Hans Krebs (bioquímico)
Sir Hans Adolf Krebs, FRS (, Alemán: [hansual] ()
escucha); 25 de agosto de 1900 – 22 de noviembre de 1981) fue biólogo, médico y bioquímico británico nacido en Alemania. Fue un científico pionero en el estudio de la respiración celular, un proceso bioquímico en células vivas que extrae energía de alimentos y oxígeno y lo pone a disposición para impulsar los procesos de la vida. Es más conocido por sus descubrimientos de dos importantes secuencias de reacciones químicas que tienen lugar en las células de casi todos los organismos, incluyendo humanos, aparte de microorganismos anaeróbicos, a saber, el ciclo de ácido cítrico y el ciclo de urea. El primero, a menudo eponímico conocido como el "ciclo de Krabs", es la secuencia de reacciones metabólicas que permite a las células de organismos que respiran oxígeno obtener más ATP de los alimentos que consumen que los procesos anaeróbicos como la glucolisis pueden suministrar; y su descubrimiento ganó Krebs un Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953. Con Hans Kornberg, también descubrió el ciclo de glyoxilato, una ligera variación del ciclo de ácido cítrico que se encuentra en plantas, bacterias, protistas y hongos.
Krebs murió en 1981 en Oxford, donde pasó 13 años de su carrera desde 1954 hasta su jubilación en 1967 en la Universidad de Oxford.
Biografía
Vida temprana y educación
Krebs nació en Hildesheim, Alemania, hijo de Georg Krebs, cirujano de oído, nariz y garganta, y Alma Krebs (de soltera Davidson). Era de ascendencia judía-silesiana y era el mediano de tres hijos. Tenía una hermana mayor, Elisabeth, y un hermano menor, Wolfgang.
Krebs asistió al famoso antiguo Gymnasium Andreanum en su ciudad natal. Cerca del final de la Primera Guerra Mundial, en septiembre de 1918, seis meses antes de completar su educación secundaria, fue reclutado por el Ejército Imperial Alemán. Se le permitió tomar un examen de emergencia para su diploma de escuela secundaria, que aprobó con una puntuación tan alta que sospechó que los examinadores eran "indebidamente indulgentes y comprensivos". Con el final de la guerra dos meses después, terminó su servicio militar obligatorio.
Krebs decidió seguir la profesión de su padre y entró en la Universidad de Göttingen en diciembre de 1918 para estudiar medicina. En 1919, se trasladó a la Universidad de Friburgo. En 1923, publicó su primer artículo científico sobre una técnica de tinción de tejidos. Hizo este trabajo bajo la dirección de Wilhelm von Mollendorf a partir de 1920. Completó su curso de medicina en diciembre de 1923. Para obtener un título de Doctor en Medicina y una licencia médica, pasó un año en la Tercera Clínica Médica de la Universidad. de Berlín. Para entonces, había cambiado su objetivo profesional de convertirse en médico en ejercicio a convertirse en investigador médico, particularmente en bioquímica. En 1924, estudió en el Departamento de Química del Instituto Patológico del Hospital Charité, en Berlín, para formarse en química y bioquímica. Obtuvo su título de médico en 1925 en la Universidad de Hamburgo.
Carrera
En 1926, Krebs se unió a Otto Heinrich Warburg como asistente de investigación en el Instituto de Biología Kaiser Wilhelm en Dahlem, Berlín. Le pagaban 4800 marcos al año. Después de cuatro años en 1930, con 16 publicaciones en su haber, su mentor Warburg lo instó a seguir adelante y asumió el cargo de Asistente en el Departamento de Medicina del Hospital Municipal de Altona (ahora parte de Hamburgo). Al año siguiente se trasladó a la Clínica Médica de la Universidad de Friburgo. En Freiburg, estuvo a cargo de unos 40 pacientes y tenía la libertad de hacer su propia investigación. Antes de que terminara un año en Freiburg, él, junto con el estudiante de investigación Kurt Henseleit, publicaron su descubrimiento del ciclo de ornitina de la síntesis de urea, que es la vía metabólica para la formación de urea. Ahora se conoce como el ciclo de la urea y, a veces, también se le conoce como el ciclo de Krebs-Henseleit. Juntos también desarrollaron una solución acuosa compleja (un tampón), o perfusión ex vivo, para estudiar el flujo sanguíneo en las arterias, que ahora se llama el tampón de Krebs-Henseleit). En 1932, publicó el básico reacciones químicas del ciclo de la urea, que establecieron su reputación científica.
La vida de Krebs como un respetado científico alemán se detuvo abruptamente en 1933 debido a su ascendencia judía. Con el ascenso al poder del Partido Nazi de Hitler, Alemania decretó la Ley para la Restauración del Servicio Civil Profesional, que decretaba la eliminación de todos los no alemanes y antinazis de las ocupaciones profesionales. Krebs recibió su despido oficial de su trabajo en abril de 1933 y su servicio terminó el 1 de julio de 1933. Un admirador, Sir Frederick Gowland Hopkins de la Universidad de Cambridge, acudió inmediatamente en su rescate y persuadió a la universidad para contratar a Krebs para trabajar. con él en el Departamento de Bioquímica. En julio de 1933, se instaló en Cambridge con el apoyo financiero de la Fundación Rockefeller.
Aunque Alemania lo restringió a traer solo sus pertenencias personales, tuvo la suerte de que los agentes del gobierno le permitieran llevar su equipo y muestras de investigación a Inglaterra. Demostraron ser fundamentales para sus descubrimientos posteriores, especialmente el manómetro desarrollado por Warburg específicamente para medir el consumo de oxígeno en cortes finos de tejidos; fue la base de su investigación.
Fue nombrado demostrador en bioquímica en 1934, y en 1935 la Universidad de Sheffield le ofreció un puesto de profesor de farmacología, con un laboratorio más espacioso y el doble de salario. Trabajó allí durante 19 años. La Universidad de Sheffield abrió un Departamento de Bioquímica, ahora Departamento de Biología Molecular y Biotecnología, en 1938 y Krebs se convirtió en su primer director y, finalmente, en profesor en 1945. Durante su tiempo, se convirtió en uno de los principales departamentos de bioquímica del mundo. Krebs se hizo cargo de la gestión del Instituto de Investigación Sorby en 1943. En 1944, el Consejo Británico de Investigación Médica estableció la Unidad MRC para la Investigación del Metabolismo Celular en Sheffield, y Krebs fue nombrado Director. Con esto, su laboratorio se hizo tan grande que los lugareños lo apodaron en broma 'El imperio de Krebs'.
Se mudó con su unidad MRC a la Universidad de Oxford en 1954 como profesor de bioquímica de Whitley, cargo que ocupó hasta su jubilación en 1967. El consejo editorial de Biochemical Journal expresó sus buenos deseos a su jubilación, pero a cambio prometió mantenerlos ocupados, mediante la producción de artículos científicos. Continuó su investigación y llevó su unidad MRC al Departamento de Medicina Clínica de Nuffield en Radcliffe Infirmary, Oxford. Desde allí publicó más de 100 trabajos de investigación.
Vida privada
Krebs conoció a Margaret Cicely Fieldhouse (30 de octubre de 1913 - mayo de 1993) cuando se mudó a Sheffield en 1935. Se casaron el 22 de marzo de 1938. Más tarde, Krebs describió su vida en Sheffield como "19 años felices". Tuvieron dos hijos, Paul (nacido en 1939) y John (nacido en 1945), y una hija, Helen (nacida en 1942). John (Sir John Krebs, y más tarde Baron Krebs) se convirtió en un renombrado ornitólogo, profesor de la Universidad de Oxford, director del Jesus College, Oxford y miembro de la Cámara de los Lores británica.
Muerte
Tras una breve enfermedad, Krebs murió el 22 de noviembre de 1981 en Oxford, a la edad de 81 años.
Logros
Ciclo de la urea (ciclo de Krebs-Henseleit)
En 1932, Krebs elaboró las líneas generales del ciclo de la urea con un estudiante de medicina, Kurt Henseleit, en la Universidad de Friburgo. Mientras trabajaba en la Clínica Médica de la Universidad de Friburgo, Krebs conoció a Kurt Henseleit, con quien investigó el proceso químico de formación de la urea. En 1904, dos alemanes, A. Kossel y H. D. Dakin, demostraron que la arginina podía hidrolizarse mediante la enzima arginasa para formar ornitina y urea en una reacción inorgánica. Con base en esta reacción, Krebs y Henseleit postularon que en las células vivas podría ocurrir una reacción similar, y que la ornitina y la citrulina podrían ser las reacciones intermedias. Krebs comenzó a trabajar en el posible método para la síntesis de arginina. Usando su manómetro Warburg, mezcló una rebanada de hígado con ornitina purificada y citrulina. Encontró que la citrulina actuaba como catalizador en las reacciones metabólicas de la urea a partir del amoníaco y el dióxido de carbono. Él y Henseleit publicaron su descubrimiento en 1932. Así se estableció el ciclo de la urea (o "ciclo de la ornitina"), y fue el primer ciclo metabólico descubierto.
Ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs)
En la Universidad de Sheffield, Krebs y William Johnson investigaron la respiración celular mediante la cual se consumía oxígeno para producir energía a partir de la descomposición de la glucosa. Krebs le había sugerido anteriormente a Warburg mientras trabajaban juntos en Alemania que mediante el uso de un manómetro sería posible detectar el consumo de oxígeno e identificar la reacción química en el metabolismo de la glucosa. Warburg había rechazado rotundamente la idea. En Sheffield, Krebs trabajó enérgicamente para identificar una posible reacción química y encontró numerosas vías hipotéticas. Usando el manómetro probó esas hipótesis una por una. Una hipótesis que involucraba succinato, fumarato y malato demostró ser útil porque todas estas moléculas aumentaban el consumo de oxígeno en el músculo de la pechuga de la paloma. En 1937, los bioquímicos alemanes Franz Knoop y Carl Martinus demostraron una serie de reacciones usando citrato que producían oxaloacetato. Krebs se dio cuenta de que estas moléculas podrían ser los intermedios que faltaban para tal reacción. Después de cuatro meses de trabajos experimentales para llenar los vacíos, Krebs y Johnson lograron establecer la secuencia del ciclo químico, al que llamaron "ciclo del ácido cítrico". También se conoce como el "ciclo de Krebs" o "ciclo del ácido tricarboxílico (TCA)".
Krebs envió un breve relato manuscrito del descubrimiento a Nature el 10 de junio de 1937. El 14 de junio, recibió una carta de rechazo del editor, diciendo que la revista "ya tenía suficiente cartas para llenar columnas de correspondencia durante siete u ocho semanas", y alentando a Krebs a "enviarlo para su pronta publicación a otro periódico".
Krebs inmediatamente preparó una versión más larga titulada "El papel del ácido cítrico en el metabolismo intermedio en tejidos animales", que envió a la revista holandesa Enzymologia después de dos semanas y se publicó en dos meses. Le siguió una serie de artículos en diferentes revistas.
Ciclo del glioxilato
Krebs continuó agregando más detalles a su ciclo de ácido cítrico. El descubrimiento de acetil-CoA en 1947 por Fritz Albert Lipmann fue otra contribución importante. Sin embargo, este nuevo descubrimiento planteó un problema en su clásica reacción. En 1957, él, con Hans Kornberg, descubrió que había enzimas cruciales adicionales. Uno era malato sintasa, que condensa acetato con glioxilato para formar malato, y el otro era isocitrato liasa, que proporciona glioxilato para la reacción escindiéndolo del isocitrato. Estas dos reacciones no siguieron el ciclo normal del ácido cítrico y, por lo tanto, la vía se denominó derivación del glioxilato del ciclo del ácido cítrico, pero ahora se conoce como ciclo del glioxilato.
Honores y premios
Krebs se convirtió en ciudadano británico por naturalización en 1939. Fue elegido miembro del Trinity College, Oxford, entre 1954 y 1967. Fue elegido miembro de la Royal Society en 1947. En 1953, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su "descubrimiento del ciclo del ácido cítrico". (Compartió el Premio Nobel con Fritz Lipmann). Por la misma razón, recibió el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica en 1953.
La Royal Society le otorgó la Medalla Real en 1954 y la Medalla Copley en 1961. Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1957.
En 1958, recibió la Medalla de Oro de la Sociedad Holandesa de Física, Ciencias Médicas y Cirugía. Fue nombrado caballero en 1958 y elegido miembro honorario de Girton College, Universidad de Cambridge, en 1979. Fue miembro original de la Society for General Microbiology, que le otorgó membresía honoraria en 1980. También fue miembro electo de la American Philosophical Society y la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. Recibió un doctorado honorario de 21 universidades.
En julio de 2015, la medalla del Premio Nobel de Krebs se subastó por 225 000 libras esterlinas (alrededor de 351 225 dólares). Las ganancias se utilizaron para fundar Sir Hans Krebs Trust, que proporciona fondos para estudiantes de doctorado en el campo biomédico y apoya a los químicos que tuvieron que huir de sus países de origen.
Legado
La Universidad de Oxford tenía un edificio llamado Hans Krebs Tower, que estaba ocupado por el Departamento de Bioquímica. En 2008 se construyó un nuevo edificio para el Departamento de Bioquímica, en el que se colocó una placa el 20 de mayo de 2013 por parte de la Asociación de Refugiados Judíos. La placa fue descubierta por John, Lord Krebs, y la inscripción dice:
Profesor Sir Hans Krebs FRS 1900 – 1981 Biochemist & Discoverer of the Krebs cycle Nobel Prize Winner 1953 trabajó aquí 1954 – 1967
La Universidad de Sheffield cuenta con el Instituto Krebs, fundado en 1988. Es un centro de investigación que cubre programas interdisciplinarios en investigación bioquímica.
En 1990, la Federación de Sociedades Bioquímicas Europeas instituyó la Conferencia y Medalla Sir Hans Krebs, que fue otorgada por el Centro de Investigación Lord Rank. Se otorga por logros sobresalientes en bioquímica y biología molecular.
La Sociedad de Amigos de la Facultad de Medicina de Hannover otorga el Premio Sir Hans Krebs, dotado con 10.000 euros.
La Sociedad Bioquímica ofrece la Beca Krebs Memorial a un estudiante de posgrado (PhD) que trabaje en bioquímica o una ciencia biomédica afín en cualquier universidad británica. A partir de 2014, la beca tiene un valor de £ 18,500 y se otorga por un año, pero se puede extender hasta tres años.
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