El premio Nobel de Fisiología o Medicina 1936 lo compartieron Sir Henry H. Dale y Otto Loewi «por sus descubrimientos relacionados con la transmisión química de los impulsos nerviosos».

Henry H. DALE (1875, London – 1965, Cambridge), director del National Institute for Medical Research, London, coincidió con su amigo Otto Loewi en el University College, fue profesor de Química y director del Davy Faraday Laboratory y secretario de la Royal Society. Sir Henry fue nombrado caballero en 1932 y recibió la Orden del Mérito en 1944.

A comienzos del siglo XX se sabía que las señales del sistema nervioso se transmitían mediante impulsos eléctricos, pero no estaba claro si se transmitían también por sustancias químicas. Dale trabajó sobre la composición química y los efectos del cornezuelo de centeno e identificó los alcaloides histamina y tiramina, responsables, dijo, de algunas reacciones alérgicas y anafilácticas; entre los extractos también encontró acetilcolina. Tras una larga investigación, en la que participaron Loewi y sus respectivos equipos, pusieron en evidencia que la acetilcolina generaba impulsos en el sistema nervioso parasimpático, que tiene, entre otras funciones, un efecto relajante en la actividad del corazón.

En la lección impartida con motivo de la concesión del premio Nobel, titulada «Algunas novedades sobre la transmisión química de los efectos de los impulsos nerviosos», Dale recordó que Loewi había publicado en 1921 el mecanismo de la transmisión química de los impulsos nerviosos, cuyas características fueron después investigadas en el laboratorio de Dale por un conjunto de personas hábiles. También recordó que previamente, en 1914, habían aislado la acetilcolina del cornezuelo, una sustancia que presentaba efectos parecidos a la adrenalina por su acción sobre los nervios del parasimpático que eran anulados por la atropina. Establecieron como regla general que la acetilcolina transmitía los efectos del parasimpático, mientras que la adrenalina transmitía los del simpático. A estos efectos Dale los denominó colinérgicos y adrenérgicos, respectivamente. (Recordemos que el sistema nervioso autónomo, que controla las funciones y los actos involuntarios, consta de los sistemas simpático y parasimpático). Investigaron la posibilidad de que la acetilcolina actuase como transmisor en las sinapsis ganglionares o en las terminales del nervio motor voluntario. Constataron que únicamente los impulsores preganglionares a las sinapsis causaban la aparición de acetilcolina. Si el músculo es desnervado no se producía acetilcolina por más grandes que fueran los impulsos; pero si es paralizado con curarina, sí se producía. Tuvieron la evidencia de que la reserva de acetilcolina y esterasa (metilcolinesterasa) requerida para su destrucción estaban asociadas con las terminales del nervio preganglionar y estimaron que la cantidad de acetilcolina obtenida por un simple impulso motor sería del orden del femtogramo, esto es, de unos tres millones de moléculas. Concluyeron afirmando que casi todas las neuronas eferentes del sistema nervioso periférico son colinérgicas y que sólo las fibras postganglionares del sistema simpático, y no todas, son adrenérgicas

Dale terminó su disertación diciendo que debemos ampliar en la medida de lo posible el estudio de la transmisión química en el sistema nervioso central, como lo hemos encontrado en todas las sinapsis periféricas. Además, es necesario conocer la transmisión interneuronal en el cerebro, lo que sería muy importante para la terapéutica.

Otto LOEWI (1873, Francfurt – 1961, New York) se doctoró en 1896 y en 1909 fue catedrático de Farmacología en la Universidad de Graz, Austria. En 1902 conectó con H.Dale. Cuando los alemanes invadieron Austria hubo de abandonar el país, yendo a Bruselas, Oxford y, en 1940, a la Universidad de Nueva York como profesor de Farmacología. En 1946 adquirió la ciudadanía estadounidense. Había hecho publicaciones sobre las funciones del riñón, sobre los diuréticos, la diabetes, la acción de las drogas digitales y la degradación del glucógeno por la epinefrina. Descubrió que el corazón, en contraste con el hígado, no puede utilizar fructosa. En 1921 aportó la primera prueba de que las sustancias químicas estaban implicadas en la transmisión de los impulsos de una célula nerviosa a otra y de la neurona al órgano.

En su discurso de aceptación del premio Nobel, titulado ‘La transmisión química de la acción nerviosa’, Loewi recordó los experimentos de él y su equipo estimulando los nervios en el corazón de una rana: los estímulos estaban relacionados con las contracciones del corazón. Además, recogieron el fluido segregado y lo inyectaron en otro corazón no estimulado, el cual respondió como si estuviese estimulado. Este fue el indicio de que en el fluido, secreción del nervio vago parasimpático, había una sustancia reactiva que, sometida a una batería de análisis, resultó ser acetilcolina, que era inhibida por atropina y destruida con esterasa. también demostraron que la acetilcolina estaba presente en la estimulación de otros órganos diferentes del corazón. Asimismo, caracterizaron adrenalina en la secreción de los nervios simpáticos de diversos órganos; pero Dale y colaboradores encontraron también acetilcolina en un buen número de casos, por lo que se puede decir que la secreción de acetilcolina se produce en los nervios de todo el sistema autónomo.

Loewi siguió exponiendo en su discurso otras investigaciones relacionadas con la acetilcolina, identificada después en el grupo de los neurotransmisores. Los alcaloides atropina y ergotamina no paralizan los nervios, no impiden que se segregue acetilcolina bajo estímulo, simplemente son antagonistas. La acetilcolina y la adrenalina son efectivas aun en ausencia de nervios. La presencia de acetilcolina depende del extremo del nervio y desaparece con su degeneración. Se produce en la sinapsis, esto es, en el punto donde el extremo del nervio entra en contacto con la célula. Está presente en el nervio y se difunde bajo estímulo, pero antes está protegida del ataque de la esterasa; cuando se libera, se difunde a una velocidad mucho mayor que la de destrucción. Y Loewi se despidió manifestando su esperanza en las futuras investigaciones.

El premio Nobel de Fisiología o Medicina 1944 lo compartieron Joseph Erlanger y Herbert S. Gasser «por sus descubrimientos sobre la funciones altamente diferenciadas de las fibras nerviosas simples».

Joseph ERLANGER (1874, San Francisco – 1965, St. Louis) estudió química y medicina. En 1910 fue profesor de Fisiología en la Medical School of the Washington University, St. Louis, en la que permaneció como profesor emérito desde 1946. Desarrolló y patentó un nuevo tipo de esfingmomanómetro, un medidor de la presión sanguínea en la arteria braquial. H. S. Gasser fue uno de los estudiantes de Erlanger en la Universidad de Wisconsin, Madison, y después se unieron en la de Washington, St. Louis. En 1922 adaptaron el osciloscopio de rayos catódicos de bajo voltaje para ampliar y analizar las respuestas de una fibra nerviosa simple. El patrón característico de la onda de un impulso generado en una fibra nerviosa estimulada, podría ser visto, una vez ampliado, en la pantalla, donde podían estudiarse los componentes de la respuesta del nervio. En 1932, encontraron que las fibras conducían impulsos a diferentes velocidades dependiendo de su grosor y que cada fibra tenía un umbral de excitabilidad distinto, es decir, que cada una requería un estímulo propio de intensidad para crear un impulso. Asimismo, demostraron que fibras diferentes transmiten impulsos de clases diferentes, representados por ondas peculiares.

En su lección conmemorativa del premio Nobel, titulada «Algunas observaciones sobre las respuestas de las fibras nerviosas simples», dictada en diciembre de 1947, Erlanger expuso estudios realizados con E. A. Blair, no con Gasser, que se había ido a otra universidad; pero recuerda cómo dejaron atrás el trabajo con una sola fibra de gran excitabilidad a la temperatura del laboratorio, 27º C, y las débiles respuestas del aparato. A continuación, Erlanger pasó a describir las fluctuaciones que obtenían en las medidas realizadas colocando los electrodos sobre el nervio y separados por una distancia de uno a dos milímetros. La polarización catódica, dijo, aumenta la excitabilidad, probablemente porque varía la estabilidad de la superficie de la membrana, con lo que disminuye la altura del pico del axón y finalmente bloquea la transmisión. La estricnina tiene el mayor efecto sobre las fluctuaciones de la excitabilidad: si este veneno produce convulsiones son quizá debidas a grandes fluctuaciones del voltaje. El frío, como la estricnina, aumenta las variaciones y también aumenta las respuestas reflejas de la médula espinal; pero una zona helada es inexcitable. Erlanger también dijo que las fibras nerviosas de los vertebrados están, con algunas excepciones, rodeadas con una vaina segmentada de mielina, por lo que tienen la apariencia de un conductor aislado eléctricamente. El progreso del impulso a lo largo de las fibras recubiertas por segmentos de mielina va a saltos. Erlanger puso en boca de Hodgkin una de sus conclusiones: «Los impulsos nerviosos es posible que sean transmitidos por corrientes electrónicas, pero puede que no sea el único mecanismo de transmisión». Finalmente, dijo que en sus trabajos habían usado fibras simples, que son más sensibles que las múltiples: sus conclusiones son una base para entender los mecanismos mucho más complicados de las actividades de los nervios periféricos y centrales.

Herbert S. GASSER (1888, Platteville – 1963, New York) fue profesor de Fisiología en la Cornell University, Ithaca, en 1931, y director del Rockefeller Institute, New York City, del que posteriormente fue profesor emérito. Con Erlanger estudió los impulsos eléctricos apenas detectables transportadas por las fibras nerviosas de mamíferos, visualizaron, con un osciloscopio adaptado, los impulsos nerviosos amplificados sobre una pantalla fluorescente. Demostraron que fibras nerviosas diferentes transportan impulsos tales como el dolor, el frío o el calor. Su trabajo hizo posible construir máquinas registradoras mejoradas para diagnosticar desórdenes cerebrales y nerviosos, así como para acceder a los tratamientos adecuados.

En su discurso del Nobel, titulado «Fibras nerviosas de mamíferos» y leído en 1945, dos años antes que Erlanger (el que esto escribe no tiene datos del motivo de esta anomalía), Gasser estudió las variaciones de la diferencia de potencial entre dos electrodos en contacto con el nervio durante su actividad. Distinguió el potencial del pico de los potenciales traseros. Estableció tres tipos principales de fibras nerviosas con velocidades de conducción diferentes: grupo A, con velocidades entre 115 y 10 metros por segundo; B, entre 13 y 3; C, entre 2 o más y 0,6 m/s. Las más gruesas transportan más rápidamente los impulsos. Las del grupo C son más abundantes que las del A. La cocaína bloquea antes las C que las A, y de estas antes las pequeñas. Por el contrario la asfixia (nombre vulgar que Gasser emplea por estricnina) bloquea primero las A. También dijo que los mensajes del dolor son transmitidos por las fibras A y C, pero no dijo nada del frío y del calor.