Otto Loewi ( en alemán: [ˈɔtoː ˈløːvi] ; 3 de junio de 1873 - 25 de diciembre de 1961)[4]fue unfarmacólogoy psicobiólogonacido enAlemaniala acetilcolinaneurotransmisorendógeno. Por este descubrimiento, fue galardonado con elPremio Nobel de Fisiología o Medicinaen 1936, que compartió con SirHenry Dale, quien fue un amigo de toda la vida que ayudó a inspirar el experimento del neurotransmisor.[5]Loewi conoció a Dale en 1902 cuando pasó algunos meses en ellaboratorio deErnest Starlingel University College de Londres.
Loewi nació en Frankfurt , Alemania , el 3 de junio de 1873 en una familia judía . Fue a estudiar medicina a la Universidad de Estrasburgo , Alemania (ahora parte de Francia) en 1891, donde asistió a cursos de profesores famosos como Gustav Schwalbe , Oswald Schmiedeberg y Bernhard Naunyn , entre otros. Recibió su doctorado en medicina en 1896. También fue miembro de la fraternidad Burschenschaft Germania Strassburg. [6]
Posteriormente trabajó con Martin Freund en la Universidad Goethe de Frankfurt y con Franz Hofmeister en Estrasburgo . [7] De 1897 a 1898 trabajó como asistente de Carl von Noorden, médico clínico del Hospital de la Ciudad de Frankfurt. Sin embargo, pronto, después de ver la alta mortalidad en innumerables casos de tuberculosis y neumonía muy avanzadas , que quedaron sin tratamiento debido a la falta de terapia, decidió abandonar su intención de convertirse en médico clínico y, en su lugar, realizar investigaciones en ciencias médicas básicas, en particular farmacología. En 1898, se convirtió en asistente del profesor Hans Horst Meyer , el renombrado farmacólogo de la Universidad de Marburgo . Durante sus primeros años en Marburgo , los estudios de Loewi se centraron en el campo del metabolismo . Como resultado de su trabajo sobre la acción de la florizina, un glucósido que provoca glucosuria, y otro sobre el metabolismo de la nucleína en el hombre, fue nombrado «Privatdozent» ( profesor ) en 1900. Dos años más tarde publicó su artículo «Über Eiweisssynthese im Tierkörper» (sobre la síntesis de proteínas en el cuerpo animal), demostrando que los animales son capaces de reconstruir sus proteínas a partir de sus productos de degradación, los aminoácidos, un descubrimiento esencial con respecto a la nutrición. [6]
En 1902, Loewi fue investigador invitado en el laboratorio de Ernest Starling en Londres, donde conoció a su amigo de toda la vida, Henry Dale.
En 1903, aceptó un puesto en la Universidad de Graz en Austria , donde permanecería hasta que lo obligaron a abandonar el país en 1938. En 1905, Loewi se convirtió en profesor asociado en el laboratorio de Meyer y recibió la ciudadanía austríaca. En 1909 fue designado para la Cátedra de Farmacología en Graz. También había sido profesor en la Universidad de Viena . [8]
Se casó en 1908 con Guida Goldschmiedt (1889-1958), con quien tuvo tres hijos y una hija. Fue el último judío contratado por la Universidad entre 1903 y el final de la guerra.
En 1921, Loewi investigó cómo responden los órganos vitales a la estimulación química y eléctrica . También estableció su dependencia relativa de la epinefrina para su correcto funcionamiento. En consecuencia, aprendió cómo se transmiten los impulsos nerviosos mediante mensajeros químicos. El primer neurotransmisor químico que identificó fue la acetilcolina.
Después de ser arrestado, junto con dos de sus hijos, la noche de la invasión alemana de Austria , el 11 de marzo de 1938, Loewi fue liberado después de tres meses con la condición de que "voluntariamente" entregara todas sus posesiones, incluidas sus investigaciones, a los nazis . Llegó a Gran Bretaña en septiembre de 1938 y poco después se le ofreció una cátedra visitante en la Université Libre de Bruxelles a través de la Fundación Francqui . [9]
Después de enseñar un semestre en la primera mitad de 1939 y de irse de vacaciones a Inglaterra, no regresó a Bruselas en septiembre debido al estallido de la Segunda Guerra Mundial . Loewi trabajó en el Instituto Nuffield de Investigación Médica afiliado a Oxford antes de aceptar una oferta de un puesto de profesor investigador titular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York . Llegó a los EE. UU. en junio de 1940 y su esposa se unió a él recién a principios de 1941 (no se le permitió irse antes). [10]
En 1946 se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos . En 1954 se convirtió en miembro extranjero de la Royal Society . [4] Murió en la ciudad de Nueva York el 25 de diciembre de 1961.
Poco después de la muerte de Loewi a finales de 1961, su hijo menor entregó la medalla de oro del Nobel a la Royal Society de Londres. En 1983 entregó el diploma Nobel a la Universidad de Graz en Austria , donde se encuentra actualmente, junto con una copia de bronce de un busto de Loewi. El original del busto se encuentra en el Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole , Massachusetts, la casa de verano de Loewi desde su llegada a los EE. UU. hasta su muerte. [6]
Antes de los experimentos de Loewi, no estaba claro si la señalización a través de la sinapsis era bioeléctrica o química . Si bien los experimentos farmacológicos habían establecido que las respuestas fisiológicas como la contracción muscular podían inducirse mediante la aplicación de sustancias químicas, no había evidencia de que las células liberaran sustancias químicas para causar estas respuestas. [5] Por el contrario, los investigadores habían demostrado que las respuestas fisiológicas podían causarse mediante la aplicación de un impulso eléctrico, lo que sugería que la transmisión eléctrica podría ser el único modo de señalización endógena. A principios del siglo XX, la controversia sobre si las células utilizaban transmisión química o eléctrica dividió incluso a los científicos más destacados. [5]
El famoso experimento de Loewi, publicado en 1921, respondió en gran medida a esta pregunta. Disecó dos corazones palpitantes de ranas : uno con el nervio vago , que controla la frecuencia cardíaca, y el otro corazón por sí solo. Ambos corazones se bañaron en una solución salina (es decir, solución de Ringer). Al estimular eléctricamente el nervio vago, Loewi hizo que el primer corazón latiera más lentamente. Luego, Loewi tomó un poco del líquido que bañaba el primer corazón y lo aplicó al segundo corazón. La aplicación del líquido hizo que el segundo corazón también latiera más lentamente, lo que demuestra que una sustancia química soluble liberada por el nervio vago estaba controlando la frecuencia cardíaca. Llamó a la sustancia química desconocida Vagusstoff , nombrándola en honor al nervio y la palabra alemana para sustancia. Más tarde se descubrió que esta sustancia química correspondía a la acetilcolina . Su experimento fue emblemático porque fue el primero en demostrar la liberación endógena de una sustancia química que podía causar una respuesta en ausencia de estimulación eléctrica. Allanó el camino para la comprensión de que el evento de señalización eléctrica (potencial de acción) provoca un evento químico (liberación de neurotransmisor de las sinapsis) que en última instancia es el efector sobre el tejido.
Las investigaciones de Loewi "Sobre el aumento de la liberación de adrenalina por la cocaína" y "Sobre la conexión entre la digital y la acción del calcio" estimularon un considerable cuerpo de investigación en los años posteriores a su publicación.
También aclaró dos mecanismos de importancia terapéutica: el bloqueo y el aumento de la acción nerviosa por ciertos fármacos.
Loewi también es conocido por el modo en que se le ocurrió la idea de su experimento. El sábado de Pascua de 1921, soñó con un experimento que demostraría de una vez por todas que la transmisión de impulsos nerviosos era química, no eléctrica. Se despertó, garabateó el experimento en un trozo de papel sobre su mesilla de noche y volvió a dormirse.
A la mañana siguiente, para su horror, descubrió que no podía leer los garabatos de medianoche. Ese día, dijo, fue el día más largo de su vida, ya que no podía recordar su sueño. Esa noche, sin embargo, tuvo el mismo sueño. Esta vez, fue inmediatamente a su laboratorio para realizar el experimento. [11] A partir de ese momento, el consenso fue que el Nobel no era una cuestión de "si", sino de "cuándo".
Trece años después, Loewi recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, que compartió con Sir Henry Hallett Dale . [12] [13]
Loewi observó que al extirpar el páncreas de los perros, se les producía una forma experimental de diabetes , lo que conducía a un cambio en la respuesta del ojo a la adrenalina. Este compuesto en perros normales no tiene efecto, pero en los perros sin páncreas la pupila se dilata. [14] Esta prueba implica instilar dosis repetidas de solución de adrenalina 1:1000 en el ojo y buscar dilatación pupilar . [15] Los cirujanos utilizaron esto como prueba diagnóstica para la pancreatitis aguda , que se basaba en la observación de Loewi de tal fenómeno en perros a los que se les había extirpado el páncreas. La utilidad de esta prueba se informó en una serie de casos de dos pacientes; fue, como se esperaba, negativa en un caso que involucraba carcinoma del conducto biliar, pero positiva en un caso de pancreatitis. [16] La eficacia de esta prueba se investigó posteriormente. [17] El mecanismo de acción de este fenómeno no está claro, pero se ha atribuido a "una alteración tóxica funcional de la neurona posganglionar simpática que inerva el iris". [18]
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