Axel Holst: Die falsche Krankheit, die die richtige Frage löste

Axel Holst und sein jüngerer Kollege machten sich 1907 daran, Beriberi bei Meerschweinchen zu reproduzieren, indem sie die Tiere mit demselben Weizenbrot fütterten, das norwegische Seemänner auf langen Reisen aßen. Die Meerschweinchen entwickelten kein Beriberi. Sie entwickelten Skorbut — blutendes Zahnfleisch, brüchige Knochen, innere Blutungen —, und indem sie die „falsche“ Krankheit bekamen, überreichten Holst und Theodor Frølich der Medizin das erste jemals produzierte Tiermodell für Skorbut, ein Vierteljahrhundert bevor irgendjemand das Vitamin isoliert hatte, dessen Fehlen ihn verursachte.

Eine medizinische Dynastie in Christiania

Holst wurde am 6. September 1860 in Christiania — dem heutigen Oslo — in eine Familie hineingeboren, die bereits tief in der norwegischen Medizin verwurzelt war. Sein Vater war der Arzt Axel Holst (1826–1880), seine Mutter Anna Mathilde Charlotte Flemming, seine Schwester die Linguistin Clara Holst und sein Großvater der Arzt Frederik Holst. Er besuchte die Kathedralschule in Christiania, schloss sie 1877 ab und erwarb 1884 an der Königlichen Friedrichs-Universität seinen medizinischen Abschluss (cand.med.), wobei er 1887 für seine Arbeit die Goldmedaille des Kronprinzen gewann. Er verbrachte die Jahre von 1890 bis 1892 mit Studien an führenden europäischen Labors in Kiel, Berlin, München und Paris und promovierte 1892 über Streptokokken-Bakterien — eine solide, konventionelle bakteriologische Ausbildung, die keinen offensichtlichen Hinweis auf die kommende Ernährungsforschung gab.

Aufbau eines Instituts für Hygiene

Holsts Karriere verlief auf einem geradlinigen institutionellen Pfad: Assistent am Nationalen Institut für Pathologische Anatomie von 1885 bis 1889, Gesundheitsinspektor für die Stadt Christiania in den Jahren 1892–1893 und ab 1893 Professor für Hygiene und Bakteriologie an der Universität Kristiania. Er baute das Hygieneinstitut der Universität auf und leitete es für den Rest seines Berufslebens, wobei er den Posten bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1930 innehatte. Aus dieser institutionellen Basis heraus — Hygiene und öffentliche Gesundheit, nicht gezielt Ernährung — ging die prägende Forschung seiner Karriere hervor.

Ein zufälliges Experiment, das funktionierte

Das Problem, das Holst zu lösen versuchte, war die Schiffskrankheit Beriberi, eine paralytische Krankheit, die Seemänner auf langen Ozeanreisen befiel und von der man damals allgemein vermutete, dass sie von einem Mangel in der Schiffsdiät herrührte. Zusammen mit dem Pädiatrie-Professor Theodor Frølich entwarf Holst ein Tierexperiment, um die Krankheit unter kontrollierten Bedingungen zu reproduzieren, indem er Labortiere mit demselben Weizenbrot fütterte, das den Großteil der Rationen norwegischer Seemänner ausmachte. Die beiden Männer wählten bewusst Meerschweinchen aus, da sie der Überlegung folgten, dass sie „ein Versuchstier, das dem Menschen näher verwandt ist“ als die in den meisten zeitgenössischen Ernährungsstudien verwendeten Standardratten, -mäuse oder -kaninchen benötigten – eine Wahl, die sich wissenschaftlich als entscheidend erwies, da Meerschweinchen genau wie Menschen und im Gegensatz zu den meisten Labor-Nager ihr eigenes Vitamin C nicht synthetisieren können und daher eines der wenigen Tiere sind, die tatsächlich an Skorbut erkranken können.

Die Meerschweinchen auf der Weizenbrot-Diät der Seemänner entwickelten kein Beriberi. Sie entwickelten Skorbut: blutendes Zahnfleisch, spröde und brüchige Knochen sowie innere Blutungen – dieselben Symptome, unter denen Seemänner selbst jahrhundertelang auf langen Reisen ohne frische Nahrung gelitten hatten. Holst und Frølich veröffentlichten ihre Ergebnisse 1907 im Journal of Hygiene, und diese Entdeckung tat weit mehr, als nur das Rätsel zu lösen, das sie ursprünglich zu beantworten gesucht hatten. Sie demonstrierte sauber und reproduzierbar, dass Skorbut bei einem Versuchstier allein durch die Ernährung ausgelöst und rückgängig gemacht werden konnte – die Tiere erholten sich schnell, sobald sie frisches Obst oder Gemüse erhielten, und die beiden Forscher gingen noch weiter und zeigten, dass frische Kartoffeln die Krankheit verhinderten, während getrocknete Kartoffeln, die ihren antiskorbutischen Gehalt bei der Verarbeitung verloren hatten, dies nicht taten. Dies war das erste zuverlässige, experimentell reproduzierbare Tiermodell für Skorbut, das jemals geschaffen wurde, mehr als zwei Jahrzehnte bevor Ascorbinsäure — Vitamin C — in den frühen 1930er Jahren von Albert Szent-Györgyi und anderen chemisch isoliert wurde. Jede nachfolgende Laboruntersuchung zur Natur von Vitamin C, einschließlich seiner späteren Isolierung, hing von dem Meerschweinchenmodell ab, das Holst und Frølich gebaut hatten, um eine völlig andere Frage zu beantworten.

Holsts spätere Karriere brachte Anerkennung aus ganz Skandinavien und Deutschland ein: Er erhielt Ehrendoktorwürden der Universität Uppsala (1927), der Universität Kiel (1928) und der Universität Kopenhagen (1929), womit er eine Karriere krönte, die fast vollständig auf öffentlicher Gesundheit und Bakteriologie aufgebaut war, bevor die Skorbut-Arbeit einen Teil davon auf die Ernährung lenkte.

Warum Axel ein Genie genannt wird

Die Begründung dafür, Holst ein Genie zu nennen, beruht weniger auf theoretischer Einsicht als vielmehr auf experimentellem Urteilsvermögen, das im genau richtigen Moment ausgeübt wurde. Als die Meerschweinchen die von ihm gesuchte Krankheit nicht entwickelten, verwarfen Holst und Frølich das anomale Ergebnis nicht und zwangen es nicht dazu, in ihre Beriberi-Hypothese zu passen – sie erkannten, dass sie eine andere, ebenso wichtige Krankheit vor sich hatten, und verfolgten sie mit derselben Rigorosität. Ihre Wahl von Meerschweinchen, getroffen aus einem vernünftigen, aber anderen Grund (der evolutionären Nähe zum Menschen), erwies sich durch glücklichen Zufall genau als die Wahl, die die Entdeckung überhaupt erst möglich machte, da fast jedes andere gewöhnliche Versuchstier versagt hätte, Skorbut zu reproduzieren, egal mit welcher Diät es gefüttert wurde. Den Wert eines ungeplanten Ergebnisses zu erkennen und eine systematische, quantitative experimentelle Methode darum herum aufzubauen – Diäten zu variieren, frische versus getrocknete Kartoffeln zu testen, Erholungszeiten zu verfolgen –, ist eine spezifische und echte Form wissenschaftlichen Könnens: rigoroses experimentelles Design gepaart mit der Disziplin, den Daten statt der Hypothese zu folgen.

Die ehrliche Einschränkung besteht darin, dass Holst und Frølich Vitamin C selbst nicht identifizierten, keine chemische Verbindung isolierten und den biochemischen Mechanismus des Skorbuts nicht erklärten; diese Arbeit fiel einer Generation später Biochemikern zu. Ihr Beitrag war methodischer und experimenteller Natur und keine chemische Entdeckung an sich – ein Tiermodell, kein Molekül. Holst ist am besten nicht als Ernährungstheoretiker in Erinnerung, sondern als außergewöhnlich sorgfältiger Experimentator, dessen Bereitschaft, einem unerwarteten Ergebnis mehr zu vertrauen als seiner eigenen Hypothese, jedem späteren Vitamin-C-Forscher das Werkzeug in die Hand gab, das er brauchte.

Vermächtnis

Holst starb am 26. April 1931 in Oslo. Das von ihm und Frølich 1907 entwickelte Meerschweinchenmodell des Skorbuts blieb jahrzehntelang das standardmäßige experimentelle System für die Skorbut- und Vitamin-C-Forschung, bildete die Grundlage für die spätere Isolierung der Ascorbinsäure und zementierte Holsts Platz als eine der Gründerfiguren in der Wissenschaft der Mangelkrankheiten.