Otto Loewi — Nobeli laureaat, sünaptilise keemilise ülekande avastaja
Otto Loewi — Nobeli laureaat, kes avastas sünaptilise keemilise ülekande: pioneeriuuring neurotransmitterite rollist närvisüsteemis ja legendaarne konnaeksperiment.
Otto Loewi (3. juuni 1873 - 25. detsember 1961) oli saksa arst ja farmakoloog, kelle töö pani aluse sünaptilisele farmakoloogiale. Ta sai 1936. aastal koos Henry Hallett Dale'iga Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia oma avastuste eest närviimpulsside keemilise ülekande kohta. Loewi teadustöö andis selge tõendi, et närvirakkude vahelised signaalid ei ole vaid elektrilised ilmingud, vaid võivad vahenduda ka biokeemiliste molekulide — neurotransmitterite — abil.
Taust ja karjäär
Loewi sündis 1873. aastal ja pühendus meditsiinile ning ravimite toime uurimisele. Ta töötas pikemat aega Austria ülikoolides ning mängis olulist rolli farmakoloogia ja neurobioloogia uurimissuundade kujundamisel oma ajastu teadustöös. Tema uurimised keskendusid südame talitlusele, närvisüsteemi regulatsioonile ja ravimite mõjule nendes protsessides.
Kuulus eksperiment ja selle kulg
Loewi kõige kuulsamas katsejärjestuses kasutas ta kahte eraldatud konnasüdant. Ta stimuleeris ühe südame vagusnärvi (mis pidurdab südametööd), kogus sellest südame ümbrusest väljapääseva vedeliku ja kandis selle teise, varem ebastimuleeritud konnasüdamesse. Esimese südame vagusstimulaatori mõju — südamelöökide aeglustumine — ilmus ka teises südames pärast vedeliku ülekandmist. See näitas, et närvi stimuleerimisel vabanes südametöö pidurdamiseks aine, mis kandus vedelikuga üle ja mõjutas teist südant.
Loewi nimetas seda aktiivset ainet esmalt "vagusstoffiks"; hiljem selgus, et üheks peamiseks selliseks ainuks on atsetüülkoliin. Eksperimendi lihtsus ja selgus tegid sellest klassikalise demonstratsiooni, mis tõestas keemiliste vahendajate olemasolu sünaptilises signaaliedastuses.
Tähendus ja mõju
- Sünaptilise keemia avastus: Loewi töö oli otsustav tõend, et närvisignaalid võivad kanduda keemiliste vahendajate abil. See avas tee neurotransmitterite uurimisele ja neurofarmakoloogiale.
- Atsetüülkoliin ja teised neurotransmitterid: Esimese tõsisema identifitseerimise järel tehti palju tööd teiste neurotransmitterite — nt noradrenaliin, dopamiin, GABA, glutamaat, serotoniin — rolli väljaselgitamiseks erinevates närvisüsteemi funktsioonides.
- Mõju meditsiinile ja farmaakoloogiale: Loewi avastus mõjutas suuresti ravimite arendamist ja arusaamist sellest, kuidas ravimid mõjutavad närvi- ja südamefunktsioone.
Sünaptiliste tüüpide selgitus
Nüüdseks on teada, et närvisünapsid võivad olla kahte põhitüüpi:
- Keemilised sünapsid — vabastavad neurotransmittereid, mis seonduvad retseptoritega järgmisel rakul ja käivitavad või pidurdavad seal vastuse. Keemilised sünapsid on enamasti ühesuunalised ja võimaldavad mitmekesiseid ning modulaarseid signaale.
- Elektrilised sünapsid — toimuvad läbi otseste ioonikanalite (nn gap junction’ite), mis ühendavad kahe raku sisesidese. Need edastavad pinge jaule kiiresti ja sageli kaksipoolse kontaktina, sobides kiireks sünkroonseks signaaliedastuseks.
Pärand ja hilisem elu
Loewi töö andis aluse tänapäevasele arusaamisele, kuidas närvisüsteem suhtleb ja kuidas keemilised ained mõjutavad närvirakkude tööd. Pärast natsionaalsotsialistide võimu tulekut Euroopas pidi ta lahkuma ja veetis edaspidi aega Ühendkuningriigis ja Ameerika Ühendriikides, kus jätkas teadustööd ning kus ta ka suri 1961. aasta detsembris. Tema katsed ja järeldused on jäänud neuroteaduse ajalukku kui üks otsustavamaid samme sünaptilise kommunikatsiooni mõistmisel.
Otsige