Мэри Лилиас Кристиан Бернхейм (урожденная Хэр; 28 июня 1902 г. – 19 ноября 1997 г.) была британским биохимиком, наиболее известной благодаря открытию фермента тираминоксидазы, который позже был переименован в моноаминоксидазу . Бернхейм открыла ферментную систему тираминоксидазы во время своего докторского исследования в Кембриджском университете в 1928 году, и ее исследование было названо «одним из основополагающих открытий в нейробиологии двадцатого века». [1]
Бернхайм родилась под именем Мэри Лилиас Кристиан Хэр в Глостере , Англия, 28 июня 1902 года. [2] [3] [4] Однако окружающие называли ее «Молли». В детстве Бернхайм росла в Индии. Она получила высшие степени бакалавра, магистра и доктора философии в Кембриджском университете в Англии. [2] После окончания бакалавриата Бернхайм получила стипендию Bathurst для работы над своим докторским исследованием на кафедре биохимии в колледже Ньюнхэм в Кембридже . [5]
Будучи докторантом, Бернхайм знала об ограниченном количестве исследований, которые проводились по катаболизму тирамина , природного моноаминового соединения, полученного из аминокислоты тирозина . Учитывая доступность новых усовершенствованных методов анализа окислительных процессов, она решила изучить, каким образом добавление тирамина влияет на поглощение кислорода в тканях. [3]
В ходе своей работы Бернгейм использовала экстракты печени кролика и получила фермент, добавив каолин к экстрактам печени при pH 6,5. После этого сырой тирамин был получен путем нагревания тирозина в присутствии катализатора дифениламина . Извлеченный фермент был добавлен к тирамину в присутствии воды и буфера, и метод Баркрофта использовался для наблюдения за количеством кислорода, потребляемого тирамином. Она обнаружила, что окисление тирамина действительно имело место, с наблюдением, что один атом кислорода был поглощен на молекулу присутствующего тирамина. Это наблюдение указало на присутствие ферментной системы в исследуемых экстрактах печени, которую Бернгейм назвал тираминоксидазой, поскольку она участвовала в окислении тирамина. [3]
В дополнение к открытию ферментной системы Бернгейм наблюдала несколько уникальных свойств системы тираминоксидазы. Она отметила, что краситель метиленовый синий , используемый в эксперименте, не восстанавливался. Это наблюдение показало, что система тираминоксидазы, в отличие от других ферментных систем, не могла использовать краситель в качестве акцептора водорода. Кроме того, окислительный процесс в этой ферментной системе оказался устойчивым к добавлению цианида. Это наблюдение показало, что система тираминоксидазы была исключением из утверждения Варбурга, который утверждал, что прямое окисление не может происходить, если атмосферный кислород не активирован железом. [3] Вместо этого было замечено, что система производит перекись водорода, что указывает на то, что молекулярный кислород действует как акцептор водорода в системе. Бернгейм также обнаружила, что фермент способствовал возникновению дезаминирования в тирамине, наряду с процессом окисления. [1] [3]
До ее открытия тирамин не был подробно изучен с биохимической точки зрения. [3]
После своего открытия Бернгейм предсказала, что тираминоксидаза важна для окислительного дезаминирования тирамина, что позволяет проводить детоксикацию дополнительных аминов, всасываемых из кишечника. [3] Это предсказание было подтверждено более поздними исследованиями, которые показали, что у пациентов, получавших ингибиторы моноаминоксидазы, наблюдались токсические реакции на потребление пищи, богатой тирамином. [1] Однако последующие исследования показали, что фермент участвует в окислительном дезаминировании дополнительных моноаминовых нейротрансмиттеров, включая катехоламины и гистамин , как показано на рисунке. В конечном итоге фермент был переименован в моноаминоксидазу , что указывает на то, что фермент катализирует окислительное дезаминирование класса моноаминов. [1] [5]
После открытия моноаминоксидазы (МАО) были проведены многочисленные исследования для определения биологической важности моноаминов . Из-за значимости МАО в инактивации моноаминовых нейротрансмиттеров, считается, что дисфункция МАО вызывает несколько психиатрических и неврологических расстройств, включая депрессию и шизофрению. [5] После открытия того, что ингибитор МАО ипрониазид приводит к повышению настроения и, таким образом, может использоваться в качестве эффективного антидепрессанта, наблюдалось заметное увеличение фармакологических исследований препаратов, регулирующих активность моноаминов. [6]
Несмотря на то, что ингибиторы МАО в конечном итоге были заменены трициклическими антидепрессантами и ингибиторами обратного захвата серотонина при лечении депрессии, все еще существует огромный интерес к функции МАО. Открытие различных подтипов МАО привело к исследованию селективных ингибиторов подтипа МАО, которые, как было показано, демонстрируют сниженные побочные эффекты и большую специфичность во время ингибирования. Эти ингибиторы подтипа МАО используются при лечении гериатрической депрессии и в качестве потенциальных замен ингибиторов обратного захвата МАО. [7] Кроме того, открытие МАО в тромбоцитах крови привело к исследованию функции активности ферментов тромбоцитов как индикатора дисфункции МАО. [8] [1]
В 1930 году Бернхайм была назначена членом первоначального состава факультета Медицинской школы Дьюка . Когда она начала работать в Дьюке, Бернхайм была одной из немногих женщин на кафедре биохимии, как студенткой, так и преподавателем. В конечном итоге она стала штатным профессором в Дьюке и преподавала аспирантам, студентам-медикам и студентам-медсестрам. За время ее работы в Дьюке количество женщин в классах медицинской школы значительно возросло с одной-двух женщин в классе из семидесяти пяти студентов до женщин, составляющих более половины класса. [9] На момент ее смерти в 1997 году она была последним выжившим членом первоначального состава факультета Медицинской школы Дьюка. [2]
Во время учебы в Кембридже Хэйр познакомилась с аспирантом Фредериком Бернхаймом и в конечном итоге вышла за него замуж 17 декабря 1928 года. За время своей карьеры Бернхайм написала более шестидесяти статей. [2]
Помимо биохимии, Бернхайм интересовалась ботаникой и полетами. Она опубликовала книгу «A Sky of My Own», в которой подробно описала свой путь в области полетов и свой опыт пилота и инструктора по полетам. [9] [10]
Бернхайм была признана за свой вклад в научные исследования, и она была удостоена чести на симпозиуме Ciba Foundation, состоявшемся в 1975 году, за открытие моноаминоксидазы. Хотя она вышла на пенсию в 1983 году, она оставалась на преподавательской должности до своей смерти 19 ноября 1997 года в возрасте 95 лет. [1] [11]