Charles Philippe Leblond - Charles Philippe Leblond

Charles Philippe Leblond
Cpl003 small.jpg
Charles Philippe Leblond, biólogo canadense
Nascer 5 de fevereiro de 1910
Lille , França
Morreu 10 de abril de 2007 (2007-04-10)(com 97 anos)
Montreal , Quebec , Canadá
Nacionalidade canadense
Alma mater Universidade de Paris
Université de Montréal
Yale University
Conhecido por Autoradiografia
Descoberta de células-tronco
Prêmios Medalha Flavelle (1961)
Prêmio Fundação Gairdner (1965)
Carreira científica
Campos Biologia
Instituições Universidade McGill

Charles Philippe Leblond CC GOQ FRS FRMS FRSC (5 de fevereiro de 1910 - 10 de abril de 2007) foi um pioneiro da biologia celular e da pesquisa com células-tronco e ex-professor canadense de anatomia. Leblond é notável por desenvolver a autorradiografia e seu trabalho mostrando como as células se renovam continuamente, independentemente da idade.

Principais interesses de pesquisa

Em 1946, Leblond descobriu que, quando derramou emulsão fotográfica líquida em um corte histológico contendo um elemento de rádio, a emulsão foi eventualmente ativada pelo elemento de rádio; e se depois disso o desenvolvimento fotográfico de rotina e a fixação fossem aplicados à seção coberta pela emulsão, grãos de prata pretos apareceram na emulsão onde quer que se sobrepusessem a locais contendo um elemento de rádio. Esta abordagem de emulsão líquida foi usada para desenvolver um novo procedimento de Autoradiografia de alta resolução caracterizado pelo contato próximo entre a emulsão e a seção. Esse contato próximo torna possível localizar os elementos de rádio na seção em alta resolução , de modo que os elementos de rádio podem ser localizados em grande ampliação no microscópio de luz .

Este procedimento foi utilizado para examinar algumas das características dinâmicas dos componentes do corpo, com as principais conclusões a seguir:

  1. A existência de células-tronco em órgãos adultos, conforme demonstrado por autorradiografia com timidina marcada .
  2. A continuidade da síntese de proteínas em células vivas, conforme demonstrado por autorradiografia com aminoácidos marcados .
  3. O papel fundamental do aparelho de Golgi na glicosilação de proteínas , conforme demonstrado por autorradiografia com hexoses marcadas .

Seus resultados lançaram dúvidas sobre a validade de três conceitos tradicionais caros aos biólogos na primeira parte do século XX: "estabilidade" da célula, na qual a célula e seus componentes são estruturas imutáveis ​​e permanentes; "especificidade" da função celular, em que cada tipo de célula tem uma função única e distinta; e "alternância atividade-repouso" da função celular, em que cada período de atividade celular é seguido por um período durante o qual a atividade cessa.

Ele propôs substituir a "especificidade" da célula por "multipotencialidade", "alternância de atividade-repouso" por "continuidade" e "estabilidade" dos componentes da célula por "renovação". Esses vários resultados forneceram a base não apenas para a pesquisa moderna com células-tronco, mas também para a biologia celular moderna.

Como observou o ganhador do Prêmio Nobel George Palade por ocasião do Prêmio Marie-Victorin para Leblond de 1992 , as descobertas de Charles Leblond são tão fundamentais que são ensinadas em escolas e faculdades em todo o mundo.

Biografia

Primeiros dias

CP Leblond nasceu em Lille , França , em 1910, filho de um empreiteiro que morreu quando Leblond tinha apenas 10 anos, deixando sua mãe para criar quatro filhos sozinha. Estudante brilhante, Leblond debateu-se em se tornar produtor de cinema, arquiteto ou cientista. No final, decidiu-se pelas ciências e matriculou-se em Medicina na Universidade de Paris . Ele ficou fascinado com seu primeiro curso de histologia e decidiu seguir essa área como uma carreira.

Leblond obteve seu diploma de MD da Universidade de Paris em 1934. Sua tese de doutorado descreveu a localização histoquímica do ácido ascórbico , que ele descobriu predominar nas células secretoras de esteróides. Este estudo o levou, com uma bolsa de pós-doutorado Rockefeller em mãos, ao Departamento de Anatomia orientado para endocrinologia na Universidade de Yale em 1935, onde realizou estudos sobre fatores que influenciam o comportamento materno. Foi aqui que conheceu sua esposa Gertrude Sternschuss, com quem foi casado por 64 anos. Leblond teve 4 filhos para os quais escolheu nomes começando com a letra "P": Philippe, Paul, Pierre e (Marie) -Pascale. Ele também tinha 7 netos.

Em 1937, Leblond juntou-se ao Laboratoire de Synthese Atomique em Paris, que estava envolvido na preparação de isótopos radioativos para uso na investigação do destino de várias moléculas em processos biológicos. Sob a orientação de Antoine Lacassagne, Leblond injetou radioiodo-128 em um rato e descobriu que o marcador prontamente se acumulou na glândula tireoide , presumivelmente incorporado ao precursor do hormônio tireoidiano tireoglobulina . Para localizar esse marcador mais precisamente no tecido tireoidiano, Leblond tentou usar a nova técnica da autorradiografia .

Infelizmente, a primeira tentativa de Leblond de usar a autorradiografia falhou, o motivo é que o isótopo radioiodo-128, com sua meia-vida extremamente curta (25 minutos), se desintegrou tão rapidamente que restou muito pouca radioatividade para ser detectada pela emulsão fotográfica.

Desenvolvimento da autoradiografia

Em 1941, Leblond mudou-se para a McGill University como professor de histologia e rapidamente ascendeu a assistente (1943), associado (1946) e, em seguida, professor titular de anatomia (1948). Ele serviu como presidente do Departamento de Anatomia de 1957 a 1974.

Em McGill, Leblond usou o recém-disponível radioiodo-131 com meia-vida de 8 dias, para repetir seu experimento autorradiográfico no tecido da tireóide. Com esse método, o poder de resolução foi inferior a 100 µm, mas mesmo assim ele foi capaz de localizar a radioatividade em [folículos] específicos da tireoide.

O início da carreira de Leblond na McGill foi interrompido pela Segunda Guerra Mundial , durante a qual ele serviu nas Forças Francesas Livres . Ele foi despachado primeiro para o Rio de Janeiro , depois para Londres , onde fez exames médicos para candidatos a soldados.

"Em 1946, depois de retornar a Montreal do serviço nas Forças Francesas Livres, ficou claro para mim que a técnica rudimentar anteriormente usada para radioautografia tinha que ser aprimorada". Em colaboração com Leonard Bélanger, Leblond trabalhou no aumento da resolução da técnica autoradiográfica. Eles foram aconselhados pelo físico Pierre Demers a derreter a emulsão das lâminas de lanterna Eastman Kodak , pintá-la diretamente nas seções e, em seguida, desenvolver a emulsão enquanto ainda estava presa às seções histológicas. Isso resultou em uma melhoria dez vezes maior na resolução. Posteriormente, Leblond e seus colegas desenvolveram uma técnica em que as lâminas histológicas eram mergulhadas diretamente na emulsão líquida. O uso de seções mais finas e revestimentos de emulsão levou a mais avanços na resolução, e a introdução do trítio foi um marco técnico.

O procedimento de autoradiografia de alta resolução continua a ser usado hoje por biólogos moleculares para detectar moléculas de RNA in situ e para estudar a localização de genes e sequências de DNA .

Estudos sobre a rotatividade das células

Leblond usou a autorradiografia para introduzir precursores radioativos de DNA e então examinar a renovação e o destino das células de vários tipos básicos de tecido. Ele demonstrou pela primeira vez que a maioria das células e tecidos do corpo adulto passam por uma renovação contínua. Usando modelos matemáticos e métodos modernos de quantificação, Leblond e seus colegas estimaram com notável precisão o turnover e as taxas mitóticas de vários tipos de células. Ele e seus colegas fizeram descobertas fascinantes que resultaram na introdução da "dimensão do tempo" nas células e tecidos, abrindo as portas para a compreensão do ciclo celular e para a identificação das células-tronco.

Identificação de células-tronco em órgãos adultos

No epitélio seminífero masculino , estudos de Leblond e Yves Clermont no início dos anos 1950 decifraram como as espermatogônias davam origem aos espermatócitos , que então se diferenciavam em espermatozoides maduros em um ciclo específico.

Para manter a população de espermatogônias, o epitélio seminífero mostrou conter uma população de células-tronco que se dividiram para produzir células diferenciadas e também para manter seu próprio número. Conforme observado em uma publicação seminal de Leblond, "o reaparecimento a cada ciclo de uma nova célula dormente que atua como a célula-tronco dos espermatócitos é descrito como a 'Teoria da Renovação das Células-Tronco'". Este artigo é o primeiro em que ninhos de células que se dividem em um órgão adulto são designados como "células-tronco".

Leblond e seus colegas também encontraram evidências da presença de células-tronco adultas ocasionais, mesmo em tecidos que são compostos quase inteiramente de células que não se dividem. No músculo esquelético , foi demonstrado que as fibras musculares exibem um aumento relacionado à idade no número de núcleos . Seus estudos mostraram que as células-satélite musculares podem ser consideradas células-tronco adultas nas fibras musculares.

A partir dos estudos de Leblond e seus colegas, concluiu-se que o corpo possui três tipos de populações de células:

  1. "Populações de células estáticas", que são compostas por células que não se dividem e não incluem células-tronco adultas. Essas populações têm a "estabilidade" anteriormente atribuída a todas as células
  2. "Populações de células em expansão" nas quais existem pequenos números de células-tronco adultas e dão origem a núcleos de fibras esqueléticas ou células gliais do cérebro
  3. "Renovação de populações de células" em que as células-tronco adultas são uma característica essencial

Para marcar seu 65º aniversário em 1975, Leblond foi homenageado em um simpósio internacional sobre a existência de células-tronco em tecidos adultos; o livro resultante, Stem Cells of Renewing Cell Populations, foi o primeiro relato formal e abrangente sobre o assunto.

Síntese Contínua de Proteínas em Células Vivas

Quando Leblond e seus colegas usaram 14C-bicarbonato e, em seguida, aminoácidos marcados com 35S para investigar a síntese de proteínas, eles ficaram surpresos ao descobrir que virtualmente todas as células do corpo incorporavam o rótulo. Isso os levou à conclusão, considerada herética na época, de que todas as células sintetizavam proteínas continuamente. Essa foi uma das primeiras evidências a substituir o conceito de Especificidade pela ideia de que a maioria das células são multipotenciais em suas funções.

É interessante que os estudos autorradiográficos de Leblond durante este período também resolveram uma controvérsia a respeito do sítio celular de síntese do ácido ribonucléico. Usando citidina radiomarcada em cerca de quarenta tipos de células, ele e seus colegas foram os primeiros a demonstrar decisivamente que o RNA é continuamente sintetizado no núcleo e, em seguida, migra para o citoplasma.

Papel do aparelho de Golgi na glicosilação de proteínas

A maioria das proteínas do corpo é glicosilada , embora a proporção de carboidratos nas proteínas seja bastante variável. Leblond havia mostrado em estudos anteriores que a região de Golgi na maioria dos tipos de células foi dramaticamente corada pela técnica de coloração com ácido periódico de Schiff, que é especialmente direcionada para proteínas ricas em carboidratos que transportam 1,2 glicóis. No microscópio eletrônico, usando a técnica de ácido periódico de prata, houve um gradiente de intensidade de coloração do lado cis para o lado trans do aparelho de Golgi, sugerindo que resíduos de carboidratos foram adicionados às proteínas neste local.

Para testar esta hipótese, estudos autorradiográficos de luz e depois EM foram realizados por Leblond e Neutra em 1966 após a injeção de 3H-glicose ou 3H-galactose em ratos. Em dez minutos, o marcador foi dramaticamente localizado no aparelho de Golgi das células caliciformes intestinais, indicando que este era o local celular de adição de resíduos de açúcar na síntese das cadeias laterais de carboidratos das glicoproteínas mucosas.

Essa descoberta teve um grande impacto na comunidade científica, sendo a primeira evidência de um papel funcional do aparelho de Golgi no processo sintético.

Outros estudos

Outros clássicos incluem: identificação de como os ossos esqueléticos crescem através da deposição de osteoblastos e remodelação dos osteoclastos, descoberta precoce da biogênese e metabolismo da tiroxina e detecção de triiodotironina, previsão antecipada da replicação semiconservativa do DNA publicada dias após o artigo de Watson e Crick Nature, a descoberta de transporte axonal, o Warshawsky et al. descoberta de que proteínas nascentes são processadas a partir do retículo endoplasmático rugoso através do aparelho de Golgi em grânulos de zimogênio pancreático (feito em competição acirrada com o laboratório Palade na Universidade Rockefeller), a primeira constatação de que o aparelho de Golgi é o local da glicosilação terminal, a descoberta de o revestimento celular, a biogênese celular do colágeno e novos insights sobre a ultraestrutura da membrana basal.

"Aposentadoria" e dias posteriores

Aos 65, em vez de se aposentar, Leblond continuou suas pesquisas com uma bolsa NIH Fogarty no National Institute of Dental Research , onde aprendeu sobre imunohistoquímica . Isso lançou uma exploração molecular de vinte anos culminando no conceito da membrana basal como um polímero integrado , em vez de camadas de macromoléculas separadas inicialmente favorecidas por outros.

Leblond continuou a participar de todos os seminários departamentais semanais até os 90 anos e continuou a publicar em periódicos revisados ​​por pares no novo milênio. Ele aprendeu a usar um computador aos 90 anos, iniciando uma apresentação em uma conferência internacional em 2004, observando: "Um mês atrás, eu pensava que o Power Point era uma ferramenta para apontar lápis."

Suas contribuições totais resultaram na publicação de 430 artigos científicos, muitos deles ainda freqüentemente citados. No final de setembro de 2006, ele publicou seu artigo final - sobre a detecção da chave de ativação da cisteína MMP9 pela primeira vez na remodelação da cartilagem .

Leblond foi precedido na morte por sua esposa de 64 anos, Gertrude Sternschuss, que morreu em 2000. Depois que Gertrude morreu, Leblond casou-se com uma amiga de infância, Odette Lengrand, em 2001; ambos tinham 91 anos. Odette morreu em 2004.

Honras

Graus Honorários de Doutor em Ciências

Prêmios

Medalhas

  • Medalha Flavelle , Royal Society of Canada , 1961
  • Medalha Léo-Pariseau, «Assoc. Canadienne Française pour l'Avancement des Sciences », 1962
  • Medalha McLaughlin, Royal Society of Canada, 1983
  • Medalha George Gomori, Sociedade Histoquímica, 1988

Outras honras

Referências

links externos