 | |
| ברנרד כץ-פורטרט | |
| לידה | 26 במרץ1911 לייפציג,הרפובליקה הפדרלית של גרמניה  |
|---|---|
| פטירה | 20 באפריל2003 (בגיל 92) לונדון,הממלכה המאוחדת |
| מדינה | גרמניה,בריטניה |
| ענף מדעי | ביוכימיה,ביופיזיקה |
| השכלה | |
| מנחה לדוקטורט | ארצ'יבלד ויויאן היל, מרטין גילדמייסטר |
| תארים | דוקטור למדעים |
| ילדים | David Katz |
| פרסים והוקרה |
|
| הערות | יהודי |
| תרומות עיקריות | |
| קר המוליכים העצביים בטרמינלים של האקסונים, והמנגנונים של אריזתם, שחרורם והפסקת פעילותם. | |
  | |
סרברנרד כץ (באנגלית:Sir Bernard Katz;26 במרץ1911 –20 באפריל2003) היהביופיזיקאייהודיבריטי ילידגרמניה, חתןפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת1970 על "חקר המוליכים העצביים בטרמינלים של האקסונים, והמנגנונים של אריזתם, שחרורם והפסקת פעילותם", זכה בפרס יחד עםג'וליוס אקסלרוד ואולף פון אוילר[1]. בשנת 1970 גם ניתן לו תואראבירות.
הוריו היגרו בתחילתהמאה ה-20 מרוסיה לגרמניה מסיבות כלכליות, ואחרי המהפכה הרוסית לא חידשו את האזרחות הרוסית שלהם, ולמעשה היו חסרי אזרחות. בעקבות איבוד אזרחותם קיבלודרכון ננסן עד קבלת האזרחות האוסטרלית בשנות ה-40. על רקע זה נולד כץ בלייפציג שבגרמניה בשנת 1911. הוא סייםבית ספר תיכון בעיר הולדתו בשנת 1929, ומיד לאחר מכן, למד רפואה באוניברסיטת לייפציג, וסיים את לימודיו בשנת1934. ב-1933 היה בעת שהיה נשיא תנועת "התקווה", שהייתה תנועהציונית שפעלה באותה עת בגרמניה, נאלץ לפרוש מתפקידו במועצת הסטודנטים של האוניברסיטה מסיבות של אנטישמיות. בתקופת לימודיו גם חקר את השונות העונתית של חדירותקרום התא של שרירי צפרדעים ועל כך הגיש אתתזת ה-MD שלו. על רקע עליית הנאצים לשלטון וההגבלות שהחלו מוטלות על היהודים החליט לצאת את גרמניה והפליג לבריטניה בחודשפברואר 1935.חיים ויצמן עזר לו בהגירה לבריטניה ובקבלה לקולג' האוניברסיטאי של לונדון למעבדתו שלארצ'יבלד ויויאן היל, זוכה פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1922. (כנראה בדק גם כיוון שלעליה לישראל, וסיפור אנקדוטלי מתאר מכתב לקיבוץ נען בו בדק אפשרות להצטרף לקיבוץ עם מכוניתו כנהג[2].) הוא סיים תואר דוקטור (Ph.D) בשנת 1938 וזכה במלגת קרנגי כדי לחקור, יחד עם מי שהיה מאוחר יותר חתן פרס נובלג'ון קריו אקלס (1963, פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה) בבית החולים שלסידני. בשנת 1941 הפך לאזרחהאימפריה הבריטית.
שנה לאחר מכן, בשנת1942 סיים דוקטורט במדעים (Doctor of Science) והתגייס לחיל האוויר האוסטרלי. הוא שירת תחילה בחזיתהאוקיינוס השקט במסגרתהמערכה באוקיינוס השקט כקציןמכ"ם. בין השנים 1943–1945 פיתח עבור הצבא האוסטרלי משדר-משיב לרדארים (radar transponder) באוניברסיטת סידני. בשנת 1945 התחתן עם מרגרט פנלי ושנה אחר כך, חזר ללונדון. הוא חקר באנגליה יחד עם זוכה פרס נובל לימיםאלן הודג'קין. בשנת 1952 התמנה לפרופסור בקולג' האוניברסיטאי של לונדון ולראש המחלקה לביופיזיקה. הוא נבחר גם לחברה המלכותית באותה השנה. ב-1967 זכה במדליית קופלי של החברה המלכותית ושנתיים אחר כך, ב-1969, היה לחבר באקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים וקיבל תואראבירות. הוא המשיך לעמוד בראש המחלקה לביופיזיקה עד לשנת1978, כאשרפרש לגמלאות. ב-20 באפריל2003, בגיל 92, הוא הלך לעולמו בלונדון. על שמו ניתן מדי שנה פרס בתחום שלמדעי המוח. כמו כן, על שמו קרוי המרכז לביופיזיקה של התא שלהאוניברסיטה העברית.
מחקרו חשף את התכונות הבסיסיות של הסינפסות, אותה צומת בקצות העצבים שדרכה אותות עצביים עוברים בין עצבים ומן העצב לתאים אחרים. בשנות החמישים הוא חקר את הביוכימיה והפעולה שלאצטילכולין, המולקולה החוצה את הסינפסה שנמצאת בצומת העצב-שריר. כץ זכה בפרס נובל על הגילוי כי הפרשתמוליך עצבי בסינפסה היא בעלת כמות קבועה ומינימלית, וכן על מציאת מנגנון הפעולה של הפרשת מוליכים עצביים. מחקריו אלה היו המשכם של מחקריהם שלהנרי דייל ושלאוטו לוי, שזכו על מחקריהם בפרס נובל לשנת 1936, והראו שההולכה העצבית ביןעצבים לשרירים אינה ישירה, אלא מתווכת באמצעותמוליכים עצביים. מחקריו נגעו בכמה תחומים, עם הודג'קין הוא הבהיר את הבסיס היוני ליצירה שלפוטנציאל פעולה, הוא חקר את הביופיזיקה של המנגנון והבהיר את המנגנונים של הפרשה של מוליכים עצביים.
במעבדתו של היל, חקר ברנרד כץ את הפעילות של עצבים עם עטיפה שלמיאלין שמקורן בצפרדע באמצעות עירור חשמלי של התאים. הוא הראה שבעת גירוי חזק ותדיר של התאים יש עלייה בפעילות התאים למקסימום, אולם לאחר מכן יש ירידה בפעילותם. ירידה זו כונתה בהמשך תקופת אי-הענות (אֶתנָח) או התקופה הרפרקטורית (refractory phase), כמה מאות מילישניות בהם לא ניתן לעורר גירוי חדש. הוא בדק בהמשך מחקריו במעבדה זו את ההשפעה של מגנזיום עלהעברה סינפטית. הוא הראה שבאמצעות העלאה של מתח הממברנה, התא יוצר פוטנציאל פעולה, עדות ראשונה לכך שבעת הפעלה של השריר יש דה-פולריזציה בממברנת התא.
כץ חקר היבטים שונים של מנגנון הפעולה בו יש הולכה של אות בצד הפרה-סינפטי, הצד בו יש את הסינפסה ומעביר מידע לצד הפוסט-סינפטי בעצבים, מחקרים שבהמשך התבררו כרלוונטיים גם לנוירונים. כאשר אצטילכולין נקשר לצד הפוסט-סינפטי, הוא פותחתעלות יונים דרכה עובריםקטיונים שונים ובעיקרנתרן. זה גורם לשינוי בפוטנציאל החשמלי שלקרום התא ולדה-פולריזציה בתא הפוסט-סינפטי. התהליך הוא רגיש מאוד ומשנה את פוטנציאל הממברנה אפילו בכמות קטנה של מוליך עצבי, ורישום בעזרת השיטה העיקרית באמצעותה הוא חקר, מיקרואלקטרופיזיולוגיה. הוא החדיראלקטרודה מיקרוסקופית לתא, ובחן את השינוי בפוטנציאל התא. אחד הממצאים שהניעו את המחקר שלו היה הרעש שהיה תמיד במערכת, גם ללא הוספה של אצטילכולין, שהגיע בצורה של עליות בדידות וקבועות בפוטנציאל בתא המקבל. כך הוא פיתח יחד עם פאול פאט את ההשערה הקוואנטית (quantal hypothesis) שיש בתא הפרה-סינפטי הפרשה של כמות קבועה של מוליכים עצביים שיכולה להשתחרר רק בכפולות בודדות. השערה נוספת שפיתח היא קיומן שלשלפוחיות סינפטיות, בהן מוחזקים המוליכים העצביים. שתי ההשערות שלו יחד הובילו אותו לחשוב שהשלפוחיות הסינפטיות מכילות כמות קבועה של מוליכים עצביים ושלאלה יש סיכוי מסוים להשתחרר גם באקראי. הוא הגיע למסקנה נוספת, שבעת שיש פוטנציאל פעולה בתא הפרה-סינפטי, יש עלייה בסיכוי להפרשה של השלפוחיות הסינפטיות הללו.
נוסף על מחקר זה, גילה את חשיבותו של יוניסידן בתהליך שחרור המוליכים העצביים מהתא הפרה-סינפטי. הוא הראה שהורדה שלריכוז הסידן בתמיסה, או הוספה של חומרים שיכולים להתחרות עלאתר הקישור, כמו יונימגנזיום ומנגן, יכולים לגרום לירידה ביכולת של התא הפרה-סינפטי להפריש את המוליכים העצביים. במחקריו עם הודג'קין, מצא שיש שינוי בחדירות הממברנה ליוני נתרן, סידן ואשלגן בזמן פוטנציאל הפעולה בצורה זמנית. בעזרת מחקרים תוך שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים, הוא ושותפים נוספים למחקריו מצאו שיש בצד הפרה-סינפטי אתרים שמיועדים לאיחוי של הממברנה עם השלפוחיות הסינפטיות ושרק שם יש את השחרור של התכולה. מחקריו בין השנים 1967–1970 הראו שיש צורך במעבר של סידן לתוך התא כדי ליצור את פוטנציאל הפעולה.
חיבור אחד משל כץ,עצב שריר סינאפסה, יצא לאור בעברית בתרגומו של חגי גינזבורג, בהוצאת כתר, ירושלים, 1969, 1974.
