El propio relato de Meyerhof de su trabajo anterior afirma que estaba ocupado principalmente con mecanismos de oxidación en las células y con la extensión de los métodos de análisis de gases a través de la medición calorimétrica de la producción de calor. De esta manera estudió el metabolismo de los huevos de erizo de mar, los corpúsculos sanguíneos y varias bacterias y especialmente los procesos respiratorios de las bacterias nitrificantes. También estudió los efectos de los narcóticos y el azul de metileno en los procesos de oxidación y la respiración de las células muertas. La analogía físico-química entre la respiración de oxígeno y la fermentación alcohólica le hizo estudiar ambos procesos en el mismo tema, a saber, el extracto de levadura. Mediante este trabajo descubrió una coenzima de la respiración, que se podía encontrar en todas las células y tejidos hasta entonces investigados. Al mismo tiempo, también encontró una coenzima de fermentación alcohólica. También descubrió la capacidad del grupo SH (sulfidrilo) para transferir oxígeno; después de que Hopkins había aislado de las células los cuerpos SH en cuestión, Meyerhof demostró que los ácidos grasos insaturados en la célula se oxidan con la ayuda del grupo sulfhidrilo. Después de estudiar más de cerca la respiración del músculo, Meyerhof investigó los cambios de energía en el músculo.

De los muchos logros de Meyerhof, quizás el más importante es su prueba de que, en el músculo de rana aislado pero por lo demás intacto, el ácido láctico formado se reconvierte en carbohidratos en presencia de oxígeno, y su preparación de un extracto de músculo que podría llevar a cabo todos los pasos de la glucólisis con glucógeno agregado y hexosa-difosfato en presencia de hexoquinasa derivada de levadura. En este sistema también se glicolizó glucosa y esta fue la base de la teoría de Embden-Meyerhof de la glucólisis. Por su descubrimiento de la relación fija entre el consumo de oxígeno y el metabolismo del ácido láctico en el músculo, Meyerhof fue galardonado, junto con el fisiólogo inglés A.V. Hill, con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1922.

El descubrimiento de Otto Meyerhof y sus estudiantes de que algunos compuestos fosforilados son ricos en energía condujo a una revolución, no solo de nuestros conceptos de contracción muscular, sino de toda la importancia del metabolismo celular. Se conoce un número cada vez mayor de reacciones enzimáticas en las que la energía del trifosfato de adenosina (ATP), el compuesto aislado por su asociado Karl Lohmann, proporciona la energía para las reacciones de síntesis endergónica.

En 1925 Meyerhof logró extraer el sistema enzimático glicolítico del músculo de rana aislado, desandando una vía que  y Harden y Young habían explorado en la levadura. Esto resultó ser un paso decisivo para el análisis de la glucólisis. Meyerhof y sus asociados pudieron reconstruir in vitro los principales pasos de la complicada cadena de reacciones que conducen desde el glucógeno hasta el ácido láctico. Verificaron algunas y extendieron otras partes del esquema propuesto por Gustav Embden en 1932, poco antes de su muerte.

Meyerhof fue un buen experimentador y un maestro de la química fisiológica. Por temperamento estaba más interesado en la teoría y la interpretación y tenía un don notable de integrar una variedad de fenómenos. Pasaba mucho tiempo diariamente en su escritorio y estimulando las discusiones con sus alumnos y colaboradores. Su principal trabajo científico se llevó a cabo mientras estaba en Heidelberg, pero también produjo mucho mientras estaba en América; y en América también demostró que nunca había renunciado a su interés activo en la filosofía al presentar en la Celebración bienal de Goethe de la Sociedad Rudolf Virchow en Nueva York una evaluación profunda y crítica de las ideas científicas de Goethe. A lo largo de su vida conservó un gran amor por el arte, la literatura y la poesía. Su interés por la pintura fue muy estimulado por su esposa Hedwig Schallenberg, pintora, con quien se casó en 1914. Hubo tres hijos de este matrimonio. En 1944 sufrió un ataque al corazón; en 1951 otro que acabó con su vida. Otto Meyerhof murió el 6 de octubre de 1951.

Karl Lohmann (dcha.) y Otto Warburg

Meyerhof comprobó que si la contracción muscular se produce en presencia de oxígeno, la glucosa se trasforma en ácido láctico y este, por la presencia del oxígeno, en anhídrido carbónico y agua.

En 1912, Otto Meyerhof se trasladó a la Universidad de Kiel, donde recibió una cátedra en 1918.  En 1929 se convirtió en uno de los directores del Instituto Kaiser Wilhelm de Investigación Médica , cargo que ocupó hasta 1938. Escapando del régimen nazi , emigró a París en 1938. Luego se trasladó a los Estados Unidos en 1940, donde fue nombrado profesor invitado en la Universidad de Pennsylvania en Filadelfia. En reconocimiento a sus contribuciones en el estudio de la glucólisis, esta ruta metabólica de reacciones bioquímicas en eucariotas se conoce como vía Embden-Meyerhof-Parnas [1]. Consta de varios pasos o etapas con la participación de diferentes enzimas. El rendimiento total de la glucólisis de una sola glucosa (6C) es de 2 ATP y no 4 (dos por cada gliceraldehído-3-fosfato (3C)), ya que se consumen 2 ATP en la primera fase, y 2 NADH (que dejarán los electrones Nc en la cadena de transporte de electrones para formar 3 ATP por cada electrón). Con la molécula de piruvato, a través de un paso de oxidación intermedio llamado descarboxilación oxidativa, el piruvato pasa al interior de la mitocondria, perdiendo CO2 y un electrón que oxida el NAD+, que pasa a ser NADH más H+ y ganando un CoA-SH (coenzima A), transformándose en acetil-CoA gracias a la enzima piruvato deshidrogenasa, y así se puede entrar en el ciclo de Krebs-Henseleit o de los ácidos tricarboxílicos, lo que junto con la cadena de transporte de electrones a través de los citocromos en la mitocondria, constituyen la esencia de la respiración molecular.

[1]          Jakub Karol Parnas , también conocido como Yakov Oskarovich Parnas (en ruso : Яков Оскарович Парнас ) (16 de enero de 1884-29 de enero de 1949) fue un destacado bioquímico-judío-polaco – soviético que contribuyó al descubrimiento de la vía Embden-Meyerhof- Parnas, junto con Otto Fritz Meyerhof y Gustav Georg Embden. El principal trabajo de Parnas fue el estudio de los mecanismos del metabolismo de los carbohidratos en el tejido muscular. Junto con Władysław Baranowski, descubrió el proceso de fosforólisis. Parnas también hizo una importante contribución al análisis teórico de la glucólisis.

Javier S. Mazana
Elena A. Mazana Ariño