Otto Loewi

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Otto Loewi (alemán: [ˈɔtoː ˈløːvi] ⓘ; (3 de junio de 1873 - 25 de diciembre de 1961) fue un farmacólogo y psicobiólogo nacido en Alemania que descubrió el papel de la acetilcolina como neurotransmisor endógeno. Por este descubrimiento, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1936, que compartió con Sir Henry Dale, quien fue un amigo de toda la vida que ayudó a inspirar el experimento de los neurotransmisores. Loewi conoció a Dale en 1902 mientras pasaba algunos meses en el laboratorio de Ernest Starling en el University College de Londres.

Biografía

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 los famosos profesores 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.

Posteriormente trabajó con Martin Freund en la Universidad Goethe de Frankfurt y con Franz Hofmeister en Estrasburgo. De 1897 a 1898 trabajó como asistente de Carl von Noorden, médico en el Hospital Municipal de Frankfurt. Sin embargo, pronto, después de ver la alta mortalidad en innumerables casos de tuberculosis y neumonía muy avanzadas, que quedaron sin ningún tratamiento debido a la falta de terapia, decidió abandonar su intención de convertirse en médico y en su lugar realizar investigaciones en ciencias médicas básicas., en particular la farmacología. En 1898 se convirtió en asistente del profesor Hans Horst Meyer, el renombrado farmacólogo de la Universidad de Marburg. Durante sus primeros años en Marburg, los estudios de Loewi se centraron en el campo del metabolismo. Como resultado de sus trabajos sobre la acción de la florhizina, un glucósido que provoca la glucosuria, y otro sobre el metabolismo de las nucleínas 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 organismo animal), que demuestra que los animales son capaces de reconstruir sus proteínas a partir de sus productos de degradación, los aminoácidos, un descubrimiento esencial en el ámbito de la nutrición.

Sir Henry Dale y Otto Loewi

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 nombramiento en la Universidad de Graz en Austria, donde permanecería hasta que fue expulsado del país en 1938. En 1905, Loewi se convirtió en profesor asociado en el laboratorio de Meyer y recibió la ciudadanía austriaca.. En 1909 fue nombrado catedrático de Farmacología en Graz. También había sido profesor en la Universidad de Viena.

Se casó con Guida Goldschmiedt (1889-1958) en 1908. Tuvieron 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 relativa dependencia de la epinefrina para su correcto funcionamiento. En consecuencia, aprendió cómo los mensajeros químicos transmiten los impulsos nerviosos. 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" renunciar a todas sus posesiones, incluida su investigación, a los nazis. Inicialmente viajó a Gran Bretaña y poco después le ofrecieron una cátedra visitante en la Universidad libre de Bruselas a través de la Fundación Francqui. Loewi se mudó a los Estados Unidos en 1940, donde se convirtió en profesor investigador en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York. En 1946, se naturalizó como ciudadano de los Estados Unidos. En 1954, se convirtió en miembro extranjero de la Royal Society. 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 otorgó la medalla Nobel de oro a la Royal Society de Londres. Entregó el diploma Nobel a la Universidad de Graz en Austria en 1983, donde reside actualmente, junto con una copia en 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 EE.UU. hasta su muerte.

Investigación

En su experimento más famoso, Loewi tomó líquido de un corazón de rana y lo aplicó a otro, ralentizando el segundo corazón y mostrando que la señalización sináptica usaba mensajeros químicos.
Diploma del Premio Nobel de Otto Loewi, alojado en la Universidad de Graz

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 provocar estas respuestas. Por el contrario, los investigadores habían demostrado que las respuestas fisiológicas podían ser provocadas 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.

El famoso experimento de Loewi, publicado en 1921, respondió en gran medida a esta pregunta. Diseccionó de ranas dos corazones latiendo: uno con el nervio vago que controla el ritmo cardíaco y el otro con su propio corazón. 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 alguna sustancia química soluble liberada por el nervio vago controlaba la frecuencia cardíaca. Llamó a la sustancia química desconocida Vagusstoff, nombrándola en honor al nervio y la palabra alemana para sustancia. Posteriormente se descubrió que esta sustancia química correspondía a la acetilcolina. Su experimento fue icónico porque fue el primero en demostrar la liberación endógena de una sustancia química que podía provocar una respuesta en ausencia de estimulación eléctrica. Allanó el camino para comprender 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 en 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" Estimuló 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, descubrió, para su horror, que no podía leer sus garabatos de medianoche. Ese día, dijo, fue el 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. 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.

Prueba midriática de Loewi

Loewi observó que la extirpación del páncreas de los perros, dándoles una forma experimental de diabetes provocó un cambio en la respuesta del ojo a la adrenalina: este compuesto en perros normales no tiene ningún efecto, pero en los perros sin páncreas la pupila se dilata. Esta prueba consiste en instilar dosis repetidas de solución de adrenalina 1:1000 en el ojo y buscar dilatación pupilar. Los cirujanos utilizaron esto como prueba de diagnóstico para la pancreatitis aguda, que se basó 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; Como era de esperar, fue negativo en un caso de carcinoma de la vía biliar, pero positivo en un caso de pancreatitis. Posteriormente se investigó la eficacia de esta prueba. El mecanismo de acción de este fenómeno no está claro, pero se ha atribuido "probablemente a una alteración tóxica funcional de la neurona simpática posganglionar que inerva el iris".

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