Hans Adolf Krebs

Hans Adolf Krebs

Sir Hans Adolf Krebs (nacido el 25 de agosto de 1900 en Hildesheim , † el 22 de noviembre de 1981 en Oxford ) fue un médico , internista y profesor de bioquímica alemán, más tarde británico . Fue un pionero en el estudio de los procesos bioquímicos en las células vivas y descubrió tres importantes ciclos clave de reacciones metabólicas bioquímicas.

En la Universidad Albert Ludwig de Friburgo , Krebs descubrió una serie de reacciones químicas con las que tiene lugar la desintoxicación del amoniaco en el llamado ciclo de la urea en el tejido de los mamíferos . Después de su despido como miembro de la facultad judía y su expulsión de Alemania en 1933, trabajó temporalmente en el grupo de estudio de Frederick Hopkins en Cambridge . Más tarde trabajó en la Universidad de Sheffield , primero como profesor de farmacología y después de la guerra como profesor de bioquímica y jefe de la unidad del Consejo de Investigación Médica para el metabolismo celular. Allí, Krebs estudió la descomposición de los alimentos para generar energía para la vida en el ciclo del ácido cítrico . Por este descubrimiento, el Comité Nobel le otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953 .

Desde 1954 hasta su jubilación en 1967 enseñó en la Universidad de Oxford , donde descubrió la gluconeogénesis en el ciclo del glioxilato . La investigación de Hans Adolf Krebs allanó el camino para la investigación bioquímica moderna y estableció principios que son fundamentales para comprender la fisiología humana. Numerosos bioquímicos y profesores posteriores como James Bassham , Arnost Kleinzeller y Hans Leo Kornberg surgieron de su escuela científica .

vida y trabajo

Hans Adolf Krebs nació en 1900 como hijo de Georg Krebs, un médico de oído, nariz y garganta, y su esposa Alma, de soltera Davidson, la mediana de tres hijos en Hildesheim . Aunque ambos padres procedían de familias judías, intentaron asimilarse; los niños asistieron a instrucción religiosa protestante.

Desde 1910 Hans asistió a la escuela primaria Andreanum en Hildesheim. Hacia el final de la Primera Guerra Mundial en septiembre de 1918, fue reclutado en la fuerza de telecomunicaciones del ejército imperial alemán . Tras su finalización en noviembre del mismo año, comenzó a estudiar medicina en la Universidad Georg-August de Göttingen , donde asistió a conferencias de química y física, por ejemplo con Adolf Windaus , quien más tarde ganó el Premio Nobel por su trabajo en la estructura. de colesterol fue premiado en química.

Después de trasladarse a la Universidad Albert Ludwig de Friburgo , asistió allí a conferencias sobre metabolismo intermedio con Franz Knoop , que entonces era profesor de química fisiológica allí. Knoop había desarrollado una teoría de la oxidación de los ácidos grasos mediante simples experimentos de alimentación con ácidos grasos de varias longitudes de cadena, cuyo grupo metilo terminal había sido reemplazado por un grupo fenilo . Los ácidos grasos con un número par de átomos de carbono siempre dieron ésteres de ácido glucurónico de ácido benzoico en la orina de conejos independientemente de la longitud total de la cadena , mientras que los ácidos grasos con un número impar de átomos de carbono siempre dieron ésteres de ácido glucurónico de ácido fenilacético . Knoop concluyó que los ácidos grasos siempre se oxidan en el carbono γ a ácido acético y un ácido graso que es dos átomos de carbono más corto. La simplicidad de los experimentos de Knoop y sus conclusiones basadas en reglas químicas impresionaron a Krebs y le hicieron querer aplicar este enfoque para descifrar los ciclos metabólicos. En 1922, Krebs se trasladó a la Universidad Ludwig Maximilians en Munich , donde aprobó su examen estatal en 1923. Luego se trasladó nuevamente, esta vez a la Universidad de Hamburgo , donde se doctoró en 1924 en el grupo de trabajo del anatomista Wilhelm von Möllendorff . Luego, Cancer estudió química durante un año en Berlín y también trabajó como asistente no remunerado en cirugía.

Aprendizaje con Otto Warburg

Otto Warburg en su laboratorio en octubre de 1931.

Tras finalizar su doctorado, entró en contacto con Otto Warburg a través de la mediación de Bruno Mendel . En 1926 lo aceptó en su grupo de trabajo en el Instituto Kaiser Wilhelm de Fisiología Celular en Berlín-Dahlem , donde trabajó durante cuatro años hasta 1930 como asistente del más tarde ganador del Premio Nobel. En Warburg aprendió, entre otras cosas, la técnica de la manometría para medir el consumo de oxígeno de las secciones de tejido . Esto hizo posible estudiar los procesos metabólicos bioquímicos en tejidos animales. Esta técnica se convirtió en una herramienta valiosa para Krebs, que luego perfeccionó para su propio trabajo.

Aunque Krebs estaba interesado en la investigación bioquímica, Warburg le desaconsejó una carrera científica.

"El banco le preguntará cuál es su ocupación y si dice que es bioquímico no obtendrá ni un centavo, pero si les dice que es médico, probablemente obtendrá todo lo que desea".

- Otto Warburg

Krebs siguió este consejo y después de 1930 trabajó inicialmente como médico asistente en Hamburgo-Altona .

Descubrimiento del ciclo de la urea

Esquema del ciclo de la urea. Las reacciones tienen lugar en parte en la mitocondria (arriba) y en parte en el citosol (abajo). 1: L - ornitina ; 2: carbamoil fosfato ; 3: L - citrulina ; 4: argininosuccinato ; 5: fumarato ; 6: L - arginina ; 7: urea ; L- Asp: L - aspartato ; CPS-1: carbamoil fosfato sintetasa I ; OTC: ornitina transcarbamilasa ; ASA: argininosuccinato sintasa ; ASL: argininosuccinato liasa ; ARG1: arginasa 1 ; P i : fosfato ; PP i : pirofosfato ; AMP: monofosfato de adenosina ; ADP: difosfato de adenosina ; ATP: trifosfato de adenosina .

Pronto se perdió el trabajo científico y se fue de Hamburgo. En 1931 aceptó un puesto como asistente de Siegfried Thannhauser en la Clínica Universitaria de Friburgo , quien le proporcionó un laboratorio para trabajos científicos. Además de su trabajo como médico asistente, él y su primer estudiante de doctorado, Kurt Henseleit, investigaron la síntesis de urea a partir de amoníaco o sales de amonio en el hígado de los animales.

Los experimentos de Woldemar von Knieriem y Ernst Leopold Salkowski habían demostrado que las sales de amonio se descomponen en urea en el cuerpo . Inicialmente se especuló que esto tendría lugar de forma análoga a la síntesis de urea de Wöhler mediante cianato de amonio (NH 4 OCN) o mediante carbamato de amonio (H 2 NCOONH 4 ). La urea es menos tóxica que el amoníaco y la mayoría de los mamíferos la excretan en la orina. Sin embargo, no fue posible probar la síntesis bioquímica de urea a través de estas vías de reacción.

Para sus estudios, él y Henseleit desarrollaron primero una solución salina mejorada para secciones de tejido que se correspondía más estrechamente con la composición iónica del plasma sanguíneo que la de las soluciones salinas utilizadas hasta ese momento. En comparación con la solución utilizada por Warburg, también contenía magnesio , fosfato y sulfato, entre otras cosas , y su composición se correspondía aproximadamente con la del plasma sanguíneo. La solución, que se conoce como la solución de Krebs-Henseleit o tampón de Krebs-Henseleit , ha demostrado ser muy superior a todos los sucedáneos de la salmuera plasma previamente conocidos.

Concentraciones de sustancias en suero sanguíneo y soluciones salinas (en mg por 100 ml de suero (mg%))
material Suero de mamífero
[valor medio en mg%]
Solución de Warburg en [mg%]
Solución de Krebs-Henseleit [mg%]
Sodio (Na + ) 320 355 327
Potasio (K + ) 22 10,5 23
Calcio (Ca 2+ ) 10 8.8 10
Magnesio (Mg 2+ ) 2.5 0 2.9
Cloruro (Cl - ) 370 466 454
Fosfato (PO 4 3- ) 10 0 11
Sulfato (SO 4 2- ) 11 0 11,4
Carbonato de hidrógeno (HCO 3 - ) 54% en volumen 56% en volumen 54% en volumen
Dióxido de carbono (CO 2 ) 2,5% en volumen 2,5% en volumen 2,5% en volumen
Valor de PH 7.4 7.4 7.4

Las investigaciones revelaron que los hígados de ratas bien alimentadas producían más urea que los hígados de animales que habían muerto de hambre hasta por 48 horas. Krebs intentó aumentar la producción de urea a partir del amoníaco por los hígados hambrientos añadiendo varias sustancias. La adición de carbohidratos mostró solo un efecto relativamente pequeño sobre la formación de urea, sustancias como la glicerina , el ácido cítrico y el ácido fórmico no mostraron un efecto creciente. Cuando Krebs y Henseleit investigaron la influencia de los aminoácidos en la formación de urea, encontraron que la L - (+) - ornitina tenía una influencia importante en la formación de urea , especialmente cuando se agregaba lactato al mismo tiempo . Además de la ornitina, el aminoácido citrulina , que se descubrió en el jugo de sandía en 1930 , también aumentó la formación de urea a partir del amoníaco. Formalmente, la citrulina se puede representar a partir de ornitina, dióxido de carbono y amoniaco con eliminación de agua. Tanto la orniitina como la citrulina son aminoácidos no proteinogénicos . La adición de amoníaco a la citrulina con eliminación de agua conduce a la arginina . Con la adición equimolar de amoníaco y citrulina, se produjo un mol de urea por mol de amoníaco dentro del alcance de la precisión experimental. Esto demostró que la segunda fracción molar de amoníaco requerida para la formación de urea tenía que provenir de la citrulina.

Mecanismo de reacción: el grupo amino de la ornitina ataca al carbono carbonilo del carbamoil fosfato (CP) de forma nucleofílica y forma un estado de transición tetraédrico. El reordenamiento de carga libera citrulina y fosfato.

La primera publicación sobre el ciclo de la urea de 1932 fue el cáncer más citado con más de 2.400 citas entre 1961 y 1981. Él mismo creía que la gran cantidad de citas se debía a la solución salina desarrollada por él y Henseleit como se describe en el artículo.

Con el descubrimiento del ciclo de la urea, obtuvo el título de profesor en 1932. La elucidación del ciclo de la urea trajo inmediatamente al cáncer el mayor reconocimiento académico. Fue invitado a dar conferencias, por ejemplo, por invitación de Otto Meyerhof en el Instituto Kaiser Wilhelm de Investigación Médica en Heidelberg. En enero de 1933, Carl Neuberg , director del Instituto de Bioquímica Kaiser Wilhelm , lo propuso para una cátedra en la Universidad de Münster .

Sin embargo, ya en mayo de 1933, como judío, la “Rassengesetze” ( ley para la restauración del servicio civil profesional ) le retiró la licencia para enseñar. Cáncer, quien fue criado y vivido religiosamente, comentó esto con las palabras:

"Hitler me hizo judío".

- Hans Adolf Krebs

Su estudiante de doctorado Kurt Henseleit también fue excluido de cualquier carrera académica posterior como estudiante y confidente del cáncer en el Tercer Reich. Ejerció como internista en Friedrichshafen , donde murió en 1972.

Estudios en Cambridge

Sir Frederick Gowland de la Universidad de Cambridge , quien admiró su trabajo y lo discutió en detalle en la reunión anual de la Royal Society , pudo ofrecerle un puesto de investigación con el apoyo financiero de la Fundación Rockefeller . Los funcionarios del gobierno alemán le permitieron llevar su equipo y muestras de investigación a Inglaterra. Krebs continuó su trabajo en Cambridge el 7 de julio de 1933, tres meses después de su liberación en Friburgo.

Hora en Sheffield

Ciclo del ácido cítrico.

En 1935 se convirtió en profesor de cáncer y en 1938 se casó con Margaret Fieldhouse. El matrimonio tuvo dos hijos, Paul y John, y su hija Helen. Su hijo John Krebs es profesor de Zoología de Oxford, rector del Jesus College de Oxford y miembro de la Cámara de los Lores .

En 1937 descubrió el ciclo del ácido cítrico , que todavía hoy se denomina ciclo de Krebs . La revista Nature rechazó el trabajo de Krebs sobre el ciclo del ácido cítrico en 1937. La revista justificó esto afirmando que ya había suficientes cartas para llenar 7 a 8 semanas con correspondencia, y agregó:

"... no es deseable aceptar más cartas en este momento".

"... no es deseable aceptar más correspondencia en este momento".

Como resultado, Krebs se vio obligado a publicar sus hallazgos en la mucho menos conocida revista Enzymologia de los Países Bajos. En 1988, siete años después de la muerte de Krebs, un editor anónimo publicó una carta en Nature en la que describía el rechazo de Cáncer a su trabajo como el "error más atroz" de la revista.

En 1945 se convirtió en profesor de farmacología en la Universidad de Sheffield .

Por este último descubrimiento, fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1953 (junto con Fritz Albert Lipmann , Nueva York) .

Años en Oxford

Las reacciones catalizadas de isocitrato liasa y malato sintasa en detalle.

En 1954 fue nombrado miembro de la Cátedra Whitley de Bioquímica en la Universidad de Oxford como sucesor de Rudolph Peters y fue nombrado miembro del Trinity College. El traslado de su grupo de trabajo a Oxford resultó difícil debido a las condiciones inicialmente estrechas que había allí. El Consejo de Investigación Médica dirigido por el cáncer más tarde se trasladó al cuarto piso del nuevo edificio de bioquímica. El área de interés de Krebs fue el metabolismo intermedio . En 1958 fue nombrado Caballero Comendador de la Orden del Imperio Británico y así elevado a la nobleza personal.

Después de su jubilación en 1967, Hans Adolf Krebs trabajó en un laboratorio financiado por el Medical Research Council en Radcliffe Infirmary en Oxford, donde publicó más de cien artículos a su muerte en 1981.

Honores y membresías

Hans Adolf Krebs y Fritz Albert Lipmann con sus esposas en la ceremonia del Premio Nobel de 1953.
Placa conmemorativa en el Hospital Universitario de Friburgo.

Hans Adolf Krebs ha recibido numerosos premios por sus logros científicos. El Comité Nobel le otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1952 . La reina Isabel II lo ennobleció en 1958 como Caballero Comandante de la Orden del Imperio Británico y fue llamado "Señor". Su ciudad natal, Hildesheim, lo nombró ciudadano honorario en 1966 . En 1972 fue nombrado miembro extranjero de la Orden Teutónica Pour le Mérite para las Ciencias y las Artes . La membresía en esta orden está limitada a 40 de los ciudadanos alemanes más respetados y el mismo número de miembros extranjeros.

Fue miembro de la Royal Society (1947), miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias (1957), Real Colegio de Médicos (1958), miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense (1960), miembro de la Academia Nacional de Ciencias (1964), des Royal College of Pathologists (1967) y Miembro de Honor de la Leopoldina (1969). Krebs fue miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Gotinga (1971), miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Baviera (1974) y miembro de la Royal Society of Edinburgh (1976). También fue miembro de las Academias Nacionales de Medicina de Francia (1952), Bélgica (1962) y Argentina (1977). Krebs fue miembro honorario de Trinity y Girton Colleges en Cambridge y St. Catherine's, St. Cross y Green Colleges en Oxford.

Entre 1954 y 1980, Krebs recibió doctorados honorarios de 21 universidades, incluidas las de la Escuela de Medicina de Hannover , la Universidad de Cambridge , la Universidad de Chicago , la Universidad Albert Ludwig de Freiburg y la Universidad de Sheffield.

En 1953 recibió el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica de la Asociación Estadounidense de Salud Pública , la Medalla Real (1954) y la Medalla Copley (1961) de la Sociedad Real, y la Medalla Otto Warburg (1969) de la Sociedad de Bioquímica. y Biología Molecular .

El Departamento de Bioquímica de la Universidad de Oxford estuvo ubicado en Hans-Krebs-Tower hasta 2014, que fue demolido en el mismo año y reemplazado por un nuevo edificio. El Centro de Investigación Biológica-Mecánica de la Universidad de Sheffield lleva el nombre de Hans Krebs. En las instalaciones de la Clínica Universitaria de Friburgo, la calle en la que se encuentra la sala de emergencias se llamó Sir-Hans-A.-Krebs-Straße en 2012 . También hay una placa conmemorativa en la clínica médica. La ciudad de Ulm ha nombrado una calle del campus universitario en honor a Hans Krebs, Hans-Krebs-Weg en el Jardín Botánico.

Desde 1968, otorga a la Federación de Sociedades Bioquímicas Europeas , la medalla Hans-cáncer por logros sobresalientes en bioquímica o biología molecular. La Sociedad de Amigos de la Escuela de Medicina de Hannover e. V. concede anualmente el Premio Sir Hans Krebs, dotado por Ernst-August Schrader y dotado con 10.000 euros, por un trabajo destacado en ciencia médica básica publicado en una revista científica. La Sociedad Bioquímica ofrece una Beca de Memoria del Cáncer para estudiantes de posgrado que trabajan en bioquímica o una ciencia biomédica relacionada en una universidad del Reino Unido. La beca se otorga por un año, pero se puede extender hasta por tres años.

Fuentes (selección)

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literatura

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  • Frederic Laurence Holmes: Hans Krebs: arquitecto del metabolismo intermedio 1933-1937 , Oxford University Press 1993

enlaces web

Commons : Hans Adolf Krebs  - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Evidencia individual

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información personal
APELLIDO Krebs, Hans Adolf
BREVE DESCRIPCIÓN Médico y bioquímico alemán, luego británico
FECHA DE NACIMIENTO 25 de agosto de 1900
LUGAR DE NACIMIENTO Hildesheim
FECHA DE MUERTE 22 de noviembre de 1981
LUGAR DE LA MUERTE Oxford