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.