АКСЕЛЬРОД, ДЖУЛИУС

АКСЕЛЬРОД, ДЖУЛИУС (Axelrod, Julius) (1912–2004), американский биохимик и фармаколог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, 1970 (совместно с сэром Бернардом Кацем и Ульфом фон Ойлером).

Родился 30 мая 1912 в Нью-Йорке. В 1933 закончил колледж в Нью-Йорке и получил степень бакалавра, в этом же году начал работать ассистентом в лаборатории департамента бактериологии в медицинской школе Нью-Йоркского университета. В 1935, продолжая работать химиком в лаборатории индустриальной гигиены, поступил в университет на медицинский факультет. В 1941 закончил, получив степень магистра.

Работая в лаборатории, познакомился с профессором Бернардом Броди. Это знакомство повлияло на дальнейшую научную карьеру Джулиуса Аксельрода: после окончания университета он пошел работать в Третий исследовательский отдел Нью-Йоркского университета при госпитале Голдуотера, где уже работал профессор Броди.

В 1949 Аксельрод и Броди перешли в Национальный кардиологический институт в департамент химической фармакологии. Через 4 года Аксельрод стал ведущим химиком, а еще через два года возглавил Департамент фармакологии в лаборатории клинических испытаний при Национальном институте психического здоровья. В 1955 при активной поддержке Пола Смита, профессора фармакологии Университета Джорджа Вашингтона, защитил докторскую диссертацию.

Основной темой исследований Аксельрода и Броди были амфетамины, стимуляторы нервной системы, сходные по воздействию на организм с веществами группы катехоламинов, производных пирокатехина (пирокатехин – двухатомный фенол, входит в состав молекул ряда природных соединений), активно участвующих в физиологических и биохимических процессах в организме. К началу 1950-х из катехоламинов уже был открыт адреналин (адреналин, или эпинефрин, гормон, секретируется надпочечниками и вызывает изменения обмена веществ: повышает потребление кислорода, концентрацию глюкозы в крови, а также усиливает кровоток в печени), а в 1946 шведскому физиологу Ульфу фон Ойлеру удалось выделить норадреналин (норадреналин – нейрогормон, соединение из группы катехоламинов; образуется в мозговом слое надпочечников и в нервной системе; повышает кровяное давление; стимулирует углеводный обмен) и доказать, что именно это вещество является медиатором нервной системы (медиатор – вещество, молекулы которого способны реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять ее проницаемость для определенных ионов, вызывая возникновение электрического потенциала; участвует в передаче нервных импульсов с нервного окончания на рабочий орган и с одной нервной клетки на другую). Все катехоламины отражают и определяют состояние симпатического отдела вегетативной нервной системы (вегетативная нервная система – автономная часть нервной системы, не подчиненная воле человека), играют важную роль в нейрогуморальной регуляции (нейрогуморальная регуляция – совместное регулирующее, координирующее и интегрирующее влияние нервной системы и биологически активных веществ метаболитов, гормонов, медиаторов на физиологические процессы в организме животных и человека) в нервной трофике (нервная трофика регулирующее влияние нервной системы на структурно-химическую организацию органов и тканей, их рост и развитие путем воздействия на обмен веществ), участвуют в обмене веществ и приспособительных реакциях организма, обеспечивая постоянство внутренней среды и физиологических функций.

Когда Аксельрод заинтересовался стимуляторами нервной системы, ученые практически не располагали материалом, касающимся метаболизма) катехоламинов в организме (метаболизм – внутриклеточное превращение определенных веществ с момента их поступления до образования конечных продуктов). Проведя серию исследований, Аксельрод выделил катехол-О-метилтрансферазу, один из двух ферментов, отвечающих за распад катехоламинов (второй фермент – моноаминооксидаза). В процессе дальнейшей работы Аксельроду и его группе удалось доказать, что передача импульса с помощью катехоламинов заканчивается с началом обратного всасывания катехоламинов в пресинаптическое волокно (синапс место соприкосновения нервных клеток друг с другом или с иннервируемыми ими тканями). В 1954 английский биофизик Бернард Кац описал структуру синапсов, в том числе пузырьки, содержащие ацетилхолин (ацетилхолин передатчик нервного возбуждения у беспозвоночных и у позвоночных; поступая в кровь, понижает кровяное давление, замедляет сердцебиение, усиливает перистальтику желудка и кишок и др.) Кац предположил, что при слиянии пузырька с синаптической мембраной высвобождается одна порция (квант) медиатора, которая взаимодействует с мышечной клеткой, вызывая в ней одиночный слабый потенциал концевой пластинки мышечного волокна. В результате исследований, проведенных группой Аксельрода, выяснилось, что подобный тип выделения характерно и для норадреналина. Такой характер выделения обусловлен тем, что в пресинаптической области расположено большое количество пузырьков, содержащих катехоламины. При слиянии пузырька с синаптической мембраной также высвобождается одна порция медиатора.

Работы Аксельрода, посвященные действию психотропных препаратов на организм человека, доказали, что кокаин и резерпин изменяют содержание катехоламина в пузырьках, а также влияют на скорость выделения катехоламина при слиянии пузырька с синаптической мембраной.

В принципе, и гормоны, и медиаторы представляют собой биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками, тканями или органами и оказывающее целенаправленное воздействие на деятельность других органов и тканей. Джулиус Аксельрод исследовал влияние медиаторов на выработку гормонов и влияние гормонов на выделение медиаторов.

В 1970 Джулиус Аксельрод (совместно с сэром Бернардом Кацем и Ульфом фон Ойлером) стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся гуморальных передатчиков в нервных окончаниях и механизмов их хранения, выделения и инактивации».

Среди наград: премия Национального научного фонда (1958), премия Международного физиологического общества (1961), премия за выдающиеся научные достижения (Ассоциация психических болезней,1965), премия Фонда Гарднера (1967), премия за выдающиеся научные достижения (Университет Джорджа Вашингтона, 1968).

Член-корреспондент Немецкого фармакологического общества, почетный доктор университета Чикаго, член Международной организации по исследованию мозга, Американского химического общества, Американского общества по фармакологии и экспериментальной терапии, Американского общества химиков-биологов, член Американского колледжа нейропсихофармакологии.

Сочинения: Reduction in the Accumulation of Norepinephrine 3H in Experimental Hypertension «Life Science 5 (1966); Biochemical Pharmacology of Cathehol Amines and Its Clinical Implications «Transactions of the American Neurological Association 96 (1972).

Умер Аксельрод 29 декабря 2004 в Роквеле, США.

Ирина Шанина