CHEMIENOBELPREIS 1928: ADOLF OTTO REINHOLD WINDAUS

Chemienobelpreis 1928: Adolf Otto Reinhold Windaus

 

Der deutsche Wissenschaftler erhielt den Nobelpreis für Chemie für seine Verdienste um die Erforschung des Aufbaus der Sterine und ihres Zusammenhangs mit den Vitaminen.

 

 Biografie

 

Adolf Otto Reinhold Windaus, * Berlin 25. 12. 1876, ✝ Göttingen 9. 6. 1959; 1906-13 Professor in Freiburg i. Br., 1913-15 in Innsbruck, 1915-44 in Göttingen, Begründer der modernen Vitaminforschung.

 

 Würdigung der preisgekrönten Leistung

 

Ob ein Wissenschaftler einen Nobelpreis verdient hat oder nicht, darüber wird wohl gestritten werden, solange diese Auszeichnung verliehen wird. Immer wird es Stimmen geben, nach denen besser eine andere Arbeit hätte gewürdigt werden sollen. Kriterien existieren wohl, nach denen die Kommission in Stockholm auswählt. Das wichtigste Kriterium für die Beurteilung einer Arbeit aber spielt allenfalls unter der Hand eine Rolle, weil es nicht aus dem Bereich der Wissenschaft stammt: die Popularisierung.Höchste Stufe der Popularisierung wiederum ist es, wenn ein wissenschaftlicher Begriff völlig in die Alltagssprache eingeht. Vielleicht das bekannteste Beispiel sind die von Wilhelm Conrad Röntgen (Physiknobelpreis 1901) entdeckten X-Strahlen. Für die darauf basierenden Diagnosen wird im Deutschen sogar der Familienname des Wissenschaftlers als Verb verwendet.

 

Nach diesem Kriterium hat auch Adolf Windaus den Nobelpreis für Chemie 1928 völlig zu Recht erhalten. Denn er hat zwei wichtige Biomoleküle im Organismus des Menschen genau analysiert, die längst in aller Munde sind: Cholesterin und Vitamin D.

 

 Das Cholesterin

 

Cholesterin allerdings war damals bereits eineinhalb Jahrhunderte lang bekannt als eine in Gallensteinen vorhandene Substanz. Später fanden Wissenschaftler Cholesterin auch im Gehirn, in Nerven, im Blut und in Eiern. Bald tauchte der Verdacht auf, dieses Molekül sei so wichtig, dass es praktisch in allen Zellen vorkomme. Erst Adolf Windaus aber konnte zusammen mit Heinrich Otto Wieland (Nobelpreis 1927) zeigen, dass Cholesterin mit einer ganzen Reihe weiterer Biomoleküle eng verwandt ist, den Sterolen. Zu ihnen gehört auch das Ergosterol oder Vitamin D, das der zweite Grund für die Verleihung des Nobelpreises an Adolf Windaus war und das ebenfalls sehr populär wurde.

 

Sterole kommen in Pflanzen und Tieren vor. Allein diese weite Verbreitung spricht dafür, dass nicht nur Cholesterin, sondern die gesamte Gruppe der Sterole eine zentrale Rolle in der lebenden Zelle spielt. Genauso wichtig wie Cholesterin im Menschen sind zum Beispiel Phytosterole in den Stoffwechselprozessen von Pflanzen.

 

Bereits der deutsche Biochemiker Heinrich Otto Wieland hatte gezeigt, dass alle Gallensäuren von einer Muttersubstanz abstammen. Als Adolf Windaus in einer Serie komplizierter Experimente auch das Cholesterin als Abkömmling dieser Substanz und damit der Sterole identifizierte, öffnete er gleichzeitig den Einblick in einige grundlegende Stoffwechselvorgänge der Galle.

 

Der Körper selbst stellt dieses lebensnotwendige Biomolekül vor allem in der Leber und im Darm her, nimmt es aber auch aus Nahrungsmitteln wie Lebertran, Butter und fettem Fleisch auf. Aus ihm werden verschiedene Hormone gebildet, die sehr unterschiedliche Vorgänge im Körper steuern. Allerdings sollte das Blut nicht zu viel Cholesterin enthalten, da dieses Sterol auch Arterienverkalkung und Herz-Kreislauf-Erkrankungen auslösen kann. Wo die kritische Grenze für die Cholesterinkonzentration liegt, weiß auch heute, nach Jahrzehnten intensiver Forschung, niemand so genau. So gelten bei manchen Naturvölkern 120 Milligramm Cholesterin in 100 Milliliter Blut als normal. In Mitteleuropa werden solche Werte bereits als gefährlich niedrig angesehen. Hierzulande hat ein gesunder 20-Jähriger rund 200 Milligramm Cholesterin in 100 Milliliter Blut. Dieser Wert steigt auf mehr als 250 Milligramm bei einem 60-Jährigen.

 

Je höher die Konzentration von Cholesterin im Blut ist, umso mehr dieser Substanz lagert sich als Esterverbindung an den Wänden der Arterien ab. Diese Ester verkalken mit der Zeit und verengen die Gefäße, bis der Blutfluss behindert wird. An solchen Engstellen kann bereits ein kleines Gerinnsel den Blutstrom völlig unterbrechen. Geschieht dies bei einer Ader im Gehirn (Schlaganfall), wird das von diesem Gefäß versorgte Gewebe geschädigt und kann absterben. Lähmungen, Sprachstörungen und andere Behinderungen sind die Folge. Unterbricht ein Blutgerinnsel Gefäße am Herzen, kann es zu einem Herzinfarkt kommen. Wegen diesen durch zu hohe Cholesterinmengen ausgelösten Krankheiten plädieren Ärzte und Ernährungswissenschaftler dafür, wenig tierisches Fett und möglichst viele Ballaststoffe zu sich zu nehmen, um den Cholesterinspiegel niedrig zu halten.

 

 Das Vitamin D

 

Auch die zweite von Adolf Windaus genau untersuchte Substanz, das Vitamin D, ist ein Sterol und hat enorme Bedeutung für den normalen Stoffwechsel. Vitamin D produziert der menschliche Körper ebenfalls selbst. Allerdings geschieht das in der Haut und der Prozess benötigt ausreichend Sonnenlicht. In den dunklen Monaten zwischen Oktober und März aber reicht die Sonnenscheindauer in Deutschland dafür nicht aus, der Körper ist darauf angewiesen, ausreichend Vitamin D aus Nahrungsmitteln wie Fisch, Butter und Eiern aufzunehmen.

 

Vitamin D reguliert den Kalziumstoffwechsel des Organismus, der seinerseits für den Aufbau der Knochensubstanz entscheidend ist. Beim Erwachsenen mit einem ausgereiften Skelett hat ein Mangel an Vitamin D weniger dramatische Folgen als beim Säugling, dessen Knochen noch kräftig wachsen. Fehlt Kindern Vitamin D, bleiben die Knochen weich und verformen sich leicht — eine Rachitis entsteht. Noch heute erkranken in Deutschland jährlich mehr als 100 Säuglinge an dieser Mangelkrankheit. Mithilfe kleiner Vitamin- D-Pillen versucht man inzwischen, im ersten Lebensjahr dieser Krankheit vorzubeugen.

 

Rachitis kann aber auch noch in der Pubertät auftreten, bemerkten Ärzte in Deutschland, als sie türkische Mädchen untersuchten, die sich vor allem von der traditionellen, faserreichen Pflanzenkost ihrer Heimat ernährten. Diese Fasern hemmen die Aufnahme von Vitamin D im Darm. In der sonnenreichen Türkei macht das keine Probleme, da die Menschen ausreichend Vitamin D in der Haut produzieren. Nicht so in den dunklen Wintermonaten Deutschlands. Adolf Windaus legte die Grundlagen für die Behandlung der Krankheit. In Zusammenarbeit mit englischen und amerikanischen Kollegen gelang es ihm, Vitamin D künstlich herzustellen, sodass es als Antirachitismedikament eingesetzt werden konnte.

 

Neben Vitamin D und Cholesterin stellte der Chemiker noch weitere Sterole her, die aus Pflanzen stammen, die Digitalis-Glucoside aus dem Fingerhut. Diese Substanzen sind zwar extrem giftig, werden in niedriger Konzentration aber verwendet, um bestimmte Herzkrankheiten zu behandeln. Die von Windaus charakterisierten Sterole spielen demnach in der Medizin eine wichtigere Rolle, als es die Popularisierung des Wortes Cholesterin vermuten lässt.