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Cristiano de Duve

Christian René Marie Joseph, vizconde de Duve (2 de octubre de 1917 - 4 de mayo de 2013) fue un citólogo y bioquímico belga ganador del Premio Nobel . [ 1 ] Realizó descubrimien...

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Christian René Marie Joseph, vizconde de Duve (2 de octubre de 1917 - 4 de mayo de 2013) fue un citólogo y bioquímico belga ganador del Premio Nobel . [ 1 ] Realizó descubrimientos fortuitos de dos orgánulos celulares , los peroxisomas y los lisosomas , por los 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"). [ 2 ] Además de peroxisoma y lisosoma , inventó nombres científicos como autofagia , endocitosis y exocitosis en una sola ocasión. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

Hijo de refugiados belgas durante la Primera Guerra Mundial , de Duve nació en Thames Ditton , Surrey, Inglaterra. [ 8 ] Su familia regresó a Bélgica en 1920. Fue educado por los jesuitas en el Our Lady College de 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 sobre la insulina y su papel en la diabetes mellitus . Su tesis le valió el título universitario más alto, la agregación de la enseñanza superior (equivalente a doctorado), en 1945. [ 9 ]

Con su trabajo sobre la purificación de la penicilina , obtuvo una maestría en 1946. Continuó su formación con los posteriores premios Nobel Hugo Theorell en el Instituto Karolinska de Estocolmo, y Carl y Gerti Cori en la Universidad de Washington en San Luis . Se unió a la facultad de medicina de Lovaina en 1947. En 1960 fue invitado al Instituto Rockefeller (actualmente Universidad Rockefeller ). Mediante un acuerdo mutuo con Lovaina, se convirtió en profesor de ambas universidades a partir de 1962, dividiendo su tiempo entre Lovaina y Nueva York. En 1974, el mismo año en que recibió el Premio Nobel, fundó el ICP, que más tarde pasaría a llamarse Instituto de Duve. [ 10 ] Se convirtió en profesor emérito de la Universidad de Lovaina en 1985 y de la Universidad Rockefeller en 1988. [ 11 ]

De Duve recibió el título de vizconde en 1989 de manos del rey Balduino de Bélgica . También fue galardonado con el Premio Francqui , el Premio Internacional de la Fundación Gairdner , el Premio Heineken y la Medalla EB Wilson . En 1974 fundó el Instituto Internacional de Patología Celular y Molecular en Bruselas, que posteriormente pasó a llamarse Instituto de Duve en 2005. Fue el presidente fundador de los Premios L'Oréal-UNESCO para Mujeres en la Ciencia . [ 12 ] Falleció mediante eutanasia legal tras una larga enfermedad de cáncer y fibrilación auricular . [ 13 ] [ 14 ]

Primeros años y educación

De Duve nació en el pueblo de Thames Ditton , cerca de Londres , hijo de Alphonse de Duve, agente inmobiliario, y Madeleine Pungs . Sus padres huyeron de Bélgica al estallar la Primera Guerra Mundial. Tras la guerra, en 1920, a los tres años, él y su familia regresaron a Bélgica. Era un niño precoz, siempre el mejor alumno ( primus perpetuus, como él mismo recordaba) de la escuela, salvo un año en que fue declarado "fuera de competencia" para dar oportunidad a otros estudiantes. [ 1 ]

Se educó con los jesuitas en el Onze-Lieve-Vrouwinstituut de Amberes , antes de estudiar en la Universidad Católica de Lovaina en 1934. [ 15 ] Quería especializarse en endocrinología y se unió al laboratorio del fisiólogo belga Joseph P. Bouckaert, cuyo principal interés era la insulina. [ 16 ] Durante su último año en la facultad de medicina en 1940, los alemanes invadieron Bélgica. Fue reclutado por el ejército belga y destinado al sur de Francia como médico militar. Allí, fue hecho prisionero de guerra casi de inmediato por los alemanes. Su dominio del alemán y el flamenco le ayudó a burlar a sus captores. Escapó de regreso a Bélgica en una aventura que más tarde describió como "más cómica que heroica". [ 9 ]

Inmediatamente continuó sus estudios de medicina y obtuvo su título de médico en 1941 en Lovaina. Tras su graduación, de Duve continuó su investigación primaria sobre la insulina y su papel en el metabolismo de la glucosa . Junto con Earl Sutherland, realizó un descubrimiento inicial: una preparación comercial de insulina estaba contaminada con otra hormona pancreática , el antagonista de la insulina, el glucagón . [ 16 ] Sin embargo, los suministros de laboratorio en Lovaina escaseaban, por lo que se matriculó 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 Glucose, 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 a nivel universitario, la agregación de la enseñanza superior (equivalente a un doctorado; él la denominó "una especie de doctorado glorificado"), en 1945. [ 9 ] Su tesis fue seguida por varias publicaciones científicas. [ 17 ] Posteriormente, obtuvo una maestría en química en 1946, para la cual trabajó en la purificación de la penicilina . [ 18 ]

Para perfeccionar sus habilidades en bioquímica, se formó durante 18 meses en el laboratorio de Hugo Theorell (quien más tarde ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1955) en el Instituto Nobel de Medicina de Estocolmo, entre 1946 y 1947. En 1947, recibió una beca de la Fundación Rockefeller y trabajó durante seis meses con Carl y Gerti Cori en la Universidad de Washington en San Luis (el matrimonio fue galardonado conjuntamente con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1947). [ 19 ]

Carrera e investigación

En marzo de 1947, de Duve se unió al profesorado de la facultad de medicina de la Universidad Católica de Lovaina, donde impartió clases de química fisiológica. En 1951, ascendió a catedrático. En 1960, Detlev Bronk , entonces presidente del Instituto Rockefeller (actualmente Universidad Rockefeller ) de Nueva York, se reunió con él en Bruselas y le ofreció una cátedra y un laboratorio. El rector de Lovaina, temiendo perder definitivamente a de Duve, llegó a un acuerdo durante una cena: de Duve seguiría trabajando a tiempo parcial, pero sin impartir clases ni realizar exámenes. El rector y Bronk firmaron un acuerdo que inicialmente duraría cinco años. La implementación oficial tuvo lugar en 1962, y de Duve dirigió simultáneamente los laboratorios de investigación de Lovaina y de la Universidad Rockefeller, dividiendo su tiempo entre Nueva York y Lovaina. [ 20 ]

En 1969, la Universidad Católica de Lovaina se dividió en dos universidades separadas debido a diferencias lingüísticas. De Duve optó por unirse a la parte francófona, la Université catholique de Louvain . Se jubiló de la Universidad de Lovaina en 1985 y de la Universidad Rockefeller en 1988, aunque continuó investigando. Entre otros temas, estudió la distribución de enzimas en células hepáticas de rata mediante centrifugación zonal . Su trabajo sobre el fraccionamiento celular aportó información valiosa sobre la función de las estructuras celulares. Se especializó en bioquímica subcelular y biología celular , y descubrió nuevos orgánulos celulares . [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

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 . [ 35 ] Se desconocía la importancia biológica del glucagón y su nombre prácticamente había caído en el olvido. Seguía siendo un misterio cuando de Duve se unió a Bouckaert en la Universidad de Lovaina para trabajar en 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 causó una leve hiperglucemia, justo 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 insulina de Lilly estaba contaminado, mostrando que, al inyectarse en ratas, la insulina de Lilly causaba hiperglucemia inicial y la insulina danesa Novo no. Tras su investigación publicada en 1947, Lilly mejoró sus métodos para eliminar la impureza. [ 36 ] Para entonces, de Duve se había unido a Carl Cori y Gerty Cori en la Universidad de Washington en San Luis, donde trabajó con un colega investigador Earl Wilbur Sutherland, Jr. , quien más tarde ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1971. [ 16 ]

Sutherland había estado trabajando en el enigma de la sustancia impura de la insulina, a la que había denominado factor hiperglucémico-glucogenolítico (HG). Pronto, él y de Duve descubrieron que el factor HG se sintetizaba no solo en el páncreas, sino también en la mucosa gástrica y en otras partes del tracto digestivo. Además, hallaron que la hormona se producía en los islotes pancreáticos por células distintas de las células beta productoras de insulina ; presumiblemente, se trataba de células alfa . Fue de Duve quien se percató de que el factor HG de Sutherland era, de hecho, el mismo que el glucagón; este redescubrimiento condujo a su nombre definitivo, que de Duve reintrodujo en 1951. El trabajo de ambos demostró que el glucagón era la principal hormona que influía en la degradación del glucógeno en el hígado —el proceso conocido como glucogenólisis— mediante el cual se producen y liberan más azúcares en la sangre. [ 37 ]

La hipótesis original de De Duve de que el glucagón era producido por las células alfa pancreáticas se demostró correcta cuando demostró que las células alfa dañadas selectivamente por cobalto dejaban de producir glucagón en cobayas ; [ 38 ] finalmente aisló la hormona purificada en 1953, [ 39 ] incluyendo las de las aves. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

De Duve fue el primero en plantear la hipótesis de que la producción de insulina (que disminuye los niveles de glucosa en sangre) estimula 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 glucosa en sangre (véase homeostasis ). Esta idea fue muy controvertida en su momento, pero su redescubrimiento del glucagón confirmó sus tesis. En 1953 demostró experimentalmente que el glucagón influía en la producción (y, por lo tanto, en la captación) de glucosa. [ 44 ] [ 45 ]

Descubrimiento del lisosoma

Christian de Duve y su equipo continuaron estudiando el mecanismo de acción de la insulina en las células hepáticas, centrándose en la enzima glucosa 6-fosfatasa , enzima clave en el metabolismo del azúcar ( glucólisis ) y diana de la insulina. Descubrieron que la G6P era la enzima principal en la regulación de los niveles de glucosa en sangre , [ 46 ] [ 47 ] pero, incluso después de repetidos experimentos, no pudieron purificar ni aislar la enzima de los extractos celulares. Por lo tanto, probaron el procedimiento más laborioso de fraccionamiento celular para detectar la actividad enzimática. [ 48 ]

Este fue el momento del descubrimiento fortuito. Para estimar la actividad enzimática exacta, el equipo adoptó un procedimiento utilizando una enzima estandarizada, la fosfatasa ácida ; pero encontraron que la actividad era inesperadamente baja, bastante baja, es decir, alrededor del 10 % del valor esperado. Entonces, un día midieron la actividad enzimática de algunas fracciones celulares purificadas que habían sido almacenadas durante cinco días. Para su sorpresa, la actividad enzimática aumentó hasta alcanzar la de la muestra fresca; y se replicaron 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 podían difundirse solo después de un período de tiempo. Describieron la barrera como una especie de membrana: una "estructura en forma de saco rodeada por una membrana y que contiene fosfatasa ácida". [ 49 ] [ 50 ]

Una enzima no relacionada (del procedimiento de fraccionamiento celular) provenía de fracciones membranosas que se sabía que eran orgánulos celulares. En 1955, de Duve las denominó "lisosomas" para reflejar sus propiedades digestivas. [ 51 ] Ese mismo año, Alex B. Novikoff de la Universidad de Vermont visitó el laboratorio de de Duve y, utilizando microscopía electrónica , logró producir la primera evidencia visual del orgánulo lisosómico. Utilizando un método de tinción para la fosfatasa ácida, de Duve y Novikoff confirmaron además la ubicación de las enzimas hidrolíticas ( hidrolasas ácidas ) de los lisosomas. [ 22 ] [ 52 ]

Descubrimiento del peroxisoma

La serendipia acompañó a de Duve en otro descubrimiento importante. Tras la confirmación del lisosoma, el equipo de de Duve se vio inquieto por la presencia (en la fracción de células hepáticas de rata) de la enzima urato oxidasa . De Duve pensó que no se trataba de un lisosoma porque no es una hidrolasa ácida, típica de las enzimas lisosomales; sin embargo, 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 se distribuían de manera similar en la fracción celular, y entonces se pensó que se trataba de enzimas mitocondriales. [ 53 ] (W. Bernhard y C. Rouillier habían descrito dichos orgánulos extramitocondriales como microcuerpos y creían que eran precursores de las mitocondrias). [ 54 ] De Duve observó que las tres enzimas exhibían propiedades químicas similares y eran parecidas a las de otras oxidasas productoras de peróxido. [ 55 ]

De Duve se mostró escéptico ante la idea de denominar a las enzimas recién descubiertas como microcuerpos, ya que, como señaló, «se conoce muy poco sobre su conjunto de enzimas y su función en la fisiología de las células hepáticas como para fundamentar una propuesta en la actualidad». [ 56 ] Sugirió que estas enzimas pertenecían al mismo orgánulo celular, pero diferente de los orgánulos conocidos anteriormente. [ 22 ] Sin embargo, como aún faltaban pruebas contundentes, no publicó su hipótesis. En 1955, su equipo demostró la existencia de fracciones celulares similares con las mismas propiedades bioquímicas en el protozoo ciliado Tetrahymena pyriformis ; por lo tanto, se indicó que las partículas eran orgánulos celulares no descritos, no relacionados con las mitocondrias. Presentó su descubrimiento en una reunión de la Sociedad Americana de Biología Celular en 1955, [ 57 ] y lo publicó formalmente en 1966, creando el nombre de peroxisomas para los orgánulos, ya que participan en reacciones de peroxidasa. [ 58 ] 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 enzimas exclusivas de los peroxisomas. [ 59 ] [ 60 ]

De Duve y su equipo demostraron que los peroxisomas desempeñan importantes funciones metabólicas, incluyendo la β-oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga mediante una vía diferente a la de las mitocondrias; y que pertenecen a una gran familia de orgánulos evolutivamente relacionados presentes en diversas células, incluyendo plantas y protozoos, donde realizan funciones distintas. (Y se les han dado nombres específicos, como glioxisomas y glicosomas ). [ 16 ] [ 61 ] [ 62 ]

Origen de las células

El trabajo de De Duve ha contribuido al consenso emergente hacia la aceptación de la teoría endosimbiótica , la cual propone que los orgánulos en las células eucariotas se originaron a partir de 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, incluyendo su capacidad para capturar alimento por endocitosis y digerirlo intracelularmente, se desarrollaron primero. Posteriormente, las células procariotas se incorporaron para formar más orgánulos. [ 63 ]

De Duve propuso que los peroxisomas, que permitieron a las células soportar las crecientes cantidades de oxígeno molecular libre en la atmósfera de la Tierra primitiva, podrían haber sido los primeros endosimbiontes. Dado que los peroxisomas no tienen ADN propio, esta propuesta cuenta con mucha menos evidencia que afirmaciones similares sobre las mitocondrias y los cloroplastos. [ 64 ] [ 65 ] Sus últimos años los dedicó principalmente a estudios sobre el origen de la vida , un campo que, según admitió, seguía siendo especulativo (véase tioéster ). [ 66 ] [ 67 ]

Publicaciones

De Duve fue un escritor prolífico, tanto en obras técnicas como de divulgación. Sus obras más destacadas son:

  • Una visita guiada a la célula viviente (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 imperativo cósmico (1996) ISBN 0-465-09045-1
  • La vida en evolución: moléculas, mente y significado (2002) ISBN 0-19-515605-6
  • À l'écoute du vivant , ediciones 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 , ediciones 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
  • Genétique du peché originel. Le poids du passé sur l'avenir de la vie , ediciones 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 , Yale University Press (2010) ISBN 978-0-300-16507-4
  • De Jesus a Jesus... en passant par Darwin , ediciones Odile Jacob (2011) ISBN 978-2-7381-2681-8
  • Sept vies en une: Mémoires d'un prix Nobel , Éditions Odile Jacob (2013) ISBN 978-2-7381-2843-0
  • Sur la science et au-delà: [entretien] avec Jean Vandenhaute , Éditions Odile Jacob (2013) ISBN 978-2-7381-3052-5

Vida personal

creencias religiosas

De Duve fue criado como católico romano . En sus últimos años tendió hacia el agnosticismo , si no hacia el ateísmo estricto . [ 68 ] [ 69 ] 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 la misma estructura del universo, en lugar de como productos extraordinariamente improbables del azar». [ 70 ] «Sería una exageración decir que no le tengo miedo a la muerte», dijo explícitamente al periódico belga Le Soir apenas un mes antes de su muerte, «pero no le tengo miedo a lo que viene después, porque no soy creyente». [ 71 ] [ 72 ]

Apoyó firmemente la evolución biológica como un hecho y rechazó el creacionismo y el diseño inteligente , como lo expresó explícitamente en uno de sus últimos libros, Genética del pecado original: El impacto de la selección natural en el futuro de la humanidad (original en francés, 2009). Fue uno de los setenta y ocho premios Nobel de ciencias que respaldaron la iniciativa para derogar la Ley de Educación Científica de Luisiana de 2008. [ 73 ]

Familia

Su familia (von Duve) provenía de Hannover y se estableció en Bélgica después de la batalla de Waterloo . De Duve se casó con Janine Herman el 30 de septiembre de 1943. Juntos tuvieron dos hijos, uno de los cuales es el reconocido profesor de arte Thierry de Duve , y dos hijas.

Janine murió en 2008, a los 86 años. [ 18 ]

Muerte

De Duve falleció el 4 de mayo de 2013 en su domicilio de Nethen, Bélgica, a los 95 años. Decidió poner fin a su vida mediante la eutanasia legal , practicada por dos médicos en presencia de sus cuatro hijos. Padecía cáncer y fibrilación auricular desde hacía tiempo , y sus problemas de salud se agravaron tras una reciente caída en su casa. [ 74 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 75 ]

De Duve fue incinerado según su voluntad, y sus cenizas fueron distribuidas entre familiares y amigos.

Premios y distinciones

La reina Beatriz de Holanda se reúne con cinco premios Nobel: Paul Berg , Christian de Duve, Steven Weinberg , Manfred Eigen , Nicolaas Bloembergen (1983)

De Duve ganó el Premio Francqui de Ciencias Biológicas y Médicas en 1960, [ 76 ] y el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1974. El rey Balduino de Bélgica lo honró con el título de vizconde en 1989. [ 18 ] Recibió el Premio Internacional de la Fundación Gairdner en 1967, [ 77 ] y el Premio Dr. HP Heineken de Bioquímica y Biofísica en 1973 de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . [ 78 ]

Fue elegido miembro asociado extranjero de la Academia Nacional de Ciencias (Estados Unidos) en 1975. [ 79 ] 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. [ 80 ] [ 81 ]

También fue miembro de las Reales Academias de Medicina y de las Reales Academias de Ciencias, Artes y Literatura de Bélgica; de la Academia Pontificia de Ciencias del Vaticano; de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias ; de la Academia Nacional de Medicina de Francia; de la Academia de Ciencias de París ; de la Academia Alemana de Investigación Natural Leopoldina ; y de la Sociedad Filosófica Estadounidense . Fue elegido Miembro Extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1988. [ 82 ] Además , recibió doctorados honoris causa de dieciocho universidades de todo el mundo. [ 19 ]

Legado

De Duve fundó en 1974 un instituto multidisciplinario de investigación biomédica en la Universidad Católica de Lovaina, originalmente llamado Instituto Internacional de Patología Celular y Molecular (ICP). [ 83 ] Permaneció como su presidente hasta 1991. En su 80.º cumpleaños, en 1997, pasó a llamarse Instituto Christian de Duve de Patología Celular. En 2005, su nombre se simplificó aún más a simplemente Instituto de Duve. [ 84 ]

De Duve fue uno de los miembros fundadores de la Sociedad Belga de Bioquímica y Biología Molecular , establecida el 15 de septiembre de 1951. [ 85 ]

De Duve es recordado como inventor de terminología científica importante. Acuñó la palabra lisosoma en 1955, peroxisoma en 1966, y autofagia , endocitosis y exocitosis en una ocasión durante el Simposio de la Fundación Ciba sobre Lisosomas, celebrado en Londres del 12 al 14 de febrero de 1963, cuando "estaba de humor para acuñar palabras". [ 22 ] [ 86 ]

La vida de De Duve, incluyendo su trabajo que le valió un Premio Nobel, y su pasión por la biología, es el tema del documental Retrato de un Premio Nobel: Christian de Duve (Portrait de Nobel  : Christian de Duve) , dirigido por Aurélie Wijnants. Se emitió por primera vez en Eurochannel en 2012. [ 87 ]

Referencias

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  5. ↑ Entrevista en vídeo gratuita con Christian de Duve, cortesía de Vega Science Trust.
  6. ↑ Biografía , The Daily Telegraph . Consultado el 11 de febrero de 2018.
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  • Christian de Duve en Nobelprize.org