Meyerhof ha sido uno de los grandes pensadores en biología del siglo XX. Sin duda su extensa formación filosófica e histórica le ayudó a plantear adecuadamente los problemas sobre la vida y la manera de resolverlos. Estuvo convencido de que muchas manifestaciones de la vida llegarían  a ser comprensibles en términos físico-químicos. Siempre luchó de forma enérgica contra las concepciones vitalistas y neovitalistas. Sin embargo, también reconoció que algunos aspectos no podían ser explicados en estos términos. Había categorías que se escapaban a los recursos de la física y de la química.

Primero trabajó en temas de química física con Bredig en Heilderberg. También estuvo en el laboratorio de la Clínica de Heilderberg y en la Estación zoológica Anton Dohrn de Nápoles. En 1912 fue a Kiel, donde se graduó en 1913, con el profesor Bethe, como profesor universitario de fisiología; y las conferencias que pronunció en Kiel, en Inglaterra y en los Estados Unidos se publicaron como The Chemical Dynamics of Living Matter. En 1915, cuando el profesor Höber asumió la dirección del Instituto de Fisiología, Meyerhof fue nombrado asistente. En 1918 se convirtió en profesor asistente. En 1923 se le ofreció una cátedra de Bioquímica en los Estados Unidos, pero Alemania no estaba dispuesta a perderlo y en 1924 el Kaiser Wilhelm Gesellschaft le pidió que se uniera al selecto grupo que trabajaba en Berlín-Dahlem, que incluía a C. Neuberg, F. Haber, M. Polyani y H. Freundlich. En el año 1913 se trasladó a Kiel con Bethe. Obtuvo la cualificación como profesor de fisiología. En 1915, cuando el prof. Höber asumió la dirección del Instituto de Fisiología, Meyerhof fue contratado como asistente. En 1918 fue profesor ayudante. En 1923 se le ofreció una cátedra de bioquímica en los Estados Unidos. Alemania, dispuesta a no perderle, le ofreció la dirección de la sección de fisiología del Instituto Kaiser Wilhelm de Biología (Berlín-Dahlen). En 1929 fue invitado a hacerse cargo del recién fundado Instituto de Investigaciones Médicas de la Universidad de Heilderberg. Tuvo que abandonar Alemania por razones políticas en 1938. Con la ayuda de muchos colegas y amigos marchó a París al Institut de Biologie Phyco-Chemique. Veinte meses después, la invasión de Francia por las tropas alemanas le obligaron de nuevo a huir, esta vez a los Estados Unidos a través de España y de Portugal. Allí, en los últimos meses de 1940 la Universidad de Pensilvania y la Fundación Rockefeller le crearon un puesto de profesor de investigación de química fisiológica. Cuando llegó a los Estados Unidos ya había realizado la mayor parte de su obra.

Frederick Gowland Hopkins

Como ya hemos señalado, su obra se centró en el estudio de diversos problemas ligados a la fisiología celular: mecanismo de oxidación celular, química y dinámica de la contracción muscular, así como otros aspectos del metabolismo de los músculos. Hacia finales de la primera guerra mundial se conocía ya la estructura y composición química de un buen número de componente de los tejidos vivos. Muchos bioquímicos dirigieron sus investigaciones a los cambios químicos que se asociaban con los procesos fisiológicos. Los dos temas estrella a partir de entonces fueron la química de los músculos, por un lado, y el mecanismo de las oxidaciones biológicas, por otro.

Ya en 1807 Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) había observado la formación de ácido láctico en los músculos. Los estudios sobre el papel de los hidratos de carbono en la actividad muscular y la causa de fatiga por la acumulación de ácido láctico pueden situarse en una línea de investigación que tiene su origen en Justus von Liebig, Claude Bernard, Du Bois Reymond y W. Kühne.  Meyerhof también se apoyó en los trabajos de O. Nasse, Ch. S. Minot y A. Chauveau, entre otros, sobre el consumo de glucógeno y glucosa durante la actividad muscular; y los de E. Harless y J. Ranke, que consideraron el ácido láctico como “sustancia de la fatiga”. Más tarde Walter Morley Fletcher (1873-1933) y el Nobel (1929) de Medicina Frederick Gowland Hopkins (1861-1947) establecieron la relación de este fenómeno con la contracción muscular. Observaron que un músculo de rana aislado se podía contraer en ausencia de oxígeno, pero se formaba ácido láctico que desparecía cuando se volvía a exponer al oxígeno. La continuación de estos trabajos vinieron de la mano de Meyerhoff. Demostró la correspondencia entre la desaparición del glucógeno y la formación de ácido láctico así como la relación entre el trabajo producido, la generación de calor y la formación de ácido láctico.

Archibald Vivian Hill

Con posterioridad, las mediciones miotérmicas de Archibald Vivian Hill (1886-1977) junto con los trabajos de Meyerhof permitieron descubrir que sólo una quinta parte del ácido láctico que se forma en el músculo es oxidado y que la energía liberada es suficiente para resintetizar las cuatro quintas partes de nuevo en glucógeno. En 1925 Meyerhof demostró esa transformación en el extracto celular de los músculos de diversos animales. Dos años más tarde se comprobó que la transformación del glucógeno en ácido láctico es la principal fuente de energía para la contracción. Ese mismo año publicó “Atmung un Anaerobiose des Muskelns”, “Thermodynamik des Muskels” y “Theorie der Muskelarbeit”, trabajos que se incluyeron en el tomo octavo del Handbuch der normalen un pathologischen Physiologie, que dirigió A. Bethe y G. Bergmann (Berlín, 1925). Al año siguiente, en 1926, publicó en el volumen once de la Handbuch der Physik, el estudio “Thermodinamik des Lebensprozeses”.

Durante esos años fueron dilucidándose los mecanismos de la glucólisis y de la fermentación alcohólica. Eduard Büchner (1860-1917), por ejemplo, descubrió en 1892 que un extracto macerado de levadura, libre de células intactas por filtración, conservaba la capacidad de hacer fermentar la glucosa transformándola en etanol. Esto demostró que los enzimas de la fermentación no sólo podían actuar con independencia de la estructura celular, sino que eran, además, completamente estables. Meyerhof encontró que los extractos de músculo esquelético exentos de células podían catalizar todas las reacciones que conducen desde la glucosa al ácido láctico. Además de esto aisló algunos enzimas y demostró la secuencia que conduce del 3-fosfoglicerato al lactato, además de estudiar, como hemos dicho, la energética de la glucólisis.

Se sumaron también las contribuciones de Otto Warburg, en Alemania, que aclaró el mecanismo de la etapa de oxidación de la triosa y la fosforilación concomitante del ADP (adenosintrifosfato), así como la estructura del NAD (nicotínadeníndinucleótido). Por otro lado los esposos Cori, Karl Ferdinand y Gerte Theresa, en los Estados Unidos, aislaron el enzima que cataliza las transformación del glucógeno en glucosa-6-fosfato. En 1930 apareció el libro, considerado ya clásico, Die chemischen Vorgänge im Muskel und ihr Zusammenhang mit Arbeitsleistung und Wärmebildung. Su laboratorio, tanto de Heilderberg como de Estados Unidos, atrajo a gran cantidad de discípulos. Se habla de la “Generación Meyerhof”. Entre estos podemos mencionar a Severo Ochoa. Cuando cumplió sesenta y cinco años publicaron el libro Metabolism and Function, que contiene artículos de una de las generaciones más brillantes de la fisiología y la bioquímica.

Meyerhof recibió reconocimientos y distinciones en vida, como la de ser Miembro de la Harvey Society, de la Royal Society de Londres y de la National Academy of Sciences de los Estados Unidos.

Javier S. Mazana
Elena A. Mazana Ariño