Як ізотопне мічення розкриває секрети людського метаболізму

1

Рудольф Шойнхаймер був людиною, який, дивлячись на шматок хліба, бачив мішень, що рухалася.

Народившись у Берліні 1898 року, він став біохіміком, який змінив наше розуміння людського тіла. Не йдеться про розтини. Це не ґрунтується на здогадах. Однак це досягається шляхом мічення.

Він розробив техніку “мічення” молекул радіоактивними ізотопами. Це звучить як наукова фантастика. Тоді це здавалося магією. Це дозволило дослідникам відстежувати рух органічної речовини через тварин та рослини. До цього метаболізм був чорним ящиком. Ми знаємо, що їжа надходить усередину, і ми знаємо, що відходи виводяться назовні. Ми не знаємо, що відбувається у хаотичній середині.

Шойнхаймер відчинив цей ящик.

Зв’язок з важким воднем

Шойнхаймер вивчав медицину в Берлінському університеті та отримав диплом у 1923 році. До 1933 року він викладав біохімію у Лейпцигу та Фрайбурзі. Політична ситуація у Німеччині змінювалася. Він вирушив до Сполучених Штатів.

Він вступив до Колумбійського університету. Там він співпрацював із Гарольдом Юрі. Юрі відкрив дейтерій, також відомий як важкий водень. Це ізотоп водню. У його ядрі є нейтрон. Тому він важчий за звичайний водень. Однак хімічно він поводиться майже так само.

Це є ключовим моментом.

Шойнхаймер та його колега Девід Ріттенберг використовували ці ізотопи для мічення компонентів їжі. Вони годували тварин міченими поживними речовинами. Потім вони досліджували тканини. З’являлися ізотопи. Вони залишалися на місці. Або переміщувалися. Вони виявляли шлях.

«Ці ізотопи виявляються у тканинах годованих тварин і допомагають нам зрозуміти, що відбувається з їжею у процесі метаболізму».

Чому це змінює все

Більшість людей вважають метаболізм статичним процесом. Ви їсте. Ви спалюєте. Ви накопичуєте.

Шойнхаймер показав, що динамічний. Це стан, що постійно змінюється. Молекули в організмі не зафіксовані. Вони замінюються. Постійно.

Він застосував це до холестерину. Він вивчав його зв’язок із атеросклерозом. Він показав, що холестерин має більше аспектів, ніж здається. Він синтезується та руйнується. Це частина циклу.

Це розуміння допомагає пояснити, чому дієта важлива. Чому організм реагує саме так? Чому деякі речовини залишаються, а інші ні?

Трагічний фінал

Шойнхаймер був на піку своєї кар’єри. Він здійснив революцію у дослідженнях метаболізму. Він дав науці нові інструменти. Спосіб побачити невидиме.

Він помер у Нью-Йорку 11 вересня 1941 року. Він наклав на себе руки. Причини складні. Тиск часу. Стрес від роботи. Особиста ціна. Це залишається похмурою виноскою у яскравій історії науки.

Однак його метод продовжив жити. Відстеження ізотопів стало стандартом у сучасних дослідженнях. Ми використовуємо її для відстеження ліків. Для вивчення раку. Для розуміння харчування. Ми, як і раніше, використовуємо інструменти, які він допоміг створити. Ми, як і раніше, стежимо за ізотопами.

Ми, як і раніше, бачимо не все. Але ми бачимо більше, ніж будь-коли раніше.

Організм – це не машина. Це річка. Шойнхаймер навчив нас спостерігати за водою.