Otto Loewi — Nobela laureāts, kurš atklāja nervu ķīmisko pārraidi
Otto Loewi — Nobela laureāts, kurš pierādīja nervu ķīmisko pārraidi; uzzini par viņa slaveno eksperimentu un neirotransmiteru atklājumu.
Otto Loewi (1873. gada 3. jūnijs - 1961. gada 25. decembris) bija vācu ārsts. Viņš kopā ar Henriju Halletu Deilu (Henry Hallett Dale) 1936. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumiem par nervu impulsu ķīmisko pārraidi.
Savā slavenākajā eksperimentā Loivijs ņēma šķidrumu no vardes sirds ar palēninātu ritmu un pielietoja to citai sirdij. Tas palēnināja otrās sirdsdarbību. Tas parādīja, ka sinaptiskā signalizācija izmanto ķīmiskus vēstnešus.
Eksperimenta norise un atklātais mediators
Slavenais eksperimenta variants, kas veikts 1920.—1921. gados, tika izpildīts ar divām noņemtām vardes sirdīm, no kurām vienai bija pievienots blakus esošs vago nervs. Pēc vago nerva stimulācijas pirmās sirds ritms palēninājās; pārlejojot šķidrumu (perfuzātu) no šīs sirds uz otrās sirdi, arī otrā sirds ritms samazinājās. Šis novērojums pierādīja, ka nerva ietekme rodas ne tikai no elektriskas ietekmes caur nervu šķiedrām, bet arī no šķidras, ķīmiskas vielas izdalīšanās.
Vēlāk šo «vagusstoff» (vagusvielu) nosauca par acetilholīnu. Acetilholīns bija viens no pirmajiem identificētajiem neirotransmiteriem, un Loevija eksperimentā tika iegūts funkcionāls pierādījums tam, ka ķīmiskie mediatori var pārnest nervu impulsu ietekmi uz mērķa orgāniem.
Kā darbojas ķīmiskā sinapse
Ķīmiskajā sinapsē nerva impulss (akcionālais potenciāls) nonāk galā pie presinaptiskās šūnas un izraisa kalcija jonus iekļūšanu, kas savukārt veicina neirotransmiteru maisiņu saplūšanu ar membrānu un to izdalīšanos sinaptiskajā spraugā. Izdalītie neirotransmiteri piesaistās postsinaptisko šūnu receptoriem, izraisot vai kavējot jaunas elektriskās aktivitātes veidošanos. Neirotransmiteri tiek likvidēti vai atbrīvoti no sinaptiskās spraugas ar enzīmu palīdzību (piemēram, acetilholīnesterāze sadala acetilholīnu) vai atpakaļuzņemti presinaptiski.
Divu tipu sinapses un to īpašības
- Ķīmiskās sinapses: nodrošina plašu regulācijas spektru, dažādas iedarbības (izraisīšana vai inhibēšana) un ilgstošas modulācijas iespējas. Tās izmanto neirotransmiterus (piem., acetilholīns, noradrenalīns, dopamīns, serotonīns).
- Elektriskās sinapses: darbojas caur tiešām jonpastāvām (gap junction), nodrošinot ātru un sinhronizētu signālu pārraidi, bet ar mazāku modulācijas spēju.
Zinātniskā un medicīniskā nozīme
Loevija atklājums pavērta ceļu modernajai neirofarmakoloģijai un sinaptiskās signalizācijas izpratnei. Izpratne par neirotransmiteriem un to darbības mehānismiem ir pamats daudziem medikamentiem, kas ietekmē autonomo nervu sistēmu, garastāvokļa traucējumu terapiju, neirodeģeneratīvām slimībām un muskuļu transmisijas traucējumiem (piemēram, medikamenti, kas ietekmē acetilholīna receptorus vai acetilholīnesterāzi).
Loevija darbs demonstrē, kā rūpīgi eksperimentāli pierādījumi var mainīt izpratni par pamata bioloģiskiem procesiem un izraisīt plašas sekas medicīnā un farmakoloģijā.
Meklēt