Edward Calvin Kendall

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Edward Calvin Kendall (geboren am 8. März 1886 in South Norwalk, Connecticut; gestorben am 4. Mai 1972 in Princeton, New Jersey) war ein amerikanischer Biochemiker. Kendall gelang die Isolation des Schilddrüsenhormons Thyroxin und die Strukturaufklärung des Glutathion. In den 1940er Jahren isolierte er zudem des Nebennierenhormons Cortison und wurde dafür 1950 gemeinsam mit Tadeus Reichstein und Philip S. Hench mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.

Leben[Bearbeiten]

Edward Calvin Kendall wurde 1886 in South Norwalk im amerikanischen Bundesstaat Connecticut als drittes Kind von George S. und Eva F. Kendall geboren. Sein Vater war Zahnarzt und aktiv in der kommunalen Politik, das Elternhaus und die Erziehung waren christlich geprägt. Kendall ging auf die Franklin Elementary School und danach für zwei Jahre auf die South Norwalk High School und für ein Jahr auf die Stamford High School, wo er sich für das Studium vorbereitete. [1]

Er studierte an der Columbia University als einer der ersten Studenten bei Henry Clapp Sherman[2] und erhielt dort seinen Bachelor of Science 1908 und seinen Master of Science für den Bereich Chemie 1909. Nach seinem Masterabschluss wurde er der erste Goldschmidt Fellow an der Universität bis 1910, bevor er im Fachbereich Chemie für seine Arbeiten an dem Enzym Amylase promoviert wurde. Nach der Promotion ging er am 1. September 1910 für fünf Monate als Forscher zu Parke, Davis and Co., heute ein Tochterunternehmen von Pfizer, in Detroit, Michigan, und arbeitete an der Biochemie der Schilddrüse. Diese Arbeiten führte er von 1911 bis 1914 am St. Luke's Hospital in New York City weiter,[3] wo er anfangs ohne Gehalt das medizinische Labor einrichten durfte.[1] 1915 heiratete Kendall Rebecca Kennedy (1892-1973), mit der er vier Kinder hatte: Hugh, Roy, Norman und Elizabeth.[4][1]

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William und Charles Horace Mayo, die Gründer der Mayo Clinic, für die Kendall arbeitete.

Auf die Empfehlung von Clarence M. Jackson wurde Kendall 1914 Mitarbeiter der Mayo Clinic von William und Charles Horace Mayo, die ein besonderes Interesse an Schilddrüsenerkrankungen hatten.[1] Hier wurde er später Leiter der Abteilung Biochemie der Graduate School of the Mayo Foundation in Rochester, die mit der University of Minnesota assoziiert war. 1915 wurde er Direktor des Fachbereichs Biochemie der University of Minnesota und Professor für physiologische Chemie. Kendall blieb an der Universität und am 1. April 1951 wurde er emerittiert und wurde Visiting Professor des Fachbereichs Biochemie der Princeton University.[3]

Im Jahr 1971 veröffentlichte Kendall seine Autobiografie Cortisone: Memoirs of a Hormone Hunter. Er starb am 4. Mai 1972 in Princeton, New Jersey.

Werk[Bearbeiten]

Frühe Arbeiten[Bearbeiten]

Die ersten publizierten Forschungsarbeiten Kendalls gemeinsam mit seinem Professor Henry Clapp Sherman beschäftigten sich mit der Identifizierung Reduzierender Zuckern mit Hilfe von p-Brombenzohydrazid und publizierte diese Ergebnisse im Journal of the American Chemical Society.[5] Für seine Doktorarbeit mit dem Titel A Quantitative Study of the Action of Pancreatic Amylases[6] arbeitete er an der Pankreas-Amylase, einem in der Bauchspeicheldrüse produzierten Enzym, das für die Verdauung von Kohlenhydraten notwendig ist. Dabei konnte er vor allem die Abhängigkeit der Amylase-Aktivität beim Abbau von Zuckern von der Kochsalz-Konzentration nachweisen.[1][7][8] Sherman arbeitete zu dieser Zeit sehr intensiv an pflanzlichen und tierischen Enzymen und bezog seine Studenten und Doktoranden in dieser Forschungen ein, allein für seine Serie Studies on amylases veröffentlichte er insgesamt zehn Paper von 1910 bis 1915 mit verschiedenen Studenten.[2]

Schilddrüsenhormone[Bearbeiten]

Chemischer Aufbau des Thyroxin

Nach seiner Promotion widmete sich Kendall als Forscher bei Parke, Davis and Co. der Schilddrüse und ihrer Funktion sowie speziell der Aufgabe, das bis dahin nur wenig bekannte Schilddrüsenhormon zu isolieren. Dabei baute er auf Arbeiten des deutschen Chemikers Eugen Baumann, der bis zu seinem Tod 1896 organisch gebundene Jod der Schilddrüse untersuchte und isolieren konnte. Dieses wurde zur Behandlung von Hypothyreose, der angeborenen oder erwobenen Schilddrüsenunterfunktion, angewendet. Bis 1913 konnte Kendall verglichen mit Baumann etwa die 100-fache Menge der aktiven Substanz gewinnen und ihre Wirkung an Hunden wie auch an Patienten mit einer Hypothyreose nachweisen. Bei seiner späteren Beschäftigung in der Mayo Clinic hatte Kendall erneut die Aufgabe, das Hormon aus operativ entferntem Schilddrüsengewebe zu isolieren. Mit Hilfe von Ethanol als Löungsmittel gelag es ihm nach der Hydrolyse des Gewebes bis Ende 1914, Jod-Konzentrationen von 47 % zu erreichen. Als Kendall bei einem Versuch am 23. Dezember 1914 einschlief und das gesamte Ethanol der Probe verdampfte, konnte er eine weiße, ethanolunlösliche Inkrustierung feststellen, die 60 % Jod enthielt. Er stellte über Weihnachten größere Mengen des Stoffes her und löste es in Ethanol mit ein wenig Natriumhydroxid und konnte nach Zugabe von ein paar Tropfen Essigsäure eine Kristallbildung beobachten. Die Analysen ergaben, dass es sich bei den Kristallen um eine reine Aminosäure handelte.[9]

Kendall nahm an, dass es sich um ein Oxindol handelt, das er als 'Thyroxin' bezeichnete, das in der englischen Sprachform in 'Thyroxine' geändert wurde.[10] Nachdem er in den Folgejahren genug Reinkristalle isolieren konnte, wendete er sie bei klinischen Experimenten an und konnte zeigen, dass dieses Thyroxin bei der Behandlung der Hypothyreose die volle Wirkung des den Patienten fehlenden Schilddrüsenhormions hatte.[1] Kendall konzentrierte sich in den Folgejahren auf die chemischen und physiologischen Eigenschaften sowie auf die Isolierung größerer Mengen des Thyroxins und konnte etwa 33 Gramm des Schilddrüsenhormons aus etwa drei Tonnen Schilddrüsengewebe von Schweinen gewinnen.[11][10] Durch die Vorarbeiten von Kendall konnte der Chemiker Charles Robert Harington 1927 ein synthetisches Thyroxin durch die Kondensation zweier Moleküle Diiodotyrosin herstellen, das die gleichen Eigenschaften wie Thyroxin hatte und so zur korrekten Auflösung der chemischen Struktur des Thyroxin führte.[10]

Glutathion: Kendall konnte das Tripeptid Glutathion isolieren und die Identität als Tripeptid aus den Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin feststellen

Die Forschung Kendalls konzentrierte sich später auf die Wirkungen und Oxidationsprozesse im menschlichen Körper, die durch das Thyroxin ausgelöst werden. Hierbei fokussierte er seine Arbeit auf das Cystein sowie das Glutathion. Letzteres war zu diesem Zeitpunkt nicht verfügbar und die Mayo Clinic bekam den Auftrag, es zu kristallisieren und für die Synthese bereitzustellen. Glutathion wurde erstmals von Frederick Gowland Hopkins 1921 isoliert und benannt. Kendall arbeitete mit Bernhard F. McKenzie und Harold L. Mason an der Aufgabe und konnte es ebenfalls isolieren sowie außerdem kristallisieren und die Identität als Tripeptid aus den Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin feststellen.[1]

Cortison[Bearbeiten]

Chemischer Aufbau des Cortison

Zu Beginn der 1930er Jahre begann Kendall, sich mit der hormonellen Funktion der Nebenniere zu beschäftigen. Zu diesem Zeitpunkt war bekannt, dass die Nebennierenhormone zentrale und lebensnotwendige Funktionen hatten, da Patienten und Versuchstiere nach der Entnahme der Organe starben. Über die genaue physiologischen Zusammenhöänge lagen jedoch noch keine Kenntnisse vor. Kendall isolierte verschiedene Substanzen, die er als Substanzen A, B, C, D, E und F bezeichnete, und konzentrierte sich danach vor allem auf die Substanz E. Für diese Substanz, die er Cortisonnannte, konnte er nachweisen, dass Versuchstiere ohne Nebenniere nach Einspritzen der Substanz überlebten.

Gemeinsam mit seinen Mitarbeitern konnte Kendall die Isolierung optimieren und so bis April 1948 400 Gramm des Cortisons herstellen. Er versendete diese an insgesamt 28 Kliniken zur klinischen und therapeutischen Erprobung, bekam jedoch keine Bestätigung für eine potenzielle Heilwirkung von Cortison. Im September 1948 injizierte der ebenfalls an der Mayo-Klinik aktive Arzt und Professor Philip Showalter Hench das von Kendall erhaltene Cortison einer Frau, die an einer rheumatischen Gelenkentzündung litt und wiederholte dies in den folgenden Tagen. Nach nur einer Woche war die Patientin schmerzfrei und konnte erste Gehversuche machen und der Erfolg ließ sich auch bei anderen Patienten zeigen.

1951 fand Robert Woodward erstmals einen Weg für die Totalsynthese von Cortison, das damit nicht mehr aus Gewebe isoliert werden musste und entsprechend in größeren Mengen hergestellt und genutzt werden konnte.

Auszeichnungen[Bearbeiten]

1949 wurde Kendall mit dem Albert Lasker Award for Clinical Medical Research ausgezeichnet. Ein Jahr später erhielt er gemeinsam mit Tadeus Reichstein und Philip S. Hench den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckungen bei den Hormonen der Nebennierenrinde, ihrer Struktur und ihrer biologischen Wirkungen.[12]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Dwight Ingle: Edward C. Kendall 1886–1972 in der Serie Biograhical Memoir der National Academy of Sciences, 1975.
  2. a b Charles Glenn King: Henry Clapp Sherman 1875–1955 in der Serie Biograhical Memoir der National Academy of Sciences, 1975.
  3. a b Edward C. Kendall - Biographical von Edward Calvin Kendall auf den Seiten der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1950 (englisch). Abgerufen auf nobelprize.org am 2. Februar 2015; erschienen in:Nobel Lectures, Physiology or Medicine 1942-1962, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1964.
  4. Wouter W. de Herder: Heroes in endocrinology: Nobel Prizes. Endocrine Connections 3 (3), 2014; S. R94-R104. doi:10.1530/EC-14-0070
  5. Edward Calvin Kendall, Henry Clapp Sherman: The detection and identification of certain reducing sugars by condensation with para-brombenzylhydrazide. Journal of the American Chemical Society 30 (9), 1908; S. 1451–1455. doi:10.1021/ja01951a019
  6. Edward Calvin Kendall: A Quantitative Study of the Action of Pancreatic Amylases. Wynkoop Hallenbeck Crawford C., New York 1910.
  7. Edward Calvin Kendall, Henry Clapp Sherman, E. D. Clark: Studies on Amylases. I. An Examination of methods of diastatic power. Journal of the American Chemical Society 32 (9), 1910; S. 1073–1086. doi:10.1021/ja01927a010
  8. Edward Calvin Kendall: Studies on Amylases. II. A study of the action of pancreatic amylase. Journal of the American Chemical Society 32 (9), 1910; S. 1087–1105. doi:10.1021/ja01927a011
  9. Edward Calvin Kendall: The isolation in crystalline form of the compound containing iodine which occurs in the thyroid: Its chemical structure and physiological activity. Transactions of the Association of American Physicians 30, 1915; S. 420-429.
  10. a b c Asfandyar Khan Niazi, Sanjay Kalra, Awais Irfan, Aliya Islam: Thyroidology over the ages. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism 15 (Supplement 2), 2011; S. S121–S126. doi:10.4103/2230-8210.83347
  11. Edward Calvin Kendall: Isolation of the Iodine Compound Which Occurs in the Thyroid. The Journal of Biological Chemistry 39, 1919; S. 125. (Volltext)
  12. Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1950 an Edward Calvin Kendall (englisch)
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