Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1947 — Los esposos Cory y Houssay, el descubrimiento de la reserva de energía corporal
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Comprenderá cómo los esposos Cory revelaron la química exacta del ciclo de Cori, donde los músculos producen lactato y el hígado lo convierte nuevamente en glucosa; cómo Houssay demostró que las hormonas de la adenohipófisis regulan el metabolismo en dirección opiente a la insulina; y por qué estos descubrimientos permitieron el encuentro entre la primera mujer en ganar el Premio de Fisiología o Medicina (Gerty Cori) y el primer ganador latinoamericano (Houssay).
Una historia distinta al sentido común — Nuestro cuerpo no es un depósito único
A menudo imaginamos la energía corporal como una única cifra denominada "glucosa en sangre". Esta idea simplifica excesivamente el metabolismo corporal. En realidad, nuestro cuerpo posee múltiples niveles de depósitos y diferentes sistemas de regulación funcionando en paralelo, los cuales reaccionan de manera distinta en escalas de segundos, minutos y horas para mantener el equilibrio entre sí.
El depósito más rápido es el glucógeno muscular. Cuando el músculo necesita contraerse repentinamente, debe recibir glucosa de inmediato, y esta inmediatez se garantiza mediante el glucógeno almacenado internamente en el propio músculo. El siguiente es el glucógeno hepático. El hígado regula no solo sus propias células, sino los niveles de glucosa en sangre de todo el cuerpo. Por último, existe la glucosa en la sangre misma, la cual se entrega a otros tejidos en tiempo real.
Los esposos Cory fueron los primeros en esclarecer con precisión el flujo que circula entre estos depósitos. Posteriormente, Houssay completó el marco para entender el llenado y vaciado de estos depósitos mediante la regulación en dirección opuesta de la insulina y las hormonas hipofisarias. Como resultado, el Comité Nobel de 1947 otorgó un premio que reconocía, de forma conjunta, la química exacta del metabolismo y su sistema de regulación.
El panorama de la época — El año en que el mundo se dividió y se reencontró
1947 fue el año en que el mundo se dividió en múltiples capas por ejes ideológicos y regionales.
En marzo, el presidente Truman decidió otorgar ayuda a Grecia y Turquía, declarando la Doctrina Truman. Fue el momento en que se explicitó la línea de la Guerra Fría de Estados Unidos para contener la expansión de la Unión Soviética. En junio, el Secretario de Estado Marshall anunció el plan de reconstrucción de Europa (Plan Marshall). El capital estadounidense comenzó a fluir masivamente hacia Europa, convirtiéndose este flujo en el eje decisivo para la recuperación de la Europa occidental de la posguerra.
En agosto, la India obtuvo su independencia del Reino Unido y, simultáneamente, Pakistán se independizó por separado. Durante este proceso de partición, se produjo una violencia masiva que causó la muerte de más de un millón de personas, y la política del sur de Asia durante la siguiente media centuria se desarrolló sobre esta herida.
En la misma época, en América del Sur, el presidente de Argentina, Juan Perón, llevaba a cabo un nuevo experimento político. El peronismo, que combinaba un populismo centrado en los trabajadores con el nacionalismo argentino, creó una realidad política singular en América del Sur, y durante este período Argentina surgió como uno de los centros intelectuales y culturales de América Latina. El premio Nobel de Urey fue el punto culminante simbólico de este ascenso.
Si lo comparamos con la historia de Corea, 1947 fue el año en que la Asamblea General de la ONU aprobó la resolución para celebrar elecciones generales en el norte y el sur de Corea. Tras el fracaso de las negociaciones sobre la administración fiduciaria entre la Unión Soviética y Estados Unidos, fue el año en que el estatus internacional de la península coreana comenzó a definirse en el escenario de la ONU. Fue un fragmento de una época en la que la división se estaba consolidando de forma paralela en muchas partes del mundo.
En este contexto, el Comité Nobel otorgó el premio a tres personas: una científica judía que emigró de Europa a Estados Unidos (Gerty Cori), un científico judío (Carl Cori) y un académico sudamericano que mantuvo su propio laboratorio en América Latina (Urey). Fue el primer momento claro en que el sistema de premios reconoció la diversificación del panorama intelectual mundial.
Gerty y Carl Cori: una pareja que superó una doble barrera
Gerty Theresa Cori nació en 1896 en una familia judía de Praga. Reflexionemos por un momento sobre lo difícil que era para una mujer judía acceder a la educación formal en esa época. Al no poder asistir al gimnasio para mujeres, logró cubrir por cuenta propia, en solo un año, el currículo de ocho años de latín, matemáticas, física y química, y así aprobó el examen de ingreso a la universidad. Más tarde, en la Facultad de Medicina de la Universidad Carolina de Praga, conoció a Carl Ferdinand Cori, quien se convertiría en su esposo.
La pareja se casó en 1920 y emigró a Estados Unidos en 1922. ¿Por qué Estados Unidos? Fue una decisión para evitar el antisemitismo y la discriminación de género en el ámbito académico europeo. Sin embargo, Estados Unidos tampoco era ideal. Al principio, obtuvieron un puesto en el Instituto Estatal de Investigación de Tumores Malignos en Buffalo, Nueva York, y luego se trasladaron a la Universidad de Washington en St. Louis. Incluso en St. Louis, varias universidades rechazaron la contratación conjunta de la pareja. La mayoría de las instituciones pretendían nombrar al esposo como profesor titular y mantener a la esposa como asistente. Fue la Universidad de Washington la que, en un caso poco común, aprobó la contratación conjunta de la pareja, permitiéndoles finalmente obtener un laboratorio estable.
En este laboratorio, ambos desentrañaron la interconversión entre el glucógeno y la glucosa con el lenguaje preciso de la química. Su primer descubrimiento clave fue la identificación en 1935 del glucosa-1-fosfato (glucose-1-phosphate, también conocido hoy como "éster de Cori"). Este compuesto es el primer producto de la degradación del glucógeno y se convierte posteriormente en glucosa a través de varias reacciones enzimáticas. También lograron reproducir estas reacciones in vitro, recreando la interconversión entre el glucógeno y la glucosa utilizando únicamente enzimas purificadas.
Otro descubrimiento clave es el ciclo de Cori. Cuando los músculos se contraen vigorosamente, en condiciones de falta de oxígeno, descomponen la glucosa solo hasta el ácido láctico (metabolismo anaeróbico, glucólisis). Este ácido láctico viaja a través de la sangre hasta el hígado, donde se resintetiza en glucosa y se libera de nuevo al torrente sanguíneo. Un ciclo de músculo → ácido láctico → hígado → glucosa → músculo. Este es el ciclo de Cori.
Houssay: un marco de equilibrio desde los laboratorios de América del Sur
Bernardo Alberto Houssay nació en Buenos Aires y pasó la mayor parte de su vida allí. Su vida representa el arquetipo del científico que realizó investigaciones de talla mundial manteniendo sus propios laboratorios en América del Sur.
Houssay se centró en el papel regulador metabólico del lóbulo anterior de la hipófisis (pituitary anterior lobe). En aquel entonces, la insulina ya había sido descubierta por Banting y Macleod en 1921 (Premio Nobel de 1923), y se había establecido que la insulina reduce los niveles de glucosa en sangre. Sin embargo, existían muchas incertidumbres sobre el sistema que eleva la glucemia, actuando de forma opuesta a la insulina.
Houssay realizó repetidamente experimentos de extirpación del lóbulo anterior de la hipófisis en perros. Los resultados fueron sorprendentes: al extirpar el lóbulo anterior, los perros se volvían extremadamente sensibles a la insulina. Incluso una pequeña dosis de insulina provocaba una hipoglucemia grave. Por el contrario, si se extirpaba el lóbulo anterior en perros con resistencia a la insulina (perros con diabetes inducida), sus niveles de glucosa se normalizaban incluso sin insulina.
¿Qué implicaba esta observación? Que el lóbulo anterior de la hipófisis secreta hormonas que regulan el metabolismo en dirección opuesta a la insulina. Hoy sabemos que una de estas hormonas es la hormona del crecimiento (growth hormone), y que su función es reducir la sensibilidad a las señales de insulina en el tejido adiposo y muscular. Aunque en la época de Houssay aún no se conocía la identidad exacta de esta hormona, él estableció empíricamente la existencia de un sistema hormonal opuesto a la insulina.
Las implicaciones clínicas de este descubrimiento fueron significativas. El diagnóstico y tratamiento de la deficiencia de hormona del crecimiento en adultos, el diagnóstico de la acromegalia (acromegaly) por exceso de hormona del crecimiento, y la comprensión del papel de la hormona del crecimiento en la inducción de resistencia a la insulina en pacientes diabéticos; todo esto opera dentro del marco observacional de Houssay.
El marco CS del sistema de caché
Ahora integremos el ciclo de Cori y el marco de Houssay utilizando el lenguaje de CS.
Podemos considerar el sistema de gestión energética de nuestro cuerpo como una arquitectura de caché jerárquica (hierarchical cache).
Caché L1 = glucógeno muscular. El glucógeno almacenado dentro de las células musculares es la energía que esa célula muscular puede utilizar de inmediato. Es el almacén más rápido y disponible localmente. Sin embargo, su capacidad es limitada y otros músculos no pueden acceder a él (caché local).
Caché L2 = glucógeno hepático. El glucógeno almacenado en el hígado es el almacén central que regula la glucemia en todo el cuerpo. Es más lento que la L1, pero se comparte en todo el sistema (caché compartida). Produce y libera glucosa a la sangre cuando es necesario.
Memoria compartida = glucosa sanguínea. El canal al que todo el cuerpo accede en tiempo real. Debe mantenerse por encima de una capacidad específica para que los tejidos esenciales, como el cerebro, funcionen (recurso crítico).
Disco duro = tejido adiposo. Almacenamiento de energía para periodos mucho más largos. La velocidad de carga es muy lenta, pero su capacidad es grande.
Ciclo de Cori = vaciado diferido (flush) de un caché write-back. Que los músculos produzcan solo lactato para satisfacer la demanda inmediata es similar al vaciado diferido de un caché write-back. El procesamiento completo se realiza más tarde (en el hígado) cuando hay disponibilidad. Es una arquitectura que mantiene la capacidad de respuesta inmediata del sistema mientras asegura la consistencia a largo plazo.
Insulina vs. hormona del crecimiento = equilibrio del controlador de lectura/escritura. La insulina es la señal de "almacenar" (store) y las hormonas contrarreguladoras, incluida la hormona del crecimiento, son la señal de "obtener" (fetch). El equilibrio preciso entre estas dos señales determina la estabilidad del sistema. Si este equilibrio se rompe, se produce diabetes (deficiencia o resistencia a la insulina) o hipoglucemia (señal excesiva de insulina).
Esta analogía de ciencias de la computación ahora lo integra todo. Lo que revelaron los esposos Cori fue la estructura de datos precisa del contenido del caché (la química del glucógeno y sus reacciones de interconversión). Lo que reveló Usai fue la arquitectura de equilibrio del controlador de caché (la regulación en direcciones opuestas entre la insulina y las hormonas contrarreguladoras). La investigación de ambos se unió bajo un mismo premio porque establecieron juntos los dos ejes del sistema metabólico.
La limitación parcial de esta analogía es la siguiente: el sistema de caché en CS suele ser diseñado explícitamente por programadores, mientras que el sistema metabólico del cuerpo es el resultado de una optimización a lo largo de largos periodos evolutivos. El hecho de que esta arquitectura creada por la evolución se parezca sorprendentemente a las capas de caché de los centros de datos que construimos hoy —y que ciertos principios de gestión de recursos computacionales se encuentren de forma convergente en sistemas de múltiples niveles— es, en sí mismo, un descubrimiento cognitivo fascinante.
Simbolismo del propio premio
El simbolismo de la entrega del premio en 1947 trascendió el contenido científico y abarcó múltiples niveles.
Gerty Cori fue la primera mujer galardonada con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Fue la tercera mujer en recibir un Nobel en ciencias naturales, tras Marie Curie (1903 Física, 1911 Química) e Irène Joliot-Curie (1935 Química), y la primera en el campo de la fisiología o medicina. El premio compartido en pareja fue el segundo tras los Curie (1903), y este caso no se repitió con frecuencia hasta finales del siglo XX. Al momento de recibir el premio, ya padecía mielosclerosis y vivió 10 años más, falleciendo en 1957. Su nombre perdura como el primer caso de una científica que recibió un Nobel con su propio nombre, superando la doble barrera del antisemitismo y el sexismo.
Usai fue el primer latinoamericano galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. El hecho de que mantuviera su laboratorio en Buenos Aires y completara investigaciones de clase mundial otorgó una confianza decisiva a la comunidad científica sudamericana. Utilizó el dinero del premio para financiar la creación de un nuevo laboratorio de biología en Argentina, el cual se convirtió posteriormente en el eje de la formación de talento en ciencias de la vida en América del Sur. Fue un símbolo que demostró la viabilidad de la descentralización geográfica de la ciencia y de la investigación autónoma en la propia región.
Por qué es importante
El legado de los Cori y de Usai puede resumirse en tres dimensiones.
Científicamente, establecieron el marco para concebir los sistemas metabólicos no como una simple lista de reacciones individuales, sino como una arquitectura integrada. Sobre este marco se construyó la investigación metabólica de la segunda mitad del siglo XX. El tratamiento actual de la diabetes, el manejo de la obesidad, la nutrición deportiva e incluso los debates recientes sobre la dieta cetogénica se discuten dentro de este marco.
Clínicamente, sus descubrimientos siguen vigentes en múltiples áreas de la práctica hospitalaria actual. La gestión de la diabetes, al observar el equilibrio entre la insulina y la resistencia a la hormona del crecimiento; el diseño de protocolos de recuperación de glucógeno muscular en medicina deportiva; y el diagnóstico y tratamiento de la deficiencia de hormona del crecimiento; todo ello se desarrolla sobre esta base teórica.
Socialmente, sus premios marcaron el primer momento claro en que el sistema Nobel reconoció la diversidad del talento científico. Estos tres investigadores demostraron conjuntamente que laboratorios fuera de Europa, científicas e investigadores de minorías pueden realizar investigaciones de clase mundial. Este simbolismo influyó silenciosamente en las políticas de talento científico durante el medio siglo posterior.
Cuando hoy observamos la curva glucémica de un paciente diabético en el hospital y asesoramos sobre el equilibrio entre la insulina y las hormonas correspondientes, debemos recordar que los múltiples sistemas de almacenamiento (cache) de nuestro cuerpo fueron comprendidos con precisión por primera vez en los laboratorios de Buenos Aires y St. Louis.
Resumen de los premios Nobel de 1947 a los cónyuges Cori y Houssay: Los cónyuges Cori dilucidaron la química precisa de la interconversión entre glucógeno y glucosa, así como el ciclo del lactato entre el músculo y el hígado (ciclo de Cori). Houssay demostró la regulación antagónica a la insulina ejercida por las hormonas de la adenohipófisis. Este premio reconoció conjuntamente a la primera mujer galardonada con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina y al primer ganador latinoamericano.
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