Julius Axelrod

Julius Axelrod

Julius Axelrod (30. Mai 1912 – 29. Dezember 2004) war ein US-amerikanischer Biochemiker. Er teilte sich 1970 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin mit Bernard Katz und Ulf von Euler. Das Nobelkomitee ehrte ihn für seine Arbeit über die Freisetzung und Wiederaufnahme von Katecholamin-Neurotransmittern, einer Klasse von Gehirnchemikalien, zu der Epinephrin, Norepinephrin und, wie später entdeckt wurde, Dopamin gehören. Axelrod leistete zudem bedeutende Beiträge zum Verständnis der Zirbeldrüse und wie sie während des Schlaf-Wach-Zyklus reguliert wird.

Ausbildung und frühe Jahre

Axelrod wurde in New York City als Sohn jüdischer Einwanderer aus Polen, Molly (geborene Leichtling) und Isadore Axelrod, einem Korbflechter, geboren. Er erhielt 1933 seinen Bachelor-Abschluss in Biologie vom College of the City of New York. Axelrod wollte Arzt werden, wurde jedoch von jeder medizinischen Fakultät, bei der er sich bewarb, abgelehnt. Er arbeitete kurzzeitig als Labortechniker an der New York University, bevor er 1935 eine Stelle beim New York City Department of Health and Mental Hygiene erhielt, wo er Vitaminzusätze in Lebensmitteln testete. Während seiner Arbeit im Gesundheitsamt besuchte er die Abendschule und erlangte 1941 seinen Master-Abschluss in Naturwissenschaften an der New York University.

Forschung

### Forschung zu Analgetika

1946 nahm Axelrod eine Stelle unter der Leitung von Bernard Brodie am Goldwater Memorial Hospital an. Die Forschungserfahrung und Betreuung, die Axelrod von Brodie erhielt, sollten seine wissenschaftliche Laufbahn einleiten. Die Forschung von Brodie und Axelrod konzentrierte sich darauf, wie Analgetika (Schmerzmittel) funktionieren. Während der 1940er Jahre entwickelten Benutzer von Schmerzmitteln, die kein Aspirin enthielten, eine Bluterkrankung namens Methämoglobinämie. Axelrod und Brodie entdeckten, dass Acetanilid, der Hauptbestandteil dieser Schmerzmittel, dafür verantwortlich war. Sie fanden heraus, dass eines der Stoffwechselprodukte ebenfalls ein Analgetikum war. Sie empfahlen, stattdessen dieses Stoffwechselprodukt, Acetaminophen (Paracetamol, Tylenol), zu verwenden.

### Forschung zu Katecholaminen

1949 begann Axelrod am National Heart Institute zu arbeiten, dem Vorläufer des National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), das Teil der National Institutes of Health (NIH) ist. Er untersuchte die Mechanismen und Wirkungen von Koffein, was ihn zu einem Interesse am sympathischen Nervensystem und dessen wichtigsten Neurotransmittern, Epinephrin und Norepinephrin, führte. Während dieser Zeit forschte Axelrod auch an Codein, Morphin, Methamphetamin und Ephedrin und führte einige der ersten Experimente mit LSD durch. Da er erkannte, dass er seine Karriere ohne Doktortitel nicht voranbringen konnte, nahm er 1954 eine Auszeit von den NIH, um die George Washington University Medical School zu besuchen. Da ihm erlaubt wurde, einige seiner früheren Forschungen für seinen Abschluss einzureichen, graduierte er ein Jahr später, 1955. Axelrod kehrte dann zu den NIH zurück und begann mit einigen der wichtigsten Forschungen seiner Karriere.

Axelrod erhielt seinen Nobelpreis für seine Arbeit über die Freisetzung, Wiederaufnahme und Speicherung der Neurotransmitter Epinephrin und Norepinephrin, auch bekannt als Adrenalin und Noradrenalin. Bei der Arbeit an Monoaminoxidase-Hemmern (MAO-Hemmern) im Jahr 1957 zeigte Axelrod, dass Katecholamin-Neurotransmitter nicht einfach aufhören zu wirken, nachdem sie in den synaptischen Spalt freigesetzt wurden. Stattdessen werden Neurotransmitter durch die präsynaptische Nervenendigung wieder aufgenommen („Wiederaufnahme“) und für spätere Übertragungen recycelt. Er stellte die Theorie auf, dass Epinephrin in den Geweben in einer inaktiven Form gespeichert und bei Bedarf vom Nervensystem freigesetzt wird. Diese Forschung legte den Grundstein für spätere selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs), wie Prozac, die die Wiederaufnahme eines anderen Neurotransmitters, Serotonin, blockieren.

1958 entdeckte und charakterisierte Axelrod zudem das Enzym Katechol-O-Methyltransferase, das am Abbau von Katecholaminen beteiligt ist.

### Forschung zur Zirbeldrüse

Einige von Axelrods späteren Forschungen konzentrierten sich auf die Zirbeldrüse. Er und seine Kollegen zeigten, dass das Hormon Melatonin aus Tryptophan erzeugt wird, ebenso wie der Neurotransmitter Serotonin. Die Synthese- und Freisetzungsraten folgen dem zirkadianen Rhythmus des Körpers, der vom suprachiasmatischen Kern innerhalb des Hypothalamus gesteuert wird. Axelrod und seine Kollegen zeigten weiterhin, dass Melatonin weitreichende Wirkungen im gesamten zentralen Nervensystem hatte, wodurch die Zirbeldrüse als biologische Uhr fungieren konnte. 1971 wurde er zum Fellow der American Academy of Arts and Sciences gewählt. Er arbeitete bis zu seinem Tod im Jahr 2004 am National Institute of Mental Health der NIH weiter.

Viele seiner wissenschaftlichen Arbeiten und Auszeichnungen werden in der National Library of Medicine aufbewahrt.

Auszeichnungen und Ehrungen

Axelrod erhielt 1967 den Gairdner Foundation International Award und 1970 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. 1979 wurde er zum ausländischen Mitglied der Royal Society (ForMemRS) gewählt. 1992 erhielt er den Ralph W. Gerard Prize in Neuroscience. 1995 wurde er in die American Philosophical Society gewählt.

Forschungsschüler

Solomon Snyder, Irwin Kopin, Ronald W. Holz, Rudi Schmid, Bruce R. Conklin, Ron M. Burch, Juan M. Saavedra, Marty Zatz, Richard M. Weinshilboum, Michael Brownstein, Chris Felder, Lewis Landsberg, Robert Kanterman, Richard J. Wurtman.

Privatleben

Axelrod verletzte sein linkes Auge, als eine Ammoniakflasche im Labor explodierte; er trug für den Rest seines Lebens eine Augenklappe. Obwohl er früh im Leben Atheist wurde und die strenge Erziehung der Religion seiner Eltern ablehnte, identifizierte er sich mit der jüdischen Kultur und schloss sich mehreren internationalen Kämpfen gegen Antisemitismus an. Seine Frau Sally Taub Axelrod, mit der er 53 Jahre verheiratet war, starb 1992. Bei seinem Tod am 29. Dezember 2004 hinterließ er zwei Söhne, Paul und Alfred, sowie drei Enkelkinder.

### Politische Ansichten

Nach Erhalt des Nobelpreises 1970 nutzte Axelrod seine Bekanntheit, um sich für verschiedene wissenschaftspolitische Fragen einzusetzen. 1973 schuf US-Präsident Richard Nixon eine Behörde mit dem spezifischen Ziel, Krebs zu heilen. Axelrod organisierte zusammen mit den Nobelpreisträgern Marshall W. Nirenberg und Christian Anfinsen eine Petition von Wissenschaftlern, die sich gegen die neue Behörde aussprachen. Sie argumentierten, dass durch die ausschließliche Konzentration auf Krebs keine öffentlichen Mittel für die Forschung an anderen, leichter lösbaren medizinischen Problemen zur Verfügung stünden. Axelrod lieh seinen Namen auch mehreren Protesten gegen die Inhaftierung von Wissenschaftlern in der Sowjetunion. Axelrod war Mitglied des Board of Sponsors der Federation of American Scientists und der International Academy of Science, München.