1331
19 Марта
Отто Мейергоф, речь на вручении Нобелевской премии в Стокгольме 10 декабря 1923 г.
Отто Мейергоф – лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1922 года.Немецко-американский биохимик, врач, Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена в 1923 году за прошлый 1922 год за открытие тесной взаимосвязи между процессом поглощения кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце. Возможность такой задержки присуждения премии зафиксирована в статусе премии, если в текущем году Нобелевский комитет не найдет достойных лауреатов.
Образование, степени, звания и профессиональный путь
Отто Мейергоф изучал медицину сразу в четырех немецких университетах – во Фрайбурге, Берлине, Страсбурге и Гейдельберге.
В 1909 году Отто закончил обучение и получил диплом по психиатрии в Гейдельбергском университете, защитив диссертацию по психологической теории умственных расстройств. На некоторое время он посвятил себя психологии и философии, опубликовав в 1912 году книгу под названием "Beiträge zur psychologischen Theorie der Geistesstörungen" («О психологической теории умственных расстройств») и эссе "Goethes Methoden der Naturforschung" (О методе Гете в исследовании природы).
В течение следующих трех лет Отто Мейергоф трудился ассистентом в отделении внутренних болезней Гейдельбергской клиники, где руководителем в то время был Людвиг фон Крель – немецкий патофизиолог и терапевт.
Однако под влиянием Отто Варбурга, который в то время учился в Гейдельберге, Мейергоф все больше и больше интересовался клеточной физиологией.
Некоторое время Отто Мейергоф работал на зоологической станции в Неаполе, считавшейся тогда международным центром биологических исследований.
В 1912 году Отто Мейергоф отправился в Киль, где стал сотрудником физиологического отделения Кильского университета, а на следующий год получил должность преподавателя университета по зоологии. Лекции, которые он читал в Киле, в Англии и в Соединенных Штатах, опубликованы под названием «Химическая динамика живой материи» (расширенный вариант лекции был издан Рокфеллеровским институтом в Нью-Йорке в 1924 году под названием «Динамика жизненных явлений»).
В 1915 году, когда пост директора Института физиологии при Кильском университете занял профессор Рудольф Хебер, Мейергоф был назначен его ассистентом.
В 1918 году Отто Мейергоф стал доцентом, а в 1923 году ему предложили должность профессора биохимии в Соединенных Штатах. Однако научный мир Германии не желал терять своего ученого, и в 1924 году Государственное общество кайзера Вильгельма попросило его присоединиться к группе ученых, в которую входили К. Нойберг, Ф. Хабер, М. Поляни и Х. Фрейндлих. Так, в 1924 году Мейергоф был назначен профессором Биологического института кайзера Вильгельма в Берлине, где воспитал плеяду видных биохимиков, среди которых Ханс Кребс, Фриц Липман и Северо Очоа.
В 1929 году Отто Мейергофу предложили возглавить недавно основанный Институт медицинских исследований имени кайзера Вильгельма в Гейдельберге.
К 1938 году условия жизни в Германии стали слишком тяжелыми, и Отто Мейергоф и его жена решили покинуть страну.
С 1938 по 1940 год он работал директором по исследованиям в Физико-химическом институте биологии в Париже, где продолжил свои исследования в Институте физико-химической биологии.
Однако в июне 1940 года, когда нацисты вторглись во Францию, ему пришлось бежать из Парижа. С помощью сети Вариана Фрая он добрался до Испании, а затем до Соединенных Штатов, где стал приглашенным профессором в Пенсильванском университете в Филадельфии.
Заслуги Отто Мейергофа перед наукой были признаны во всем мире – он был иностранным членом Гарвеевского общества и Лондонского королевского общества, а также членом Национальной академии наук США.
Отто Мейергоф был обладателем почетной степени Эдинбургского университета, а также многих других наград и почестей.
Посвятив всю свою жизнь медицине, Отто Мейергофу был весьма разносторонним человеком и относился с большим интересом к философии, искусству, археологии и сочинительству стихов.
Основные научные достижения
В собственном отчете Мейергофа о его ранних работах говорится, что он был занят главным образом механизмами окисления в клетках и расширением методов газового анализа за счет измерения количества тепла, выделяемого (поглощаемого) в ходе различных химических или биологических процессов.
Экспериментальная методика Мейергофа включала определение и сопоставление корреляций между клеточным поглощением кислорода (дыханием), клеточной теплопродукцией (термодинамикой), биохимическими процессами в клетках и механической работой, выполняемой специализированными мышечными клетками. В 1917 году он продемонстрировал, что углеводные ферментные системы дрожжевых и животных клеток сходны, подтвердив тем самым концепцию биохимического единства жизни.
Физико-химическая аналогия между кислородным дыханием и спиртовым брожением побудила его изучить оба этих процесса в рамках одного и того же предмета, а именно дрожжевого экстракта. Благодаря этой работе он открыл респираторный кофермент, который можно было обнаружить во всех исследованных до тех пор клетках и тканях. В то же время он обнаружил кофермент спиртового брожения. Он также обнаружил способность SH-группы переносить кислород. Мейергоф показал, что ненасыщенные жирные кислоты в клетке окисляются с помощью сульфгидрильной группы. Внимательно изучив мышечное дыхание, Мейергоф исследовал энергетические изменения в мышцах.
Среди многих достижений Мейергофа, возможно, наиболее важным является его доказательство того, что при анаэробном гликолизе образуется молочная кислота и что при наличии кислорода лишь пятая часть клеточной молочной кислоты (лактата) полностью окисляется до двуокиси углерода и воды. Исходя из этого, Мейергоф пришел к выводу, что клеточная энергия, получаемая за счет окислительных процессов, используется клеткой в циклической реакции для повторного синтеза молекул глюкозы из остаточного лактата, содержащегося в клетках. Стало ясно, что продукт распада гликогена (разновидности крахмала, топлива для мышцы) — молочная кислота, считавшаяся до этого бесполезным отходом при сокращении мышцы (когда и возникает в мышце дефицит кислорода), очень полезное вещество. За свое открытие постоянной взаимосвязи между потреблением кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышцах Мейергоф был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1922 год, которую разделил с Арчибалдом В. Хиллом, изучавшим теплопродукцию при мышечном сокращении.
Мейергоф и его коллеги смогли реконструировать in vitro основные этапы сложной цепочки реакций, протекающих в процессе превращения глюкозы в молочную кислоту. Этот основной клеточный путь углеводного метаболизма называют также путем Эмбдена – Мейергофа. (Густав Эмбден, скоропостижно скончавшийся в 1933 году, внес огромный вклад в теоретическую разработку этой схемы.)
Открытие Отто Мейергофа и его учеников, касающееся того, что некоторые фосфорилированные соединения богаты энергией, привело к революции не только в представлениях о мышечных сокращениях, но и во всем значении клеточного метаболизма. Становится известно постоянно растущее число ферментативных реакций, в которых энергия аденозинтрифосфата, соединения, выделенного его коллегой Ломаном, обеспечивает энергию для реакций эндергонического синтеза. Важность этого открытия для понимания клеточных механизмов общепризнана, и ее трудно переоценить.
В наши дни уровень молочной кислоты (лактата) определяют с целью оценки кислородного снабжения тканей при шоковом состоянии организма, нарушениях кровообращения, для оценки причины ацидоза, диагностики причин метаболического ацидоза, оценки уровня перфузии и адекватности доставки кислорода в ткани, а также в исследованиях в области спортивной физиологии и медицины, для дифференциальной диагностики миопатий и энзимопатий новорожденных и др.
