„Geschichte der Katecholaminforschung“ – Versionsunterschied

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== Catecholamin-Neurotransmitter: Dopamin ==
== Catecholamin-Neurotransmitter: Dopamin ==
Die Noradrenalingeschichte wiederholte sich. Wie Noradrenalin auf dem Biosynthesepfad zum Adrenalin liegt Dopamin auf dem Pfad zum Noradrenalin und Adrenalin. War es, anders als Peter Holtz vermutet hatte, doch ein eigenständiger Botenstoff? [[Arvid Carlsson]] am Pharmakologischen Institut der [[Universität Lund]] und seine studentischen Mitarbeiter Åke Bertler and Evald Rosengren fanden 1958/59 nach dem Muster von Marthe Vogt Dopamin im Gehirn ungleichmäßig verteilt, und zwar anders als Noradrenalin. Das sprach für eine Funktion über die eines Intermediärprodukts hinaus. Die höchste Konzentration enthielt das [[Corpus striatum]], wo es nur Spuren von Noradrenalin gab. Carlssons Gruppe hatte zuvor gefunden, dass das [[Alkaloid]] [[Reserpin]], das bei Menschen und Versuchstieren ein [[Parkinson-Krankheit|Parkinson-Syndrom]] auslöste, die Dopaminspeicher (sowie die Noradrenalin- und Serotoninspeicher) im Gehirn entleerte. So brachte die Gruppe das Corpus striatum, den Reserpin-Parkinsonismus, den menschlichen Morbus Parkinson und Dopamin zum ersten Mal in einen Zusammenhang.<ref>Å. Bertler und E. Rosengren: ''Occurrence and distribution of dopamine in brain and other tissues.'' In: ''Experientia'' 15, 1959, S.&nbsp;10–11.</ref><ref>[http://pharmrev.aspetjournals.org/content/11/2/490.full.pdf+html Arvid Carlsson: ''The occurence, distribution and physiological role of catcholamines in the nervous system.'' In: '' Pharmacological Reviews'' 11, 1959, S.&nbsp;490–493.]</ref> Ein Jahr später sah [[Oleh Hornykiewicz]], den Hermann Blaschko zum Dopamin geführt hatte, als er im Pharmakologischen Institut der [[Universität Wien]] mit Extrakten des Corpus striatum eine Farbreaktion durchführte, den Dopaminmangel beim menschlichen Morbus Parkinson „mit seinen eigenen bloßen Augen: Statt der Rosafärbung durch die verhältnismäßig hohen Dopaminkonzentrationen der Kontrollproben zeigten die Reagenzgläser mit den Proben von Parkinsonkranken kaum einen Hauch von Rosa.“
Die Noradrenalingeschichte wiederholte sich. Wie Noradrenalin auf dem Biosynthesepfad zum Adrenalin liegt Dopamin auf dem Pfad zum Noradrenalin und Adrenalin. War es, anders als Peter Holtz vermutet hatte, doch ein eigenständiger Botenstoff? [[Arvid Carlsson]] am Pharmakologischen Institut der [[Universität Lund]] und seine studentischen Mitarbeiter Åke Bertler and Evald Rosengren fanden 1958/59 nach dem Muster von Marthe Vogt Dopamin im Gehirn ungleichmäßig verteilt, und zwar anders als Noradrenalin. Das sprach für eine Funktion über die eines Intermediärprodukts hinaus. Die höchste Konzentration enthielt das [[Corpus striatum]], wo es nur Spuren von Noradrenalin gab. Carlssons Gruppe hatte zuvor gefunden, dass das [[Alkaloid]] [[Reserpin]], das bei Menschen und Versuchstieren ein [[Parkinson-Krankheit|Parkinson-Syndrom]] auslöste, die Dopaminspeicher (sowie die Noradrenalin- und Serotoninspeicher) im Gehirn entleerte. So brachte die Gruppe das Corpus striatum, den Reserpin-Parkinsonismus, den menschlichen Morbus Parkinson und Dopamin zum ersten Mal in einen Zusammenhang.<ref>Å. Bertler und E. Rosengren: ''Occurrence and distribution of dopamine in brain and other tissues.'' In: ''Experientia'' 15, 1959, S.&nbsp;10–11.</ref><ref>[http://pharmrev.aspetjournals.org/content/11/2/490.full.pdf+html Arvid Carlsson: ''The occurence, distribution and physiological role of catcholamines in the nervous system.'' In: '' Pharmacological Reviews'' 11, 1959, S.&nbsp;490–493.]</ref> Ein Jahr später sah [[Oleh Hornykiewicz]], den Hermann Blaschko zum Dopamin geführt hatte, als er im Pharmakologischen Institut der [[Universität Wien]] mit Extrakten des Corpus striatum eine Farbreaktion durchführte, den Dopaminmangel beim menschlichen Morbus Parkinson „mit seinen eigenen bloßen Augen: Statt der Rosafärbung durch die verhältnismäßig hohen Dopaminkonzentrationen der Kontrollproben zeigten die Reagenzgläser mit den Proben von Parkinsonkranken kaum einen Hauch von Rosa.“<ref>H. Ehringer und O. Hornykiewicz: ''Verteilung von Noradrenalin und Dopamin (3-Hydroxytyramin) im Gehirn des Menschen und ihr Verhalten bei Erkrankungen des extrapyramidalen Systems.'' In: ''Klinische Wochenschrift 38, 1960, S.&nbsp;1236–1239.{{DOI|10.1007/BF01485901}}</ref><ref>Oleh Hornykiewicz: ''From dopamine to Parkinson’s disease: a personal research record.'' In: Fred Samson und George Adelman (Hrsg.): ''The Neurosciences: Paths of Discovery II.'' Basel, Birkhäuser, 1992, S.&nbsp;125–147.</ref>


1970 waren von Euler und Axelrod zwei der drei Gewinner des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin „für ihre Entdeckungen zu den chemischen Transmittern in Nervenendigungen und zum Mechanismus ihrer Speicherung, Freisetzung und Inaktivierung“, und im Jahr 2000 war Carlsson einer von drei Gewinnern, die den Preis „für ihre Entdeckungen zur Signalübersetzung im Nervensystem“ erhielten.
1970 waren von Euler und Axelrod zwei der drei Gewinner des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin „für ihre Entdeckungen zu den chemischen Transmittern in Nervenendigungen und zum Mechanismus ihrer Speicherung, Freisetzung und Inaktivierung“, und im Jahr 2000 war Carlsson einer von drei Gewinnern, die den Preis „für ihre Entdeckungen zur Signalübersetzung im Nervensystem“ erhielten.

Version vom 4. Januar 2013, 14:26 Uhr

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Zu den Catecholaminen oder Brenzcatechinaminen gehören die körpereigenen Stoffe Dopamin, Noradrenalin (Norepinephrin) und Adrenalin (Epinephrin) sowie zahlreiche künstlich hergestellte Substanzen, unter denen Isoprenalin hervorzuheben ist. Ihre Erforschung bildet ein wichtiges Kapitel der Geschichte der Physiologie, Biochemie und Pharmakologie. Adrenalin war das erste aus einer endokrinen Drüse extrahierte, das erste rein dargestellte und das erste in seiner Struktur und Biosynthese geklärte Hormon, vor der Prägung des Wortes „Hormon“.[1] Adrenalin und Noradrenalin waren neben Acetylcholin die erstentdeckten Neurotransmitter und die ersten Botenstoffe, die in intrazellulären Vesikeln gespeichert gefunden wurden. Der β-Adrenozeptor war der erste G-Protein-gekoppelte Hormon- und Neurotransmitterrezeptor, dessen Gen kloniert wurde.

Die zielgerichtete Catecholaminforschung begann mit der Herstellung eines pharmakologisch wirksamen Extraktes aus Nebennieren durch George Oliver und Edward Albert Schäfer in den Jahren 1893 und 1894. Doch gab es frühere Hinweise.

Adrenalin im Nebennierenmark: Vorläufer

In das bekannteste Buch des 19. Jahrhunderts über Asthma nahm Henry Hyde Salter (1823–1871) ein Kapitel „Behandlung mit Stimulantien“ auf.[2] Starker Kaffee half danach bei Asthmaanfällen. Noch besser wirkte starke psychische Erregung. „Die Heilung des Asthmas durch heftige Erregung erfolgt schneller und vollständiger als durch jedes andere Mittel. ... Sie geschieht augenblicklich, der schlimmste Paroxysmus löst sich im nu.“ Salter belegte das mit Krankengeschichten. Zweifellos war eine Ausschüttung von Adrenalin aus den Nebennieren der therapeutische Mechanismus.

Salter wusste von diesem Mechanismus nichts. Zur gleichen Zeit bemerkte der französische Arzt Alfred Vulpian, dass das Nebennierenmark eine einzigartige Eigenschaft hatte: Es färbte sich beim Kontakt mir Eisen(III)-chlorid grün, anders als die Nebennierenrinde oder jedes andere Organ. Das Nebennierenmark enthielt also „eine besondere, bisher unbekannte Substanz“. Vulpian erkannte auch, dass die Substanz in den Blutkreislauf gelangte, denn das Blut in den Nebennierenvenen gab die Eisen(III)-Reaktion.[3]

Zu dem klinischen und chemischen Hinweis kam ein physiologischer. In Versuchen des deutschen Pharmakologe Carl Jacobj unterdrückte elektrische Reizung der Nebennieren die Peristaltik des Darms.[4] Man hat dies als den „ersten indirekten Nachweis der Funktion des Nebennierenmarks als einer endokrinen Drüse“ bezeichnet.[5] Jedoch dachte Jacobj nicht an ein chemisches Signal aus den Nebennieren, also ein Hormon, sondern an eine Nervenverbindung von den Nebennieren zum Darm, „Hemmungsbahnen für die Darmbewegung“.

Adrenalin im Nebennierenmark: Oliver und Schäfer 1893/94

Die Entdeckungsgeschichte hat 1937 und 1948 Henry Hallett Dale erzählt.[6][7] Danach injizierte der praktiziernde Arzt Oliver seinem Sohn Extrakte verschiedener Ogane subkutan und maß dabei mit einem von ihm selbst konstruierten Apparat den Durchmesser der Arteria radialis. Ein Nebennierenextrakt verengerte die Arterie. Oliver bat darauf den Physiologen Schäfer am University College London um eine Prüfung der Blutdruckwirkung im Tierversuch. Schäfer war skeptisch, fand dann aber, dass bei einem narkotisierten Hund das Quecksilber im Manometer „rasant auf eine ungeahnte Höhe stieg. So wurde das aktive Prinzip der Nebenniere entdeckt, das später als Inhaltsstoff ausschließlich des Nebennierenmarks erkannt und noch später rein, kristallin dargestellt und ‚Epinephrin‘ oder ‚Adrenalin‘ genannt wurde.“

Oliver experimentierte im Sinne der zeitgenössischen Vorstellung einer „Organtherapie“, nach der Organe wirkkräftige Substanzen enthielten, deren therapeutischen Nutzen es herauszufinden galt.[8] Dale kannte die Entdeckungsgeschichte aus der Tradition am University College London, wo er selbst und vor ihm Schäfer gearbeitet hatte. Sein Bericht von subkutanen Injektionen widerspricht Mitteilungen von Oliver und Schäfer selbst, nach denen Oliver die Extrakte oral verabreichte.[9][10] Wirksamkeit von Adrenalin nach oraler Gabe ist sehr unwahrscheinlich.[11] Olivers Nachkommen wussten später nichts mehr von Experimenten an dem Sohn.[12] Teile der Überlieferung sind wohl Legende. Jedenfalls verursachten Oliver und Schäfers Berichte im Journal of Physiology 1894 eine Sensation. Oliver versuchte seine Extrakte gleich auch therapeutisch, und zwar recht willkürlich, von der Addisonschen Krankheit („Addison’s disease“) über arterielle Hypotonie („loss of vasomotor tone“), Diabetes mellitus und Diabetes insipidus bis zum endokrinen Exophthalmus („exophthalmic goitre“).[9] 1903 begann die Anwendung beim Asthma.[13]

Adrenalin im Nebennierenmark: unabhängige Entdecker

Ein Jahr nach Oliver und Schäfer berichteten Władysław Szymonowicz (1869-1939) and Napoleon Cybulski von der Jagiellonen-Universität in Kraków über ähnliche Tierexperimente.[14]Sie zeigten zusätzlich, dass auch das Blut der Nebennierenvenen die blutdrucksteigernde Substanz enthielt, diese also in den Kreislauf eintrat, wie bereits Vulpian aus der Eisen(III)-Reaktion gefolgert hatte.

Ein weiteres Jahr später, also 1896, referierte der US-amerikanische Arzt William Bates über zweijährige Erfahrungen mit der Einträufelung von Nebennierenextrakten in den Bindehautsack des Auges. Die Bindehaut wurde innerhalb weniger Minuten weiß, „whitened in a few minutes“, durch Vasokonstriktion, wie er richtig feststellte.[15] Er hat im Gegensatz zu Oliver und Schäfer sowie Szymonowicz und Cybulski kaum Eingang in die Forschungsliteratur gefunden.

Chemie

John Jacob Abel in Baltimore reinigte Nebennierenextrakte 1899 unvollständig zum „Epinephrin“,[16] Otto von Fürth in Straßburg 1900 zum „Suprarenin“.[17] Die Reindarstellung gelang 1901 dem Japaner Jokochi Takamine, der in New York ein eigenes Laboratorium eingerichtet hatte.[18]Er ließ sein Produkt patentieren und von der Firma Parke, Davis & Co., heute aufgegangen in Pfizer Inc., als „Adrenalin“ auf den Markt bringen. 1903 wurde Adrenalin als optisch aktiv und linksdrehend erkannt. 1905 synthetisierten Friedrich Stolz bei den Farbwerken Hoechst AG und Henry Drysdale Dakin an der University of Leeds das Racemat. 1906 klärte Ernst Joseph Friedmann (1877–1957) in Straßburg die Struktur.[19] 1908 erkannte Arthur Robertson Cushney (1866–1926) an der University of Michigan, dass rechtsdrehendes Adrenalin pharmakologisch fast unwirksam war, und zog den bemerkenswerten Schluss, die „receptive substance affected by adrenaline“ unterscheide zwischen den optischen Isomeren und sei daher selbst optisch aktiv.[20] Insgesamt erhielt Adrenalin im Laufe der Zeit 32 Namen, von denen in der Wissenschaft „Adrenalin“ – vorzugsweise im Vereinigten Königreich – und „Epinephrin“ – vorzugsweise in den USA – gebraucht werden.[21]

Catecholamin-Neurotransmitter: Adrenalin

Ein neues Kapitel begann mit der Feststellung Max Lewandowskys in Berlin 1899, dass Nebennierenextrakt auf die glatte Muskulatur der Augen von Katzen – darunter die Nickhaut und den Musculus dilatator pupillae – ebenso wirkte wie eine Reizung der sympathischen Nerven.[22] John Newport Langley und unter seiner Leitung Thomas Renton Elliott in Cambridge fügten weitere Parallelen hinzu. In einem Vortrag vor der Physiological Society in London am 21. Mai 1904 äußerte Elliott schließlich die visionäre Hypothese, Adrenalin wirke auf einen Bestandteil der Muskelzellen an deren Kontaktstelle mit den sympathischen Nervenfasern. Aufgabe dieses Bestandteils sei es, den Nervenimpuls zu empfangen und in eine Antwort der Muskelzellen zu übersetzen. „Adrenalin might then be the chemical stimulant liberated on each occasion when the impulse arrives at the periphery – Adrenalin könnte das das chemische Stimulans sein, das jedesmal freigesetzt wird, wenn ein Nervenimpuls in der Peripherie ankommt.“[23] Die Publikation war die „Geburtsurkunde“ der chemischen Neurotransmission, der chemischen synaptischen Informationsübertragung.[24] Elliott hat sich nie wieder so eindeutig geäußert. Er war wohl enttäuscht von dem Mangel an Resonanz bei den tonangebenden Physiologen, darunter Langley, und zog sich 1906 aus der physiologischen Forschung zurück.

Der Durchbruch der chemischen synaptischen Übertragung kam 1921 mit Otto Loewis Experimenten an Frosch- und Krötenherzen in Graz und seinem Aufsatz „Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung“.[25] Vagusstoff übertrug die Wirkung des Nervus vagus, Acceleransstoff die Wirkung des Sympathikus auf das Herz.[26] 1926 identifizierte Loewi den Vagusstoff mit Acetylcholin, und 1936 schrieb er: „So stehe ich nicht mehr an, den Sympathicusstoff mit Adrenalin für identisch zu halten.“[27]

Er hatte Glück. Bei Amphibien ist Adrenalin in der Tat der Haupt-Transmitter des (postganglionären) Sympathikus. Die Frage nach dem Transmitter bei Säugern dagegen führte zu Schwierigkeiten. In einer ausführlichen Struktur-Wirkungsanalyse wiesen Dale und der Chemiker George Barger 1910 darauf hin, dass sich nach Elliotts Hypothese die Wirkungen von Adrenalin und sympathischer Nervenreizung genauer decken müssten, als sie es täten. „Amino-ethanol-catechol“, das ist Noradrenalin, ahme den Sympathikus genauer nach.[28] In den 1930er Jahren brachten die Physiologen Walter Bradford Cannon und Arturo Rosenblueth an der Harvard Medical School die Idee zweier Transmitter auf, Sympathin E und Sympathin I. Auch Noradrenalin wurde immer wieder in Erwägung gezogen. Die Frage blieb bis nach dem Zweiten Weltkrieg unbeantwortet. Inzwischen begannen sich aber Biosynthese- und Abbauwege zu klären.

1936, in dem Jahr, in dem Loewi sich für Adrenalin als sympathischen Transmitter (bei Amphibien) entschied, erhielten er und Dale den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin „für ihre Entdeckungen bei der chemischen Übertragung der Nervenimpulse“.

Biosynthese und Abbau

„Unsere heutige Kenntnis der Biosynthese der Catecholamine begann 1939 mit einer Veröffentlichung von Peter Holtz und seinen Kollegen. Sie beschrieben ein Enzym in der Niere von Meerschweinchen, das sie DOPA-Decarboxylase nannten, weil es die Enstehung von Dopamin und Kohlendioxid aus der Aminosäure L-DOPA katalysierte.“ Hermann Blaschko, der 1933 Deutschland verlassen hatte, weil er Jude war, schrieb dies 1987 in Oxford.[29] Seine eigene Forschung in den 1930er Jahren in Cambridge stand der von Peter Holtz in Rostock nah. Noch im selben Jahr 1939 sagten sowohl er als auch Holtz den kompletten Biosyntheseweg Tyrosin → L-DOPA → Dopamin → Noradrenalin → Adrenalin vorher.[30][31] Die Methylierung von Noradrenalin zu Adrenalin wies Edith Bülbring, die ebenfalls vor dem Nationalsozialismus nach England geflohen war, 1949 in Oxford nach,[32] und das verantwortliche Enzym Phenylethanolamin-N-Methyltransferase reinigte Julius Axelrod 1962 in Bethesda.[33] Die beiden noch fehlenden Biosynthese-Enzyme, Tyrosinhydroxylase und Dopamin β-Hydroxylase, wurden ebenfalls um 1960 charakterisiert.

Schon 1937, vor der Formulierung der Biosynthese, hatte Blaschko eine Abbaumöglichkeit erkannt: Eine 1928 gefundene „Tyraminoxidase“[34] oxidierte auch Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin.[35] Sie wurde dann Monoaminoxidase genannt. Doch schrieb Blaschko 1956, die Oxidation scheine ihm zu langsam, es müsse andere Inaktivierungsvorgänge geben. „Hier besteht eine Lücke in unserem Wissen.“[36] Innerhalb eines Jahres verkleinerte Axelrod die Lücke durch die Entdeckung der Catechol-O-Methyltransferase.[37] Damit waren auch die Abbauenzyme vollständig. Zum Schließung der Lücke, zum wirklichen Verständnis der Schicksals freigesetzter Catecholamine bedurfte es aber der Entdeckung der Rolle von Membranen.

Catecholamin-Neurotransmitter: Noradrenalin

Dank Holtz und Blaschko war bekannt, dass Tiere Noradrenalin synthetisierten. Als Transmitter musste es aber in sympathisch innervierten Geweben gespeichert und nicht nur kurzlebiges Zwischenprodukt sein. Der Nachweis gelang Ulf von Euler, der schon die Prostaglandine entdeckt und Substanz P (mit John Henry Gaddum) mitentdeckt hatte, am Karolinska-Institut in Stockholm. Seine erste Mitteilung ging am 16. April 1946 bei der Zeitschrift Nature ein.[38] Nach vielen weiteren Bioassays und chemischen Tests folgerte er, sympathisch innervierte Gewebe, in kleineren Mengen auch das Gehirn, nicht aber die nervenfreie Placenta, enthielten Noradrenalin und dies sei das „Sympathin“ von Cannon und Rosenblueth, „der physiologische Transmitter der Wirkung adrenerger Nerven bei Säugern“.[39] Abgabe von Noradrenalin ins venöse Blut der Milz von Katzen bei Sympathikusreizung – nachgewiesen an Gaddums Pharmakologischem Institut in Edinburgh – unterstützte zwei Jahre später die Folgerung.[40] Bei Amphibien bestätigte von Euler die Transmitterfunktion des Adrenalins.

Der Krieg verhinderte, dass Holtz und seine Kollegen in Rostock als Mitentdecker des Noradrenalins als eines Neurotransmitters in die Geschichte der Catecholaminforschung eingingen. Sie suchten nach Catecholaminen im menschlichen Harn und fanden blutdrucksteigernde Stoffe, „Urosympathin“, die sie als Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin identifizierten. Dopamin sei nur Vorläufer von Noradrenalin und Adrenalin. Dagegen: „Arterenol <Noradrenalin> und Adrenalin werden im Bereich sympathischer Nervenendigungen frei, wenn diese in Erregung geraten.“[41] Das Manuskript ging am 8. Oktober 1944 beim Springer-Verlag in Leipzig ein. Am 15. Oktober wurde die Druckerei des Verlags in Braunschweig durch Bomben zestört. Die Veröffentlichung verzögerte sich bis Band 204, 1947, von Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. Holz pflegte den Aufsatz später als „Holtz et al. 1944/47“ oder „Holtz, Credner und Kroneberg 1944/47“ zu zitieren.

Rückblickend schrieb Dale 1953, er habe 1910 mit Barger eigentlich sehen müssen, dass Noradrenalin der Haupt-Transmitter, Elliotts Theorie also im Prinzip richtig und nur in diesem Detail falsch war. Es sei kein Ruhmesblatt, der Wahrheit so nah gekommen zu sein und dann angehalten zu haben.[42]

Marthe Vogt, die Deutschand 1935 verlassen hatte, tat 1954 in Gaddums Institut den Schritt vom peripheren Sympathikus zum Zentralnervensystem. Es enthielt hauptsächlich Noradrenalin, daneben etwas Adrenalin; Vogt fasste die beiden als „Sympathin“ zusammen. Waren sie nur Transmitter der sympathischen Nerven der Blutgefäße des ZNS oder spielten sie in den Nervenzellen selbst eine Rolle? Die verschiedenen Areale des ZNS enthielten sehr verschiedene Konzentrationen an „Sympathin“, und die Verteilung ließ sich nicht mit einer unterschiedlichen Dichte der Blutgefäße erklären. Zudem blieben die Konzentrationen nach Zerstörung der sympathischen Nerven gleich. „Es liegt also nah, dem Sympathin im Gehirn eine Transmitterfunktion ähnlich dem Sympathin in den postganglionären sympathischen Nerven zuzuschreiben.“[43] Sie hatte recht. Mit der 1962 von Nils-Åke Hillarp (1916–1965) und Bengt Falck (* 1927) in Schweden entwickelten Formaldehyd-Fluoreszenzmethode und mit Immunhistochemie-Methoden sind später die Noradrenailn-, Adrenalin- und Dopamin-Bahnen im Zentralnervensystem direkt mikroskopisch sichtbar gemacht worden.

Catecholamin-Neurotransmitter: Dopamin

Die Noradrenalingeschichte wiederholte sich. Wie Noradrenalin auf dem Biosynthesepfad zum Adrenalin liegt Dopamin auf dem Pfad zum Noradrenalin und Adrenalin. War es, anders als Peter Holtz vermutet hatte, doch ein eigenständiger Botenstoff? Arvid Carlsson am Pharmakologischen Institut der Universität Lund und seine studentischen Mitarbeiter Åke Bertler and Evald Rosengren fanden 1958/59 nach dem Muster von Marthe Vogt Dopamin im Gehirn ungleichmäßig verteilt, und zwar anders als Noradrenalin. Das sprach für eine Funktion über die eines Intermediärprodukts hinaus. Die höchste Konzentration enthielt das Corpus striatum, wo es nur Spuren von Noradrenalin gab. Carlssons Gruppe hatte zuvor gefunden, dass das Alkaloid Reserpin, das bei Menschen und Versuchstieren ein Parkinson-Syndrom auslöste, die Dopaminspeicher (sowie die Noradrenalin- und Serotoninspeicher) im Gehirn entleerte. So brachte die Gruppe das Corpus striatum, den Reserpin-Parkinsonismus, den menschlichen Morbus Parkinson und Dopamin zum ersten Mal in einen Zusammenhang.[44][45] Ein Jahr später sah Oleh Hornykiewicz, den Hermann Blaschko zum Dopamin geführt hatte, als er im Pharmakologischen Institut der Universität Wien mit Extrakten des Corpus striatum eine Farbreaktion durchführte, den Dopaminmangel beim menschlichen Morbus Parkinson „mit seinen eigenen bloßen Augen: Statt der Rosafärbung durch die verhältnismäßig hohen Dopaminkonzentrationen der Kontrollproben zeigten die Reagenzgläser mit den Proben von Parkinsonkranken kaum einen Hauch von Rosa.“[46][47]

1970 waren von Euler und Axelrod zwei der drei Gewinner des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin „für ihre Entdeckungen zu den chemischen Transmittern in Nervenendigungen und zum Mechanismus ihrer Speicherung, Freisetzung und Inaktivierung“, und im Jahr 2000 war Carlsson einer von drei Gewinnern, die den Preis „für ihre Entdeckungen zur Signalübersetzung im Nervensystem“ erhielten.

Zusammenfassungen zur Catecholaminforschung

  • Paul Trendelenburg: Adrenalin und adrenalinverwandte Substanzen. In: A. Heffter (Hrsg.): Handbuch der experimentellen Pharmakologie. Zweiter Band, 2. Hälfte. Berlin, Julius Springer 1924, S. 1130–1293.
  • H. Blaschko: Catecholamines 1922-1971. In: H. Blaschko und E. Muscholl (Hrsg.): Catcholamines. Handbuch der experimentellen Pharmakologie XXXIII. Berlin, Springer-Verlag, 1972, S. 1–15. ISBN 0-387-05517-7.
  • Herman Blaschko: A half–century of research on catecholamien biosynthesis. In: Journal of Applied Cardiology 1987; 2:171–183.
  • Zénon M. Bacq: Chemical transmission of nerve impulses. In: M. J. Parnham und J. Bruinvels (Hrsg.): Discoveries in Pharmacology. Volume 1: Psycho- and Neuropharmacology, Amsterdam, Elsevier, 1983, S. 49-103. ISBN 0-444-80493-5.
  • M. R. Bennett: One hundred years of adrenaline: the discovery of autoreceptors. In: Clinical Autonomic Research. 9. Jahrgang, 1999, S. 145–159, doi:10.1007/BF02281628.
  • Josef Donnerer und Fred Lembeck: Adrenaline, noradrenaline and dopamine: the catecholamines. In: The Chemical Languages of the Nervous System. Basel, Karger, 2006, S. 150–160.

Einzelnachweise

  1. John Henderson: Ernest Starling and ‘Hormones’: an historical commentary. In: Journal of Endocrinology. 184. Jahrgang, 2005, S. 5–10, doi:10.1677/joe.1.06000.
  2. Henry Hyde Salter: On Asthma: its pathology and therapy. Philadelphia, Blanchard 1864.
  3. A. Vulpian: Note sur quelques réactions propres à la substance des capsules surrénales. In: Comptes rendus de l'Académie des Sciences. 43, 1856, S. 663-665.
  4. C. Jacobj: Beiträge zur physiologischen und pharmakologischen Kenntniss der Darmbewegungen mit besonderer Berücksichtigung der Beziehung der Nebenniere zu denselben. In: Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie. 29. Jahrgang, 1892, S. 171–211, doi:10.1007/BF01966116.
  5. Stephen W. Carmichael: The history of the adrenal medulla. In: Reviews in Neurosciences. 2. Jahrgang, 1989, S. 83–99, doi:10.1515/REVNEURO.1989.2.2.83.
  6. H. Dale: Natural chemical stimulators. In: Edinburgh Medical Journal. 45. Jahrgang, 1938, S. 461–480.
  7. Henry Dale: Accident and opportunism in medical research. In: British Medical Journal. 1, 1916, S. 73–73, doi:10.1136/bmj.2.4574.451
  8. Merriley Borell: Organotherapy, British physiology, and discovery of the internal secretions. In: Journal of the History of Biology 9, 1976, S. 235–286.
  9. a b George Oliver: On the therapeutic employment of the suprarenal glands. In: British Medical Journal. S. 653–655, doi:10.1136/bmj.2.1811.635.
  10. E. A. Schäfer: On the present condition of our knowledge of the function of the suprarenal capsules. In: British Medical Journal. S. 1277–1281, doi:10.1136/bmj.1.2474.1277.
  11. K. Starke: Pharmakologie noradrenerger und adrenerger Systeme – Pharmakotherapie des Asthma bronchiale – Doping. In: K. Aktories, U. Förstermann, F. Hofmann und K. Starke: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie. 10. Auflage, Elsevier, München 2009, S. 161-199. ISBN 978-3-437-42522-6.
  12. H. Barcroft und J. F. Talbot: Oliver and Schäfer's discovery of the cardiovascular action of suprarenal extract. In: Postgraduate Medical Journal 44, 1968, S. 6–8. doi:10.1136/pgmj.44.507.6
  13. Jesse G. M. Bullowa und David M. Kaplan: On the hypodermatic use of adrenalin chloride in the treatment of asthmatic attacks. In: New York Medical Journal and Medical Record: a Weekly Review of Medicine. 83. Jahrgang, 1903, S. 787–790.
  14. Ladislaus Szymonowicz: Die Function der Nebenniere. In: Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere. 64. Jahrgang, 1895, S. 97–164, doi:10.1007/BF01661663.
  15. W. H. Bates: The use of extract of suprarenal capsule in the eye. In: New York MedicalJournal. 1896, S. 647–650.
  16. John J. Abel: Ueber den blutdrucksteigernden Bestandtheil der Nebenniere, das Epinephrin. In: Zeitschrift für physiologische Chemie 28, 1899–1900, S. 318–361
  17. Otto v. Fürth: Zur Kenntniss der brenzcatechinähnlichen Substanz der Nebennieren. In: Zeitschrift für physiologische Chemie 29, 1900, S. 105–123.
  18. Jokichi Takamine: Adrenalin the active principle of the suprarenal glands and its mode of preparation. In: The American Journal of Pharmacy 73, 1901, S. 523–535.
  19. E. Friedmann. Die Konstitution des Adrenalins. In: Beiträge zur chemischen Physiologie und Pathologie 8, 1906, S. 95–120.
  20. Arthur R. Cushney: The action of optical isomers. In: The Journal of Physiology 37, 1908, S. 130–138. PMC 1533541 (freier Volltext)
  21. E. M. Tansey: What's in a name? Henry Dale and adrenaline, 1906. In: Medical History 39, 1995, S: 459–476. PMC 1037030 (freier Volltext)
  22. M. Lewandowsky: Ueber die Wirkung des Nebennierenextractes auf die glatten Muskeln, im Besonderen des Auges. In: Archiv für Anatomie und Physiologie, Archiv für Physiologie 1899, S. 360–366.
  23. T. R. Elliott: On the action of adrenalin. In: The Journal of Physiology 31, 1904, S. XX–XXI. PMC 1465436 (freier Volltext)
  24. L. Stjärne, P. Hedqvist, H. Lagercrantz und Å. Wennmalm (Hrsg.): Chemical Neurotransmission 75 years. London, Academic Press, 1981, S. XIII.
  25. O. Loewi: Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung. I. Mitteilung. In: Pflügers Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere. 189, 1921, S. 239–242. doi:10.1007/BF01738910
  26. O. Loewi: Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung. II. Mitteilung. In: Pflügers Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere 193, 1922, S. 201–213. doi:10.1007/BF02331588
  27. O. Loewi: Quantitative und qualitative Untersuchungen über den Sympathicusstoff. In: Pflügers Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere 237, 1936, S. 504–514. doi:10.1007/BF01753035
  28. G. Barger und H. H. Dale: Chemical structure and sympathomimetic action of amines. In: The Journal of Physiology 1910, 41, S. 19–59. PMC 1513032 (freier Volltext)
  29. Blaschko 1987.
  30. Hermann Blaschko: The specific action of l-dopa decarboxylase. In: The Journal of Physiology 1939, 96, S. 50 P–51 P. PMC 1393737 (freier Volltext)
  31. P. Holtz: Dopadecarboxylase. In: Die Naturwissenschaften 27, 1939, S. 724–725.
  32. Edith Bülbring: The methylation of noradrenaline by minced suprarenal tissue. In: British Journal of Pharmacology 4, 1949, S. 234–244.
  33. Julius Axelrod: Purification and properties of phenylethanolamine-N-mwtrhyl transferase. In: The Journal of Biological Chemistry 237, 1962, S: 1657–1660.
  34. Mary Lilias Christian Hare: Tyramine oxidase. I. A new enzyme system in liver. In: Biochemical Journal 22, 1928, S. 968–979.
  35. Hermann Blaschko, Derek Richter und Hans Schlossmann: The oxidation of adrenaline and other amines. In: Biochemical Journal 31, 1937, S. 2187–2196.
  36. Blaschko 1972.
  37. Julius Axelrod: O-Methylation of epinephrine and other catechols. In: Science 126, 1962, S. 400–401.
  38. U. S. v. Euler: A sympathomimetic pressor substance in animal organ extracts. In: Nature 156, 1945, S. 18–19.doi:10.1038/156018b0
  39. U. S. c. Euler: A specific sympathomimetic ergone in adrenergic nerve fibres (sympathin) and its relations to adrenaline and nor-adrenaline. In: Acta physiologica scandinavica 12, 1946 S. 73–97.
  40. W. S. Peart: The nature of splenic sympathin. In: The Journal of Physiology 1948, 108, S. 491–501. PMC 1392468 (freier Volltext)
  41. Peter Holtz, Kartl Credner und Günther Kroneberg: Über das sympathicomimetische pressorische Prinzip des Harns („Urosympathin“).In: Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie 204, 1947 S. 228–243. doi:10.1007/BF00738347
  42. Henry Hallett Dale: Adventures in Pharmacology. With Excursions into Autopharmacology. Pergamon Press, London 1953, S. 98.
  43. Marthe Vogt: The concentration of sympathin in different parts of the central nervous system under normal conditions and after the administration of drugs. In: The Journal of Physiology 123, 1954, S. 451–481. PMC 1366219 (freier Volltext)
  44. Å. Bertler und E. Rosengren: Occurrence and distribution of dopamine in brain and other tissues. In: Experientia 15, 1959, S. 10–11.
  45. Arvid Carlsson: The occurence, distribution and physiological role of catcholamines in the nervous system. In: Pharmacological Reviews 11, 1959, S. 490–493.
  46. H. Ehringer und O. Hornykiewicz: Verteilung von Noradrenalin und Dopamin (3-Hydroxytyramin) im Gehirn des Menschen und ihr Verhalten bei Erkrankungen des extrapyramidalen Systems. In: Klinische Wochenschrift 38, 1960, S. 1236–1239.doi:10.1007/BF01485901
  47. Oleh Hornykiewicz: From dopamine to Parkinson’s disease: a personal research record. In: Fred Samson und George Adelman (Hrsg.): The Neurosciences: Paths of Discovery II. Basel, Birkhäuser, 1992, S. 125–147.