Hormone 3

VON DER ENTDECKUNG DER BIOLOGISCHEN STEROIDE UND IHRER ANSATZPUNKTE IM PROZESS DES LEBENS

Das Cholesterin und die Zellmembran Wer die Steroide verstehen will, muß das Cholesterin verstehen. Cholesterin (oder nach englischem Sprachgebrauch Cholesterol) nachzuweisen, chemisch nachzuweisen, ist kinderleicht. Man braucht sich nur einen Gallenstein zu beschaffen, einige Kristalle abzukratzen, sie in Chloroform aufzulösen und sodann in konzentrierter Schwefelsäure zu schütteln: Eine wunderbare tiefrote Farbe, die langsam in Purpur übergeht, zeigt das Cholesterin an. Cholesterin kann man überall finden. Der ganze Körper ist voll davon, etwa 300 Gramm in jedem Menschen. Es kommt in besonders starker Konzentration im Hirn und im Eigelb vor; aber auch in den Arterien arteriosklerotischer Patienten. Das gab ihm zunächst seine erste klinische Bedeutung. Die großen, gelbglänzenden Placken, die die wichtigsten Blutgefäße verstopfen oder unelastisch machen und ein Drittel aller Menschen töten und andere zu Zerebralsklerotikern machen, haben zwar seinerzeit die Steroidforschung stimuliert, sagen aber nichts über die Aufgabe des Cholesterins aus. Sie sind nur eine Entgleisung des Stoffwechsels, eine falsche Weichenstellung, über die wir noch sprechen werden. Die wirkliche Bedeutung liegt tiefer. Cholesterin ist die Substanz, die sich alle tierischen Zellen ausgesucht haben, um ihre Zellwände selektiv durchlässig zu machen. Das hängt mit seiner Form und der Verteilung der elektrischen Ladungen zusammen, um die wir uns nicht kümmern wollen. Indem es durch seine speziellen molekularen Eigenschaften gewisse wichtige Stoffe durch die Membran passieren läßt und andere nicht, setzt es die Zelle nicht nur instande, zwischen verschiedenen Stoffen, sondern auch zwischen »innen« und »außen « zu unterscheiden. Denn die Zellmembran, dieses halbflüssige, nur wenige Moleküle enthaltende Wunderwerk, muß ja eine »Intelligenz« haben, die ihr erlaubt, Abfallstoffe nur von innen nach außen — schädliche Stoffe nicht hinein und lebenswichtige Stoffe nicht heraus — passieren zu lassen. Es ist die Aufgabe des Cholesterins, der Zellmembran diese Art von Intelligenz zu geben. Es besorgt dies durch seine elektrischen bzw. fett- oder wasserabstoßenden Fähigkeiten. Cholesterin ist einer der wichtigsten Bausteine dieser Membran. Und wenn man auch die Funktion dieser kleinen, flachen Scheibe bei weitem nicht ausreichend kennt, so hat man doch schon recht gute Vorstellungen von ihrer Stellung im Verband der anderen Membranmoleküle:

wende daranging, mehr von diesem Stoff zu erfahren, eine Chemie, die systematisch und zielstrebig das einmal anvisierte Ziel nicht mehr aus den Augen ließ, bis es erreicht war. Es waren professionelle Forscher, die sich die Ärmel hochgekrempelt hatten. Die Steroide waren immer ein Forschungsgebiet junger Menschen gewesen, Chevreul war 26, als er sie als eigene Stoffklasse entdeckte, und wieder sollte es ein junger Chemiker sein, der 1903 den zweiten großen Schritt in der Erforschung der Steroide tun sollte: ihre Konstitutionsaufklärung. Der Mann, der sich als Lebensziel gesetzt hatte, die Natur des Cholesterins und der Steroide zu ergründen, war gerade 27 Jahre alt, als er den entscheidenden Entschluß faßte. Er hieß Adolf Windaus und war der Sohn eines Tuchmachers. Seine Eltern wollten ursprünglich, daß er die väterliche Fabrik übernehme. Aber es war die Zeit der Entdeckungen, Louis Pasteur und Robert Koch beschäftigten die Herzen der jungen Menschen, und Windaus entschloß sich, Medizin zu studieren. Dabei hörte er die Vorlesung des großen Chemikers Emil Fischer. Und unter seinem Einfluß wandte er sich schließlich, und diesmal endgültig, der Chemie zu. Mit 36 Jahren war er Lehrstuhlinhaber in Innsbruck, und zwei Jahre später wurde er als Ordinarius nach Göttingen berufen, wo er schnell internationale Anerkennung als bester Kenner der Steroide gewann. Warum er gerade die Steroide gewählt hatte, ist schwer zu sagen. Butenandt, der ihn sehr gut kannte, glaubt, daß Windaus instinktiv, fast genial, gespürt hatte, hier etwas ganz Bedeutendes vor sich zu haben; daran ist sicher etwas Wahres. Noch waren ja die Stoffe, die man Steroide nannte, nicht sehr interessant: einige Ausscheidungsprodukte aus der Galle, das Gift einer Pflanze, der fettähnliche Extrakt des Mutterkorns, einige schaumbildende Saponine. Windaus’ erstes Problem bestand darin, einmal herauszufinden, welche Steroide es überhaupt gab. Er brauchte dazu ein schnelles und sicheres Mittel, Steroide als solche zu identifizieren und zu isolieren. Glücklicherweise deutete er recht bald eine Veröffentlichung richtig, in der behauptet worden war, Cholesterin hebe die enorme Giftigkeit von Digitonin gegenüber roten Blutkörperchen auf. Er schloß, daß es sich bei dieser Entgiftung in Wirklichkeit um einen Niederschlag handeln mußte, den das Cholesterin mit dem giftigen Digitonin bildete, und hoffte, daß möglicherweise auch andere Steroide mit Digitonin Niederschläge bildeten und daß man sie dadurch erkennen und aus Lösungen isolieren könnte. Er behielt recht. Bis heute ist der Niederschlag mit Digitonin zur Erkennung von Steroiden unersetzlich geblieben. Nach diesem methodischen Erfolg beschäftigte er sich während der nächsten 20 Jahre zunächst einmal damit, Ordnung in die vielen Steroide zu bringen, die auf Grund der neuen Methode jetzt plötzlich von den verschiedensten Forschern entdeckt wurden. Die Zahl dieser neuen Verbindungen hätte jeden anderen Wissenschaftler abgelenkt, auf Irrwege gebracht; aber obwohl Windaus sich im Laufe der Untersuchungen gewissenhaft mit den verschiedensten Steroiden beschäftigte, kehrte er immer wieder zum Cholesterin zurück. Dieser Stoff blieb sein Zentralthema.

So arbeitete Windaus mehr als 20 Jahre, ohne daß man zunächst seinen »Ergebnissen « eine Bedeutung zumessen konnte. Wenn er damit zum Vater der Steroidchemie geworden ist, so ist dies zu einem nicht geringen Teil auch seinem Charakter zu verdanken. Mit einer Monomanie, die dem sonst liberalen und weltoffenen Wesen des Chemikers widersprach, verfolgte er sein Ziel. Man hätte dabei sein mögen, wenn er, schweigsam und doch freundlich, von Gruppe zu Gruppe seiner Schüler ging, mit auf dem Rücken verschränkten Armen, selten lobend, nur durch Schweigen tadelnd. Butenandt schildert ihn so: »Seine Sprache war klar und sparsam, jede Redensart war ihm verhaßt, dichterische Zitate erschienen ihm überflüssig. Im Institut strahlte von ihm eine Ruhe aus, die unsere Arbeit ungemein förderte, jedes laute Wort und jeden unsachlichen Streit im Keim erstickte. Sein Gerechtigkeitssinn und seine Wahrheitsliebe brachten Windaus in eine gefahrvolle Opposition zu den Machthabern des Nationalsozialismus, denen er keinerlei Konzessionen zu machen bereit war. Seine Offenheit und sein Mut, die aufrechte Haltung, mit der er der Zeit von 1933 bis 1945 begegnete, machten die Waffen derer stumpf, die wiederholt versuchten, ihm und seinem Institut zu schaden. « Im Jahre 1926 war Windaus so weit, daß er die Chemie des Cholesterins (und vieler anderer Steroide) zu einer Vollendung geführt hatte, der nur noch die endgültige Strukturformel fehlte. Sie sollte ihm erst 1932 gelingen.

Aber bevor dieser Wunschtraum in Erfüllung ging, wurde er mit einem anderen Steroid konfrontiert. Denn der Ruhm von Windaus hatte sich in Fachkreisen verbreitet, und aus allen Ecken der Welt pilgerten die Schüler mit ihren Problemen zu dem Steroid-Papst nach Göttingen. Die zeitweilig 200 Assistenten, die bei ihm arbeiteten, trugen die unglaubliche Geschichte seiner Tüchtigkeit und menschlichen Größe zurück in die Länder, aus denen sie gekommen waren. Und aus einem dieser Länder kam eines Tages die erste Reaktion, die Windaus’ Ahnung von der Wichtigkeit dieser Stoffgruppe bestätigen sollte.

 

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