Earl Wilbur Sutherland Jr. - Earl Wilbur Sutherland Jr.

Earl Wilbur Sutherland Jr.
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Nascermos ( 1915-11-19 ) 19 de novembro de 1915
Morreu 9 de março de 1974 (09/03/1974) (58 anos)
Nacionalidade americano
Alma mater Washington University em St. Louis ( MD )
Washburn University ( BS )
Conhecido por Epinefrina , AMP cíclico
Prêmios Prêmio Internacional da Fundação Gairdner (1969)
Prêmio Albert Lasker de Pesquisa Médica Básica (1970)
Prêmio Dickson (1971)
Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina (1971)
Medalha Nacional de Ciência (1973)
Carreira científica
Campos Bioquímica
Instituições Vanderbilt University , Case Western Reserve University , Washington University School of Medicine
Alunos de doutorado Ferid Murad
Influências Carl Cori , Gerty Cori

Earl Wilbur Sutherland Jr. (19 de novembro de 1915 - 9 de março de 1974) foi um farmacologista e bioquímico americano nascido em Burlingame, Kansas . Sutherland ganhou o Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1971 "pelas suas descobertas sobre os mecanismos de acção das hormonas", especialmente a epinefrina , via segundos mensageiros , nomeadamente o monofosfato de adenosina cíclico , ou AMP cíclico.

Vida pregressa

Sutherland nasceu em 19 de novembro de 1915, em Burlingame , Kansas . O segundo caçula de seis filhos, ele foi criado por sua mãe, Edith M. Hartshorn, e seu pai, Earl W. Sutherland. Embora seu pai, que era originalmente de Wisconsin , tivesse frequentado o Grinnell College por dois anos, ele acabou levando um estilo de vida agrário que o levou para o Novo México e Oklahoma antes de se estabelecer em Burlingame para criar uma família. Edith, nascida no Missouri , teve algum treinamento em enfermagem no que foi chamado de "faculdade para mulheres". Para sustentar a família, o pai de Sutherland tinha uma loja de secos e molhados, onde dava empregos para cada um de seus filhos. Sutherland começou a pescar aos cinco anos de idade, e isso se tornou um passatempo de que desfrutou durante a maior parte de sua vida. Como um estudante do ensino médio, Sutherland jogou e se destacou em vários esportes, incluindo tênis , basquete e futebol .

Educação

Em 1933, aos 17 anos, Sutherland matriculou-se no Washburn College , uma escola localizada em Topeka , Kansas, e começou a buscar o diploma de bacharel em ciências . Para pagar as mensalidades, ele trabalhou durante seus anos de graduação como assistente de equipe médica em um hospital local. Sutherland se formou em 1937, aos 21 anos. Ele foi então aceito na Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, Missouri , onde desenvolveu uma forte orientação com Carl Ferdinand Cori . Em 1942, Sutherland graduou-se com um doutor em medicina .

Experiência profissional e pesquisa

Em 1940, enquanto estudava na Escola de Medicina da Universidade de Washington, Sutherland teve seu primeiro encontro com pesquisas como assistente de farmacologia no laboratório de Carl Ferdinand Cori, que ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1947 por sua descoberta do mecanismo do metabolismo do glicogênio . Sob a orientação de Cori, Sutherland conduziu pesquisas sobre os efeitos dos hormônios epinefrina e glucagon na quebra do glicogênio em glicose. Em 1942, ele trabalhou como estagiário no Barnes Hospital da Washington University.

Depois de se formar em medicina pela Universidade de Washington em 1942, Sutherland serviu como médico do exército na Segunda Guerra Mundial . Ele voltou para a Universidade de Washington em 1945, onde continuou a fazer pesquisas no Laboratório de Cori. Sutherland credita sua decisão de seguir a carreira de pesquisador, em vez de entrar na profissão médica, a seu mentor Cori.

Sutherland ocupou vários títulos de ensino durante seu tempo na Escola de Medicina da Universidade de Washington, incluindo instrutor de farmacologia (1945–46), instrutor de bioquímica (1946–50), professor assistente de bioquímica (1950–52) e professor associado de bioquímica (1952-1953).

Em 1953, Sutherland mudou-se para Cleveland , Ohio , para ocupar o cargo de professor de farmacologia e presidente do departamento de farmacologia da escola de medicina da Case Western Reserve University (anteriormente, Western Reserve University). Lá, ele colaborou com Theodore W. Rall, também professor de farmacologia, que se tornaria um parceiro de pesquisa para toda a vida. Juntos, eles conduziram pesquisas adicionais sobre o mecanismo de ação do hormônio em nível molecular. Durante seus dez anos na Case Western Reserve University, Sutherland fez várias descobertas inovadoras que levaram à identificação do monofosfato de adenosina cíclico , ou AMP cíclico, e seu papel como mensageiro secundário .

Em 1963, Sutherland tornou-se professor de anatomia na Vanderbilt University School of Medicine em Nashville , Tennessee . Sua posição permitiu que ele dedicasse mais tempo à pesquisa. Ele continuou seu trabalho com AMP cíclico, recebendo apoio financeiro da Career Investigatorship concedida a ele pela American Heart Association em 1967. Ele manteve seu título de professor na Vanderbilt University até 1973.

Descoberta de AMP cíclico

Enquanto trabalhava no laboratório de Cori, Sutherland, com a ajuda de seus colegas de trabalho, fez várias descobertas sobre o mecanismo do metabolismo do glicogênio que, anos depois, o levaram à descoberta da atividade biológica do AMP cíclico. O laboratório de Cori já havia estabelecido o mecanismo básico do metabolismo do glicogênio, pelo qual eles receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina . Sutherland ajudou a identificar a importância da fosforilase hepática (LP) no processo de glicogenólise . Das três enzimas básicas envolvidas na glicogenólise, ele descobriu que o LP era limitante da taxa, o que significa que a progressão do metabolismo do glicogênio é dependente dessa enzima. LP se tornaria o assunto de sua pesquisa pelos próximos anos, e foi por meio de experimentos com LP e interação hormonal que sua descoberta mais famosa foi feita.

Depois de identificar a importância do LP, Sutherland mudou seus esforços de pesquisa para a Western Reserve University. Lá, ele trabalhou em colaboração com Ted Rall, Walter D Wosilait e Jacques Berthet para publicar uma série de artigos no Journal of Biological Chemistry intitulada "The Relationship of Epinefrine and Glucagon to Liver Phosphorylase", em quatro partes. Esses quatro papéis documentam a purificação do LP e a análise de várias de suas propriedades. Primeiramente, foi determinado que a atividade enzimática do LP depende da adição ou remoção de um grupo fosfato , processo denominado fosforilação . Em um experimento posterior, eles demonstraram que mais fosfato é absorvido nas fatias de fígado quando a epinefrina e o glucagon são adicionados, sugerindo que esses hormônios estavam promovendo a fosforilação do LP, ativando a enzima. Os resultados de um artigo posterior da série sugeriram que essa fosforilação e ativação do LP era resultado da ação da fosforilase quinase . Esta série também investigou a inativação da fosforilase hepática e caracterizou uma enzima que eles inicialmente chamaram de enzima inativadora de LP, que funciona clivando o grupo fosfato. Esta enzima foi posteriormente renomeada para fosforilase fosfatase hepática. Esses artigos também caracterizaram o LP em termos de peso molecular e outros fatores. Durante a análise, eles encontraram o resultado inesperado de que a ativação do LP aumentou com a adição de 5-AMP, que é um precursor do cAMP; no entanto, isso não era conhecido na época.

O quarto artigo publicado nesta série, intitulado "A Relação da Epinefrina e do Glucagon com a Fosforilase do Fígado: Efeito IV da Epinefrina e do Glucagon na Reativação da Fosforilase em Homogenatos do Fígado", saiu em 1956 e foi o mais influente e inovador daqueles lançados . Neste artigo, Sutherland e associados aprofundaram sua investigação da epinefrina e do glucagon. A chave para o sucesso desse experimento foi o uso de um homogenato de células do fígado em vez de células intactas do fígado, como haviam feito em seus experimentos anteriores. O consenso geral entre os pesquisadores da época era que o estudo dos hormônios só era possível com células intactas; este foi o primeiro caso em que uma via hormonal foi estudada usando um homogenato de células. Sutherland e seus co-autores foram capazes de observar efeitos semelhantes no homogenato de fígado ao que foi observado em fatias de fígado inteiro. Mais importante, eles foram capazes de observar essa resposta em dois estágios. Esta resposta de estágio foi caracterizada pela fração particulada produzindo um fator estável ao calor desconhecido na presença dos hormônios epinefrina e glucagon. Esse fator então estimula a formação de fosforilase hepática em uma fração do homogenato onde os hormônios não estão presentes. Esse fator estável ao calor desconhecido, que foi produzido na presença de hormônios e, por fim, levou à formação secundária de fosforilase hepática, foi posteriormente denominado AMP cíclico.

Mesmo que a descoberta do AMP cíclico e a ideia de segundos mensageiros fossem de grande importância para o mundo da medicina, as descobertas de Sutherland foram realmente alcançadas por meio de extenuantes tentativas e erros. Em primeiro lugar, Sutherland e Ted Rall estavam convencidos de que um homogenato de sacarose das células do fígado era absolutamente necessário para manter suas células saudáveis ​​e proliferando. Essa inferência foi feita por Rall a partir de sua experiência no estudo de mitocôndrias , que responderam bem a esses homogenatos de sacarose; entretanto, não tinha nada a ver com o que estava sendo estudado na época. Descobriu-se que essa sacarose não era necessária para o homogenato e, uma vez que iniciaram o experimento sem sacarose, puderam ver resultados mais eficazes. Em segundo lugar, Sutherland inicialmente acreditava que havia algo vital na célula intacta e que interromper sua estrutura não produziria nenhum efeito hormonal. No entanto, após algum debate, Rall convenceu Sutherland a usar homogenatos de fígado. Depois de terem testemunhado quase o dobro da taxa de ativação do LP, eles sabiam que essa crença de que manter as células intactas era crucial para estudar os efeitos dos hormônios não era necessariamente verdade, pelo menos neste caso. Finalmente, Sutherland decidiu ignorar o pedido de Jacques Berthet para conduzir o mesmo experimento usando a técnica de laboratório adequada, especificamente o Lehninger Hard Pour, onde o material sobrenadante foi decantado despejando o líquido em outro tubo de ensaio assim que a fração particulada atingiu o topo do tubo original tubo. Berthet não apenas exigia que essa etapa do procedimento fosse feita por meio de aspiração cuidadosa, mas também criticava a falta de especificidade durante a centrifugação em relação à altura da suspensão, rpm e tempo. A disposição de Sutherland e seus associados de modificar seus procedimentos experimentais e suposições equivocadas permitiu-lhes fazer as descobertas que fizeram.

Vida pessoal

Sutherland casou-se com Mildred Rice em 1937, mesmo ano em que se formou no Washburn College . Em 1944, durante a Segunda Guerra Mundial , Sutherland foi chamado para o serviço como cirurgião de batalhão sob o comando do general George S. Patton, e mais tarde foi enviado para a Alemanha , onde serviu como médico em um hospital militar até 1945. Teve dois filhos e uma filha com arroz Mildred.

Em 1962, Sutherland se divorciou de sua primeira esposa. Um ano depois, quando se tornou professor de fisiologia na Universidade de Vanderbilt , Sutherland casou-se com a Dra. Claudia Sebeste Smith, reitora assistente da universidade, e os dois permaneceram juntos pelo resto da vida de Sutherland.

Prêmios e conquistas

Em 1952, Sutherland recebeu o Banting Memorial Lectureship e, em 1953, foi eleito presidente do Departamento de Farmacologia da Case Western Reserve University em Cleveland, Ohio. Ele foi premiado com o cargo de Investigador de Carreira na American Heart Association em 1967 e foi eleito membro da National Academy of Sciences em 1973.

Sutherland também foi membro de várias sociedades científicas que incluíam a Sociedade Americana de Químicos Biológicos, a Sociedade Química Americana , a Sociedade Americana de Farmacologia e Terapêutica Experimental , a Associação Americana para o Avanço da Ciência e Sigma Xi . De 1951 a 1956, Sutherland foi membro do conselho editorial do Biochemical Preparations Journal. O conselho editorial do Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics buscou chamar a atenção de 1957 a 1958.

Após a morte de Sutherland, em 1974, a Escola de Medicina Miller estabeleceu o Sutherland Memorial Lecture. Em 1976, a Universidade de Vanderbilt criou o Prêmio Sutherland, concedido anualmente a um membro do corpo docente cujo trabalho conquistou aclamação e respeito nacional, se não internacional. Os destinatários recebem $ 5.000 e seus nomes estão gravados em uma tigela de prata. Vanderbilt homenageou Sutherland em 1997 ao iniciar uma palestra em Sutherland e, novamente, em 2001, na criação da Cátedra Sutherland de Farmacologia. Heidi E. Hamm, membro do corpo docente de Vanderbilt, foi nomeada para esta posição após sua criação e ainda mantém este título.

Vida posterior

Em 1973, depois de passar 10 anos na Vanderbilt University , Sutherland mudou-se para Miami, Flórida, onde se juntou ao corpo docente da Leonard M. Miller School of Medicine como distinto professor de bioquímica. Ele continuou a se envolver em novas pesquisas sobre monofosfato de adenosina e monofosfato de guanosina , sendo coautor de quatro artigos apenas em 1973.

Em 9 de março de 1974, Sutherland morreu de hemorragia interna devido a complicações cirúrgicas após sofrer uma hemorragia esofágica maciça . Ele tinha 58 anos.

Referências

links externos