário Fofoca, para ajudar o amigo Ariclenes (Murilo Benício), teve que se vestir de Victor Valentim. Assim, Luis Gustavo interpretou dois de seus personagens mais marcantes de uma só vez.

Em 1985, o ator viveu o trambiqueiro Victor Valentim, na primeira versão de 'Ti-Ti-Ti'. Na trama, Ariclenes assumia a identidade de um costureiro espanhol para melhorar de vida. A tirada cômica da rivalidade entre Victor Valentim e o estilista André Spina (Reginaldo Faria) foi sucesso de audiência. Na mesma época, no teatro, Luis Gustavo iniciou uma frutífera parceria com o ator e dramaturgo Juca de Oliveira. Atuou em duas comédias: 'Baixa Sociedade', com o sobrinho Cássio Gabus Mendes, Eliana Barbosa e Ana Cláudia Bringel; e 'Meno Male', com Fulvio Stefanini, Nicole Puzzi e Maria Estela.

Em 1989 veio o convite de Lauro César Muniz para interpretar um radialista inescrupuloso que seria assassinado nos primeiros capítulos da novela 'O Salvador da Pátria'. O personagem se chamaria Juca Santana, mas Luis Gustavo sugeriu Juca Pirama. Assim, ele poderia usar a frase “Meninos, eu vi…”, do poema 'I-Juca Pirama', de Gonçalves Dias, como bordão a cada início de transmissão do seu programa sensacionalista. Como era de se esperar, o personagem e o bordão fizeram um tremendo sucesso. E apesar de Juca Pirama de fato morrer no início da trama, ele voltava diversas vezes em flashback até o final da novela. Em seguida, em 1990, protagonizou a novela 'Mico Preto', de Marcílio Moraes, Leonor Basséres e Euclydes Marinho. Na trama, interpretou Firmino do Espírito Santo, um funcionário público honesto e pacato que é nomeado procurador de uma empresária pouco antes de seu misterioso desaparecimento.

Em 1993, participou de 'O Mapa da Mina', última novela do autor Cassiano Gabus Mendes, que faleceu durante as gravações. No ano seguinte, atuou no seriado 'Confissões de Adolescente', dirigido e produzido por Daniel Filho, e exibido pela TV Cultura.

Naquele ano, Luis Gustavo concebeu um projeto de um novo humorístico, que seria feito ao vivo e com plateia, podendo incorporar todo tipo de improviso que por ventura surgisse. Assim nasceu o 'Sai de Baixo', que ocuparia com sucesso a grade da Globo de 1996 a 2002.

No humorístico, Luis Gustavo deu vida ao cômico Tio Vavá, patriarca de uma louca família composta por Cassandra (Aracy Balabanian), Magda (Marisa Orth), Caco (Miguel Falabella) e os empregados João Canabrava (Tom Cavalcante) e Edileusa (Claudia Jimenez). Como o humorístico explorava bem os erros de gravação, o elenco se divertia muito em cena, assim como o público que o assistia. Luis Gustavo lembra, assim como seus colegas também em depoimento ao Memória Globo, que era difícil segurar o riso. “Todos são comediantes de primeira linha. Foi aquele sucesso! Foram seis anos que senti como se fossem seis dias”, comemora.

Em 2013, 'Sai de Baixo' ganhou uma temporada extraordinária, realizada em parceria com o canal Viva, exibido também na Globo. Com direção de Dennis Carvalho, textos do jornalista Artur Xexéo e redação final de Miguel Falabella, o humorístico voltou ao mesmo palco – o Teatro Procópio Ferreira, em São Paulo -, com elenco e equipe técnica originais e quase completos.

Após o primeiro trabalho em 'Sai de Baixo', participou de 'O Beijo do Vampiro', de Antonio Calmon, no papel de um atrapalhado caçador de vampiros. Dois anos depois, em 2004, atuou ao lado de Marília Pêra na novela 'Começar de Novo', de Calmon e Elizabeth Jhin. “Essas foram duas novelas das mais prazerosas de se trabalhar. Porque o Calmon é uma pessoa por quem eu tenho uma grande admiração, ele tem uma loucura maravilhosa, é muito doido. O elenco era uma família”, conta.

Em 2008, voltou a atuar em novela de Antonio Calmon, 'Três Irmãs', como o trambiqueiro Nereu, em dupla cômica com Otávio Augusto. No ano seguinte, integrou o elenco de 'Cama de Gato', de Duca Rachid e Thelma Guedes. Em 2013, o ator participou da novela que venceu o Prêmio Emmy Internacional no ano seguinte: 'Joia Rara', de Duca Rachid e Thelma Guedes. Ele interpretou o personagem Apolônio Fonseca que criou Amélia (Bianca Bin) e Mundo (Domingos Montagner), seu afilhados. Morava em um cortiço, na Lapa, e considerava Pérola (Mel Maia) como uma neta. Como Eustáquio Fragoso, em 'Êta Mundo Bom!', contracenou com Débora Nascimento (Filomena), em 2016. Em 2018, Luis Gustavo viveu Gonçalo Galvez na série 'Brasil a Bordo', sobre a situação da Piorá Linhas Aéreas, uma empresa de aviação mambembe. No mesmo ano, o ator interpretou Heitor em 'Malhação: Vidas Brasileiras'.

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O ator faleceu em 19 de setembro de 2021, em Itatiba, São Paulo, vítima de complicações de um câncer no intestino.