Christian de Duve - Christian de Duve

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El vizconde de Duve
Christian de Duve.tif
de Duve dando una conferencia sobre el origen de la célula eucariota en octubre de 2012
Nacido
Christian René Marie Joseph de Duve

( 02/10/1917 ) 2 de octubre de 1917
Fallecido 4 de mayo de 2013 (4 de mayo de 2013) (95 años)
Grez-Doiceau , Bélgica
Ciudadanía Belga
alma mater
  • Onze-Lieve-Vrouwecollege
  • Universidad Católica de Lovaina
Conocido por Orgánulos celulares
Esposos)
Janine Herman
( m.  1943; murió 2008)
Niños
  • Dos hijos, dos hijas:
  • Thierry de Duve
  • Alain de Duve
  • Anne de Duve
  • Françoise de Duve
Premios
Carrera científica
Campos
Instituciones

Christian René Marie Joseph, vizconde de Duve (2 de octubre de 1917 - 4 de mayo de 2013) fue un citólogo y bioquímico belga nacido en Inglaterra y ganador del Premio Nobel . Hizo descubrimientos fortuitos de dos orgánulos celulares , peroxisoma y lisosoma , por lo que compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1974 con Albert Claude y George E. Palade ("por sus descubrimientos sobre la organización estructural y funcional de la célula"). . Además de peroxisoma y lisosoma, inventó los nombres científicos como autofagia , endocitosis y exocitosis en una sola ocasión.

Hijo de refugiados belgas durante la Primera Guerra Mundial , de Duve nació en Thames Ditton , Surrey , Inglaterra .

Su familia regresó a Bélgica en 1920. Fue educado por los jesuitas en Onze-Lieve-Vrouwinstituut en Amberes , y estudió medicina en la Universidad Católica de Lovaina . Tras obtener su título de médico en 1941, se unió a la investigación en química, trabajando en la insulina y su papel en la diabetes mellitus . Su tesis le valió el título universitario más alto agrégation de l'enseignement supérieur (equivalente al doctorado) en 1945.

Con su trabajo sobre la purificación de la penicilina , obtuvo una maestría en 1946. Se formó con (posteriormente ganadores del Premio Nobel) Hugo Theorell en el Karolinska Institutet en Estocolmo, y Carl y Gerti Cori en la Universidad de Washington en St. Louis . Ingresó en la facultad de medicina de Lovaina en 1947. En 1960 fue invitado al Instituto Rockfeller (ahora Universidad Rockefeller ). De mutuo acuerdo con Lovaina, se convirtió en profesor en ambas universidades a partir de 1962, dividiendo su tiempo entre Lovaina y Nueva York. Se convirtió en profesor emérito de la Universidad de Lovaina en 1985 y de Rockefeller en 1988.

De Duve recibió el rango de vizconde en 1989 por el rey Balduino de Bélgica. También fue galardonado con el Premio Francqui , Premio Internacional de la Fundación Gairdner , Premio Heineken , y EB Medalla Wilson . En 1974 fundó el Instituto Internacional de Patología Celular y Molecular en Bruselas, eventualmente rebautizado como Instituto de Duve en 2005. Fue el presidente fundador de los Premios L'Oréal-UNESCO para la Mujer en la Ciencia .

Temprana edad y educación

De Duve nació de un agente inmobiliario Alphonse de Duve y su esposa Madeleine Pungs en el pueblo de Thames Ditton, cerca de Londres . Sus padres huyeron de Bélgica al estallar la Primera Guerra Mundial. Después de la guerra de 1920, a los tres años, él y su familia regresaron a Bélgica. Era un niño precoz, siempre el mejor alumno ( primus perpetuus como él recordaba) en la escuela, excepto durante un año en el que lo declararon "fuera de competencia" para dar oportunidad a otros estudiantes.

Fue educado por los jesuitas en Onze-Lieve-Vrouwinstituut en Amberes , antes de estudiar en la Universidad Católica de Lovaina en 1934. Quería especializarse en endocrinología y se unió al laboratorio del fisiólogo belga Joseph P. Bouckaert, cuyo principal interés era uno insulina.

Durante su último año en la escuela de medicina en 1940, los alemanes invadieron Bélgica. Fue reclutado por el ejército belga y enviado al sur de Francia como oficial médico. Allí, los alemanes lo tomaron casi de inmediato como prisionero de guerra . Su habilidad para hablar alemán y flamenco con fluidez lo ayudó a burlar a sus captores. Escapó de regreso a Bélgica en una aventura que luego describió como "más cómica que heroica".

Inmediatamente continuó su curso de medicina y obtuvo su título de médico en 1941 en Lovaina. Después de graduarse, de Duve continuó su investigación principal sobre la insulina y su papel en el metabolismo de la glucosa . Él (con Earl Sutherland) hizo un descubrimiento inicial de que una preparación comercial de insulina estaba contaminada con otra hormona pancreática , el antagonista de la insulina glucagón .

Sin embargo, los suministros de laboratorio en Lovaina escaseaban, por lo que se inscribió en un programa para obtener un título en química en el Instituto del Cáncer. Su investigación sobre la insulina se resumió en un libro de 400 páginas titulado Glucosa, Insuline et Diabète ( Glucosa, Insulina y Diabetes ) publicado en 1945, simultáneamente en Bruselas y París . El libro se condensó en una disertación técnica que le valió el título más avanzado en el nivel universitario agrégation de l'enseignement supérieur (un equivalente a un doctorado - él lo llamó "una especie de doctorado glorificado") en 1945. Su tesis fue seguida por una serie de publicaciones científicas.

Posteriormente obtuvo una maestría en química en 1946, para la que trabajó en la purificación de penicilina .

Para mejorar su habilidad en bioquímica, se formó en el laboratorio de Hugo Theorell (quien más tarde ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1955) en el Instituto Médico Nobel de Estocolmo durante 18 meses durante 1946-1947. En 1947, recibió una ayuda financiera como miembro de la Fundación Rockefeller y trabajó durante seis meses con Carl y Gerti Cori en la Universidad de Washington en St. Louis (el esposo y la esposa fueron ganadores conjuntos del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1947).

Carrera e investigación

En marzo de 1947, de Duve se unió a la facultad de la escuela de medicina de la Universidad Católica de Lovaina enseñando química fisiológica. En 1951 se convirtió en profesor titular. En 1960, Detlev Bronk, el entonces presidente del Instituto Rockfeller (lo que ahora es la Universidad Rockefeller ) de la ciudad de Nueva York, lo conoció en Bruselas y le ofreció una cátedra y un laboratorio. El rector de Lovaina, temeroso de perder por completo a De Duve, hizo un compromiso durante la cena de que de Duve todavía estaría bajo un nombramiento a tiempo parcial con un alivio de la enseñanza y la realización de exámenes. El rector y Bronk llegaron a un acuerdo que inicialmente duraría cinco años. La implementación oficial fue en 1962, y de Duve dirigió simultáneamente los laboratorios de investigación en Lovaina y en la Universidad Rockefeller, dividiendo su tiempo entre Nueva York y Lovaina.

En 1969, la Universidad Católica de Lovaina se dividió en dos universidades separadas. Se unió al lado francófono, Université catholique de Louvain . Obtuvo el estatus de emérito en la Universidad de Lovaina en 1985 y en Rockefeller en 1988, aunque continuó realizando investigaciones. Entre otros temas, estudió la distribución de enzimas en las células del hígado de rata utilizando centrifugación de velocidad zonal . Su trabajo sobre el fraccionamiento celular proporcionó una idea de la función de las estructuras celulares. Se especializó en bioquímica subcelular y biología celular y descubrió nuevos orgánulos celulares .

Redescubrimiento del glucagón

La hormona glucagón fue descubierta por CP Kimball y John R. Murlin en 1923 como una sustancia hiperglucémica (que eleva el azúcar en sangre) entre los extractos pancreáticos .

No se conocía la importancia biológica del glucagón y el nombre en sí mismo se olvidó esencialmente. Todavía era un misterio cuando De Duve se unió a Bouckaert en la Universidad de Lovaina para trabajar con la insulina. Desde 1921, la insulina fue el primer fármaco hormonal comercial producido originalmente por Eli Lilly and Company , pero sus métodos de extracción introdujeron una impureza que provocó una hiperglucemia leve, todo lo contrario de lo esperado o deseado. En mayo de 1944, de Duve se dio cuenta de que la cristalización podía eliminar la impureza. Demostró que el proceso de la insulina de Lilly estaba contaminado, mostrando que, cuando se inyectaba en ratas, la insulina de Lilly causaba una hiperglucemia inicial y la insulina Danesa Novo no. Tras su investigación publicada en 1947, Lilly mejoró sus métodos para eliminar la impureza. Para entonces, de Duve se había unido a Carl Cori y Gerty Cori en la Universidad de Washington en St. Louis, donde trabajó con un colega investigador Earl Wilbur Sutherland, Jr. , quien más tarde ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1971.

Sutherland había estado trabajando en el rompecabezas de la sustancia de la impureza de insulina, a la que había llamado factor hiperglucémico-glucogenolítico (HG). Él y de Duve pronto descubrieron que el factor HG era sintetizado no solo por el páncreas sino también por la mucosa gástrica y algunas otras partes del tracto digestivo. Además, encontraron que la hormona era producida a partir de islotes pancreáticos por células que difieren de las células beta productoras de insulina ; presumiblemente se trataba de células alfa . Fue de Duve quien se dio cuenta de que el factor HG de Sutherland era de hecho el mismo que el glucagón; este redescubrimiento llevó a su nombre permanente, que de Duve lo reintrodujo en 1951. El trabajo de la pareja mostró que el glucagón era la principal hormona que influía en la descomposición del glucógeno en el hígado, el proceso conocido como glucogenólisis, por el cual se producen y liberan más azúcares en la sangre.

La hipótesis original de De Duve de que el glucagón era producido por las células alfa pancreáticas resultó ser correcta cuando demostró que las células alfa dañadas selectivamente por cobalto dejaron de producir glucagón en cobayas ; finalmente aisló la hormona purificada en 1953, incluidas las de las aves.

De Duve fue el primero en plantear la hipótesis de que la producción de insulina (que disminuía los niveles de azúcar en sangre) estimulaba la captación de glucosa en el hígado; También propuso que existía un mecanismo para equilibrar la producción de insulina y glucagón con el fin de mantener un nivel normal de azúcar en sangre (ver homeostasis ). Esta idea fue muy discutida en ese momento, pero su redescubrimiento del glucagón confirmó sus tesis. En 1953 demostró experimentalmente que el glucagón influía en la producción (y, por tanto, en la absorción) de glucosa.

Descubrimiento de lisosoma

Christian de Duve y su equipo continuaron estudiando el mecanismo de acción de la insulina en las células del hígado, centrándose en la enzima glucosa 6-fosfatasa , la enzima clave en el metabolismo del azúcar ( glucólisis ) y el objetivo de la insulina. Descubrieron que G6P era la enzima principal en la regulación de los niveles de azúcar en sangre , pero no pudieron, incluso después de experimentos repetidos, purificar y aislar la enzima de los extractos celulares. Así que probaron el procedimiento más laborioso del fraccionamiento celular para detectar la actividad enzimática.

Este fue el momento del descubrimiento fortuito. Para estimar la actividad enzimática exacta, el equipo adoptó un procedimiento que utiliza una enzima fosfatasa ácida estandarizada ; pero encontraron que la actividad era inesperadamente baja, bastante baja, es decir, alrededor del 10% del valor esperado. Luego, un día midieron la actividad enzimática de algunas fracciones de células purificadas que se habían almacenado durante cinco días. Para su sorpresa, la actividad enzimática se incrementó hasta la de la muestra fresca; y se repitieron resultados similares cada vez que se repitió el procedimiento. Esto llevó a la hipótesis de que algún tipo de barrera restringía el acceso rápido de la enzima a su sustrato , de modo que las enzimas solo podían difundirse después de un período de tiempo. Describieron la barrera como una membrana, una "estructura en forma de saco rodeada por una membrana y que contiene fosfatasa ácida".

Una enzima no relacionada (del procedimiento de fraccionamiento celular) provenía de fracciones membranosas que se sabía que eran orgánulos celulares. En 1955, de Duve los llamó "lisosomas" para reflejar sus propiedades digestivas. Ese mismo año, Alex B. Novikoff de la Universidad de Vermont visitó el laboratorio de Duve y, utilizando microscopía electrónica , produjo con éxito la primera evidencia visual del orgánulo lisosoma. Usando un método de tinción para la fosfatasa ácida, de Duve y Novikoff confirmaron aún más la ubicación de las enzimas hidrolíticas ( hidrolasas ácidas ) de los lisosomas.

Descubrimiento del peroxisoma

Serendipity siguió a De Duve para otro descubrimiento importante. Después de la confirmación del lisosoma, el equipo de de Duve se mostró preocupado por la presencia (en la fracción de células hepáticas de rata) de la enzima urato oxidasa . De Duve pensó que no era un lisosoma porque no es una hidrolasa ácida, típica de las enzimas lisosomales; aún así, tenía una distribución similar a la de la enzima fosfatasa ácida. Además, en 1960 encontró otras enzimas (como la catalasa y la D-aminoácido oxidasa ), que estaban distribuidas de manera similar en la fracción celular, y luego se pensó que eran enzimas mitocondriales. (W. Bernhard y C. Rouillier habían descrito orgánulos extra-mitocondriales como microcuerpos , y creían que eran precursores de las mitocondrias). De Duve notó que las tres enzimas exhibían propiedades químicas similares y eran similares a las de otras oxidasas productoras de peróxido.

De Duve se mostró escéptico de referirse a las enzimas recién descubiertas como microcuerpos porque, como señaló, "se sabe muy poco de su complemento enzimático y de su papel en la fisiología de las células hepáticas para fundamentar una propuesta en el momento actual". Sugirió que estas enzimas pertenecían al mismo orgánulo celular, pero diferente de los orgánulos previamente conocidos. Pero, como aún faltaban evidencias sólidas, no publicó su hipótesis. En 1955, su equipo demostró fracciones celulares similares con las mismas propiedades bioquímicas del protozoo ciliado Tetrahymena pyriformis ; por lo tanto, se indicó que las partículas eran orgánulos celulares no descritos y no relacionados con las mitocondrias. Presentó su descubrimiento en una reunión de la Sociedad Estadounidense de Biología Celular en 1955 y lo publicó formalmente en 1966, creando el nombre de peroxisomas para los orgánulos, ya que están involucrados en las reacciones de peroxidasa. En 1968 logró la primera preparación a gran escala de peroxisomas, confirmando que la l-α hidroxiácido oxidasa , la d-aminoácido oxidasa y la catalasa eran todas las enzimas únicas de los peroxisomas.

De Duve y su equipo continuaron demostrando que los peroxisomas desempeñan funciones metabólicas importantes, incluida la β-oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga por una vía diferente a la de las mitocondrias; y que son miembros de una gran familia de orgánulos relacionados evolutivamente presentes en diversas células, incluidas plantas y protozoos, donde llevan a cabo funciones distintas. (Y se les han dado nombres específicos, como glioxisomas y glicosomas ).

Origen de las células

El trabajo de De Duve ha contribuido al consenso emergente hacia la aceptación de la teoría endosimbiótica ; cuya idea propone que los orgánulos en las células eucariotas se originaron como ciertas células procariotas que llegaron a vivir dentro de las células eucariotas como endosimbiontes . Según la versión de De Duve, las células eucariotas con sus estructuras y propiedades, incluida su capacidad para capturar alimentos por endocitosis y digerirlos intracelularmente, se desarrollaron primero. Posteriormente, se incorporaron células procariotas para formar más orgánulos.

De Duve propuso que los peroxisomas, que permitían que las células resistieran las crecientes cantidades de oxígeno molecular libre en la atmósfera de la Tierra primitiva, podrían haber sido los primeros endosimbiontes. Debido a que los peroxisomas no tienen ADN propio, esta propuesta tiene mucha menos evidencia que afirmaciones similares para mitocondrias y cloroplastos. Sus últimos años se dedicaron principalmente a los estudios sobre el origen de la vida , que admitió que todavía era un campo especulativo (ver tioéster ).

Publicaciones

De Duve fue un escritor prolífico, tanto en obras técnicas como populares. Las obras más destacadas son:

  • Una visita guiada de la célula viva (1984) ISBN   0-7167-5002-3
  • La cellule vivante, une visite guidée , Pour la Science (1987) ISBN   978-2-902918-52-2
  • Construire une cellule , Dunod (1990) ISBN   978-2-7296-0181-2
  • Plano de una célula: la naturaleza y el origen de la vida (1991) ISBN   0-89278-410-5
  • Poussière de vie , Fayard (1995) ISBN   978-2-213-59560-3
  • Polvo vital: la vida como un imperativo cósmico (1996) ISBN   0-465-09045-1
  • Evolución de la vida: moléculas, mente y significado (2002) ISBN   0-19-515605-6
  • À l'écoute du vivant , éditions Odile Jacob, París (2002) ISBN   2-7381-1166-1
  • Singularidades: hitos en los caminos de la vida (2005) ISBN   978-0-521-84195-5
  • Singularités: Jalons sur les chemins de la vie , éditions Odile Jacob (2005) ISBN   978-2-7381-1621-5
  • Science et quête de sens , Presses de la Renaissance, (2005) ISBN   978-2-7509-0125-7
  • Génétique du péché originel. Le poids du passé sur l'avenir de la vie , éditions Odile Jacob (2009) ISBN   978-2-7381-2218-6
  • Genética del pecado original: el impacto de la selección natural en el futuro de la humanidad (2010) ISBN   978-0-3001-6507-4
  • De Jesus a Jesus ... en passant par Darwin , éditions Odile Jacob (2011) ISBN   978-2-7381-2681-8

Vida personal

Creencias religiosas

De Duve se crió como católico romano . En sus últimos años tendió al agnosticismo , si no al ateísmo estricto .

Sin embargo, De Duve creía que "la mayoría de los biólogos, hoy en día, tienden a ver la vida y la mente como imperativos cósmicos, escritos en el tejido mismo del universo, más que como productos extraordinariamente improbables de la casualidad". Sería una exageración decir yo ' No le tengo miedo a la muerte ", dijo explícitamente a un periódico belga Le Soir justo un mes antes de su muerte," pero no tengo miedo de lo que viene después, porque no soy un creyente ".

Apoyó firmemente la evolución biológica como un hecho, y desdeñó la ciencia de la creación y el diseño inteligente , como se indica explícitamente en su último libro, Genética del pecado original: el impacto de la selección natural en el futuro de la humanidad . Fue uno de los setenta y ocho premios Nobel de ciencia que respaldaron el esfuerzo por derogar la Ley de Educación Científica de Luisiana de 2008.

Matrimonio

De Duve se casó con Janine Herman el 30 de septiembre de 1943. Juntos tuvieron dos hijos, Thierry y Alain, y dos hijas, Anne y Françoise. Janine murió en 2008, a los 86 años.

Muerte

De Duve murió el 4 de mayo de 2013, en su casa de Nethen, Bélgica, a los 95 años. Decidió poner fin a su vida mediante la eutanasia legal , realizada por dos médicos y en presencia de sus cuatro hijos. Llevaba mucho tiempo sufriendo cáncer y fibrilación auricular , y sus problemas de salud se vieron agravados por una reciente caída en su casa. Tuvo dos hijos y dos hijas.

De Duve fue incinerado como había querido, y sus cenizas se distribuyeron entre familiares y amigos.

Premios y honores

De Duve ganó el Premio Francqui de Ciencias Biológicas y Médicas en 1960 y el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1974. El Rey Balduino de Bélgica lo honró como Vizconde en 1989. Recibió el Premio Internacional de la Fundación Gairdner en 1967, y el Premio Dr. HP Heineken de Bioquímica y Biofísica en 1973 de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos .

Fue elegido asociado extranjero de la Academia Nacional de Ciencias (Estados Unidos) en 1975. Ganó la Medalla Harden de la Sociedad Bioquímica de Gran Bretaña en 1978; el premio Theobald Smith del Albany Medical College en 1981; el Premio Jiménez Díaz en 1985; el Premio Innovadores de Bioquímica del Medical College of Virginia en 1986; y la medalla EB Wilson en 1989.

También fue miembro de las Reales Academias de Medicina y de la Real Academia de Ciencias, Artes y Literatura de Bélgica; la Pontificia Academia de Ciencias del Vaticano; la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias ; la Academia Nacional de Medicina de Francia; la Academia de Ciencias de París ; la Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina ; la Sociedad Filosófica Estadounidense . Fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1988 . Además, recibió doctorados honoris causa de dieciocho universidades de todo el mundo.

Legado

De Duve fundó un instituto multidisciplinario de investigación biomédica en la Université catholique de Louvain en 1974, originalmente llamado Instituto Internacional de Patología Celular y Molecular (ICP)

Siguió siendo su presidente hasta 1991. Cuando cumplió 80 años en 1997, pasó a llamarse Instituto de Patología Celular Christian de Duve. En 2005, su nombre pasó a ser simplemente el de Duve Institute.

De Duve fue uno de los miembros fundadores de la Sociedad Belga de Bioquímica y Biología Molecular , establecida el 15 de septiembre de 1951.

De Duve es recordado como un inventor de importante terminología científica. Él acuñó la palabra lisosoma en 1955, peroxisoma en 1966, y autofagia , endocitosis y exocitosis en un caso en el Simposio de la Fundación Ciba sobre Lisosomas celebrado en Londres del 12 al 14 de febrero de 1963, mientras él, "estaba de humor para acuñar palabras . "

La vida de De Duve, incluido su trabajo que resultó en un Premio Nobel, y su pasión por la biología es el tema de un documental Retrato de un premio Nobel: Christian de Duve (Retrato de Nobel: Christian de Duve) , dirigido por Aurélie Wijnants. Se emitió por primera vez en Eurochannel en 2012.

Referencias

enlaces externos