Otto Loewi – Nobelova cena za objav chemického prenosu nervových impulzov
Otto Loewi (1936): Nobelova cena za objav chemického prenosu nervových impulzov — slávny experiment so žabím srdcom a vznik neurotransmiterov.
Otto Loewi (3. júna 1873 - 25. decembra 1961) bol nemecký lekár. V roku 1936 získal spolu s Henrym Hallettom Dalom Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu za objav chemického prenosu nervových impulzov.
Loewiho experiment
Vo svojom najznámejšom experimente Loewi izoloval dva prípadne prepustené žabie srdcia so zachovanými vegetatívnymi nervami. Najprv elektricky stimuloval blúdivý nerv (nervus vagus) pri jednom srdci, čo spôsobilo spomalenie jeho tepu (bradykardiu). Potom odobral tekutinu, v ktorej bolo toto prvé srdce perfundované, a aplikoval ju na druhé, predtým normálne tepujúce srdce. Aj druhé srdce sa začalo spomaľovať.
Tento jednoduchý, ale presne premyslený postup preukázal, že za zmenou srdečného rytmu po stimulácii nervu nestojí iba priamy elektrický prenos, ale látka uvoľnená z nervového zakončenia. Loewi tak nazval túto látku „Vagusstoff“ (z nem. „vagusová látka“); neskôr sa ukázalo, že ide o acetylcholín, čo potvrdili aj práce H. H. Dalea a ďalších výskumníkov.
Slávna anekdota hovorí, že Loewi dostal nápad na experiment vo sne: zobudil sa, zapísal si ho, ale aby výsledok potvrdil, musel experiment vykonať znova v laboratóriu. Nech už je pôvod inšpirácie akýkoľvek, výsledok dal jasný dôkaz o chemickom prenose medzi nervovými bunkami.
Význam objavu
Loewiho prácou sa zmenilo chápanie synaptickej komunikácie. Pred jeho experimentom dominovala predstava, že nervové impulzy sa prenášajú výlučne elektrickým spôsobom. Loewi ukázal, že prenos môže prebiehať aj chemicky pomocou neurotransmiterov, čo otvorilo cestu k rozvoju moderného neurofyziologického a farmakologického výskumu.
Dôsledky tohto objavu sú rozsiahle:
- vysvetlenie fungovania autonómneho nervového systému (napr. parasympatikový účinok acetylcholínu na srdce a hladké svalstvo),
- základy pre vývoj liekov ovplyvňujúcich synaptický prenos (antagonisty/agonisty neurotransmiterov),
- pochopenie mechanizmov na synapsiach centrálneho a periférneho nervového systému,
- podpora skúmania iných chemických poslov a ich úloh pri učení, pamäti či chorobách nervového systému.
Typy synapsií
V súčasnosti je známe, že existujú dva rôzne druhy nervových synapsií. Jeden druh uvoľňuje chemické látky a je to neurotransmiterová synapsa. Táto funguje cez uvoľnenie neurotransmiteru z presynaptickej bunky, jeho difúziu cez synaptickú štrbinu a väzbu na receptory postsynaptickej bunky — proces pomalší, ale vysoko modulovateľný a špecifický. Druhá je elektrická synapsa, ktorá prenáša napäťové náboje cez medzerovité spoje (gap junctions) medzi nervovými bunkami; je veľmi rýchla a často obojsmerná.
Život a kariéra po objave
Otto Loewi sa narodil vo Frankfurte nad Mohanom a počas svojej kariéry pôsobil v rôznych európskych centrách, vrátane Viedne a Grazu. Ako osoba židovského pôvodu čelil po nástupe nacizmu prenasledovaniu; v roku 1938 bol zatknutý po anšluse Rakúska, neskôr prepustený a podarilo sa mu emigrovať do Veľkej Británie a následne do Spojených štátov, kde prežil zvyšok života. Zomrel 25. decembra 1961 v New Yorku.
Loewiho experiment zostáva medzi najznámejšími príkladmi elegantného dizajnu v experimentálnej biológii — jednoduchý, reprodukovateľný postup, ktorý zmenil porozumenie základnej biologickej funkcie a mal trvalý vplyv na medicínu a neurovedu.
Prehľadať