Christian de Duve, cujo laboratório em Louvain descoberto lisossomos, em 1955, e definido peroxisomes em 1965, morreu em sua casa em Nethen, Bélgica, aos 95 anos, em 4 de Maio de 2013. Duve foi o último de um grupo de eminentes químicos fisiológicos que, nos anos 1940 e 1950, começaram a explorar a organização subcelular das vias bioquímicas e, assim, forjaram o surgimento da Biologia Celular moderna. Christian de Duve, Albert Claude, and George Palade received the Nobel Prize in 1974 ” for their discoveries concerning the structural and functional organization of the cell.”
Christian de Duve.
de Duve nasceu em 2 de outubro de 1917 em Thames Ditton, Reino Unido, uma cidade não muito longe de Londres, onde sua família havia procurado refúgio durante a Primeira Guerra Mundial. Ele creditou um aprendizado estudantil com Joseph Bouckaert, que liderou o laboratório de fisiologia, por despertar seu interesse na pesquisa básica. Uma das principais preocupações da pesquisa de Bouckaert foi o mecanismo de ação da insulina. De Duve participou de experimentos em que, ao invés de bruto preparação de hormônio foram administradas a hepatectomized animais, o que o levou a adotar a idéia de que a insulina atuou principalmente no fígado, e por muitos anos, ele investigou com intensidade a validade desta noção.De Duve estava no último ano da Faculdade de medicina quando os alemães invadiram a Bélgica em 1940. Seu envolvimento na guerra foi menor, como ele foi recrutado como médico, e logo foi capaz de voltar a Louvain para terminar a escola de medicina. No entanto, naquela época, o compromisso de Duve para a pesquisa era muito forte para ele prosseguir uma carreira na medicina. Depois de completar uma tese de Mestrado em Química em Lovaina em 1946, de Duve passou mais de um ano como pós-doutorado em Estocolmo com Hugo Theorell, um pioneiro no estudo das enzimas oxidantes que recebeu o Prêmio Nobel em 1955. Theorell’s laboratory provided an ideal place for de Duve to learn the most advanced tools of enzymology, which were central to his later work. Sua permanência sueca foi seguida por uma visita ao laboratório de Carl e Gerty Cori em St.Louis, a Meca da pesquisa de carboidratos na época, onde ele trabalhou por alguns meses com Earl Sutherland, com quem ele identificou glucagon como um contaminante de preparações de insulina amplamente utilizados naquela época. Glucagon foi muitas vezes referido como o “fator glicogenolítico hiperglicemiante” e Duve mais tarde se referiu orgulhosamente a este trabalho como sua “re-descoberta do glucagon”. O trabalho de Sutherland sobre o controle hormonal da glicogenólise levou-o à descoberta do campo, pelo qual recebeu o Prêmio Nobel em 1971.
em 1948, de Duve regressou a Louvain, onde pretendia perseguir o seu interesse no metabolismo dos hidratos de carbono e na acção da insulina. Com um novo grupo de jovens colaboradores, Duve decidiu caracterizar a hexose fosfatase, que—após a ação da fosforilase no glicogênio-era responsável pela propriedade única do fígado para liberar glicose no sangue. Os investigadores identificaram uma fosfatase hepática específica para a glucose-6-fosfato e concluíram correctamente que era responsável por esse efeito. Suas tentativas subsequentes de purificar essa enzima os colocaram no caminho para a descoberta dos lisossomas.
de Duve e seu grupo observaram que um pH ácido causou uma precipitação irreversível da glicose-6-fosfatase, o que levou de Duve a inferir que a enzima poderia estar associada com membranas citoplásmicas aglutinadas. Assim, o grupo decidiu seguir a distribuição da enzima nas várias frações celulares que poderiam ser obtidas a partir de homogeneizados hepáticos por um procedimento desenvolvido por Claude, que usou condições de homogeneização suave e foi projetado para preservar a integridade das organelas subcelulares.
Ele estava mais feliz que no decurso dessas experiências, além de seguir a distribuição da glicose-6-fosfatase, que foi encontrada, principalmente, em pequenos grânulos fração chamado “microsomes” por Claude—de Duve do grupo também se seguiram, como controle, a distribuição e a atividade na frações subcelulares da fosfatase ácida, uma enzima com um ideal de pH de 5 e uma ampla especificidade de substrato, que é encontrado em quase todos os tecidos. Como esta enzima era solúvel quando os homogeneizados eram preparados num misturador de Waring, os investigadores esperavam encontrá-la no sobrenadante final obtido pelo procedimento de Claude. No entanto, verificou-se que a actividade estava presente em vários níveis em todas as fracções e, em particular, na grande fracção granulosa conhecida por conter a mitocôndria. Esta constatação foi intrigante, como também foram os fatos que a soma das atividades em todas as frações foi muito maior do que a atividade em todo o homogeneizado, cuja atividade era muito menor do que quando o Waring blender foi utilizado para a homogeneização. Estas intrigantes observações foram obtidas em dezembro de 1949, pouco antes de um fim de semana, e poderiam ter desencorajado o grupo de Duve de estudos adicionais sobre fosfatase ácida, uma enzima que, afinal, não era de grande interesse para eles e tinha sido escolhida como um controle. Parece ser casual que eles, no entanto, decidiram armazenar as amostras no frigorífico e reassegurá-las em um momento posterior. Os resultados obtidos cinco dias depois vieram para orientar os pesquisadores para um novo caminho que os levou à sua descoberta, primeiro do lisossomo e depois do peroxisoma.
De Duve e seu grupo constatou que, com exceção da atividade no final do sobrenadante, fosfatase ácida atividades tinham aumentado proporcionalmente em todas as fracções, bem como as não processadas homogeneizado, cuja atividade agora correspondeu à soma das atividades em todas as frações. Eles logo mostraram que o efeito do “envelhecimento” das frações no refrigerador poderia ser recriado por tratamentos que interrompem membranas, tais como homogeneização do misturador ou ciclos repetidos de descongelação. Nesta base, de Duve insightfully concluiu que a” enzima latente “foi sequestrada dentro dos” sacos de membrana ” que a tornavam inacessível aos substratos.
os estudos sobre a fosfatase ácida levaram o grupo de Duve a desenvolver um procedimento que separou da fração rica em mitocôndrias uma “fração mitocondrial leve” ou fração L, que continha a maioria da fosfatase ácida, mas muito pouca atividade citocromo oxidase. O que o laboratório de Duve, de fato, realizou foi a purificação de uma nova organela unicamente com base em procedimentos bioquímicos analíticos, guiados por medições de atividades enzimáticas específicas, que agora são consideradas como “enzimas marcadores”.”A constatação de que os outros quatro ácido hidrolases—β-glucuronidase, catepsina D, ribonuclease, e DNAse—apresentada a latência e também foram enriquecidos em a L fração diodo emissor de de Duve para formular o “lisossomo” conceito: isto é, uma organela delimitada por membrana que contém hidrolases ácidas com várias especificidades e cuja principal função é a digestão intracelular de macromoléculas. Mais tarde, à medida que o progresso estava sendo feito na elucidação da ampla função dos lisossomos, De Duve também cunhou os termos “endocitose,” “fagocitose” e “autofagia” para designar os caminhos que trazem substratos para a digestão em lisossomos e, hoje, são ativos campos de investigação em biologia celular.Notavelmente, de Duve chegou ao conceito lisossomo sem recorrer a qualquer exame microscópico de suas amostras. Na verdade, não havia microscópio em seu laboratório e ele intitulou sua palestra Nobel “explorando células com uma centrifugadora.”O lisossomo obtidos morfológico de identidade, em 1955, como resultado de uma breve colaboração com Alex Novikoff, de uma visita de um cientista Albert Einstein College of Medicine, em Nova York, que tinha experiência em microscopia eletrônica. Os micrografos de Novikoff mostraram que a fração” mitocondrial leve “continha membranas delimitadas” corpos densos ” semelhantes aos presentes na região peri-canalicular dos hepatócitos.
a descoberta do lisossoma inaugurou uma nova era em fisiologia celular e fisiopatologia, que foi seguida pela identificação, primeiro em Lovaina e depois em todo o mundo, de mais de 40 doenças de armazenamento lisossômico resultantes de mutações em genes para hidrolases específicas.
A primeira idéia que, além de lisossomos, a luz fração mitocondrial também nutria um ainda desconhecido organela, foi o achado de que a urato oxidase, uma enzima que não é um ácido hydrolase e não mostra a latência—tinha uma distribuição similar em frações subcelulares como fosfatase ácida. Em 1960, Duve descobriu que isso também era verdade para a catalase e para a d-aminoácido oxidase, então consideradas enzimas mitocondriais. He later extended these findings to several other peroxide-producing oxidases with a sedimentation behavior to catalase, an enzyme that breaks down their product. De Duve teve a percepção de que existia uma ligação funcional entre essas enzimas, que foi possível pela sua inclusão na mesma partícula. Assim, o conceito de um peroxisoma estava nascendo, mas não era para ser apresentado publicamente até vários anos depois, depois que de Duve tinha começado a dividir seu tempo entre Lovaina e Nova Iorque.
em 1962 de Duve aceitou uma oferta atraente para criar e dirigir um laboratório no Instituto Rockefeller em Nova Iorque, mantendo seu laboratório em Louvain. Ele foi capaz de transferir para seu novo laboratório as várias tecnologias desenvolvidas em Lovaina, organizando visitas regulares de seus principais associados belgas para Nova Iorque. Em ambos os laboratórios, Duve continuou a caracterização das recém-descobertas partículas contendo oxidase identificadas pela primeira vez no fígado de rato. Três anos mais tarde, apenas depois de partículas semelhantes a sedimentação comportamento e propriedades bioquímicas foram encontrados em ratos, nos rins e no ciliadas do protozoário Tetrahymena pyriformis, fez anunciar, em uma reunião da Sociedade Americana de Biologia Celular, que ele havia descoberto uma nova organela, para o qual ele propôs o nome de “peroxissoma.”
novamente neste caso, a microscopia eletrônica mostrou que, morfologicamente, a nova organela correspondia a partículas de função desconhecida que tinham sido reconhecidas por microscopistas como presentes em quase todos os tecidos e tinham sido designados “micro-corpos”.”
estudos Subseqüentes de muitos laboratórios, incluindo os de de Duve e de seus ex-funcionários e estudantes, mostrou que peroxisomes—descoberto pela primeira vez em tecidos de mamíferos, onde desempenham importantes funções metabólicas, incluindo a β-oxidação de ácidos gordos de cadeia longa por um caminho diferente do que nas mitocôndrias—são membros de uma grande família de evolutivamente relacionadas organelas presentes em muitos diferentes tipos de células eucarióticas e organismos, incluindo plantas, protozoários, onde eles realizam funções distintas e foram dados nomes específicos, tais como glioxissomas e glicossomas. Assim, com sua descoberta de peroxissomas, de Duve mais uma vez lançou as bases para o crescimento de um novo capítulo no campo crescente da Biologia Celular.
Em 1974, logo após receber o Prêmio Nobel, de Duve, inspirados pela sua experiência no Instituto Rockfeller, defendeu a criação, em Bruxelas, uma nova multidisciplinar “Instituto Internacional de Celular e Molecular, Patologia,” com uma translação missão, que ele originalmente dirigido e no seu 80º aniversário foi renomeado “de Duve Instituto.”
de Duve deixou uma grande marca nas ciências biológicas através do trabalho que ele realizou em ambos os lados do Atlântico e através dos muitos cientistas que treinaram com ele. Ele era uma pessoa altamente culta que falava quatro línguas fluentemente e escreveu prosa elegante em pelo menos dois deles. Os interesses de Duve estenderam-se muito além das áreas de suas contribuições científicas, nos domínios da filosofia, da teoria do conhecimento, da origem da vida e da evolução da célula eucariótica. Ele publicou extensivamente seus pensamentos sobre questões de quase todos esses campos, em artigos lúcidos, bem como em livros. De Duve também escreveu muitos relatos históricos envolventes das principais descobertas científicas feitas em seus laboratórios e em todos eles ele teve o maior cuidado em dar crédito a seus associados mais jovens e apontar suas contribuições específicas.Christian de Duve era um colega caloroso e um fascinante conversador. Aqueles de nós que tiveram a sorte de conhecê-Lo pessoalmente sentirão muito a falta dele.