Prêmio CBMM
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Memoria

El químico de la evolución

Otto Gottlieb asoció la complejidad estructural de las sustancias con el desarrollo de las plantas y el ambiente en que viven

Gottlieb (a la der.) recolectando plantas en el valle del río São Francisco, en 1958

Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP

A partir de la década de 1970, más allá de la identificación de compuestos procedentes de las plantas y sus funciones, el químico Otto Richard Gottlieb (1920-2011) propuso –y demostró– que las plantas expandían su capacidad de producir compuestos químicos más complejos a medida que evolucionaban. Fue un abordaje innovador, que acercó a la química con la historia evolutiva de las plantas y que le granjeó reconocimiento a nivel internacional. Fue nominado para el Premio Nobel en tres oportunidades, en 1998, 1999 y 2000.

Al comprobar que las hierbas, evolutivamente recientes, producen estructuras químicas sofisticadas tales como los alcaloides indolterpénicos, mientras que los árboles, más primitivos, no van más allá de los derivados fenólicos, que forman la celulosa de la madera, Gottlieb amplió los análisis sobre la evolución de las plantas. “Pudimos demostrar que las coníferas [los pinos] y las plantas con flores tuvieron desarrollos paralelos y que sus orígenes son los helechos primitivos y avanzados respectivamente”, dijo Gottlieb en 1988, en una entrevista que le concedió a la revista Ciência Hoje.

“Él sostenía que la identidad de las plantas está mayormente relacionada con los productos naturales, los llamados metabolitos secundarios, que con los aspectos morfológicos, en los cuales se basa la clasificación botánica tradicional. Sus teorías sentaron las bases de la sistemática micromolecular, una disciplina que él creó para demostrar la importancia del arsenal químico de un organismo para su evolución, adaptación, regulación y clasificación”, dice la farmacéutica Vanderlan Bolzani, del campus de Araraquara del Instituto de Química de la Universidade Estadual Paulista (Unesp).

Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP Gottlieb (con la mano en la barbilla) en el VI Congreso Brasileño de Química, en Pernambuco, 1949Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP

Bolzani obtuvo su maestría y su doctorado en la Universidad de São Paulo (USP) bajo la dirección de Gottlieb. En la Unesp, profundizó en el trabajo de él y hace dos años que dirige a la química Helena Russo en su doctorado, orientado a la identificación de los compuestos de los extractos de las hojas de 140 especies de la familia de las malghipiáceas [Malpighiaceae]. En la etapa siguiente, con base en los postulados de Gottlieb, se propone establecer la asociación de los compuestos químicos con el árbol evolutivo de las plantas de ese grupo.

Un docente itinerante
Entusiasta de las óperas y operetas, con un agudo oído para la música, Gottlieb era un “profesor itinerante”, tal como lo definió el químico Paschoal Senise (1917-2011), quien lo invitó para crear el Laboratorio de Productos Naturales, inicialmente patrocinado por la FAPESP, en el por entonces recién creado Instituto de Química (IQ) de la USP, luego de una ajetreada trayectoria personal y profesional.

Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP El químico en 1970Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP

Gottlieb nació en Brno, en la República Checa. En 1936, ante la persecución del régimen nazi a los judíos y tras la muerte de su abuelo paterno, dueño de una empresa exportadora de café con sede en Brasil, sus padres se mudaron a Río de Janeiro y él se marchó a estudiar en Inglaterra. Tres años después, también recaló en Río a instancias de sus progenitores, preocupados por la guerra en Europa. Como su madre era brasileña, a los 21 años de edad él pudo elegir su nacionalidad y prefirió registrarse como brasileño.

En 1945, ya graduado como químico industrial en la por entonces Universidad de Brasil, la actual Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), fue a trabajar con su padre en la empresa familiar, que producía materia prima para perfumes a base de aceites esenciales de plantas brasileñas. La firma cerró en 1959 y él se quedó solamente con su cargo en el Instituto de Química Agrícola (IQA), dependiente del Ministerio de Agricultura, donde trabajaba desde 1955. Una de sus primeras tareas en el instituto consistió en identificar los compuestos químicos del palo de rosa, la materia prima principal de la fábrica de su padre.

“Ya en los primeros trabajos de investigación procuraba entender la función de las sustancias químicas en las plantas”, relata la farmacéutica Maria Renata Borin. Ella hizo la maestría y el doctorado bajo su dirección en la USP, trabajó junto a él durante 30 años, en São Paulo y en Río, y administra la biblioteca privada de Gottlieb, que cuenta con 2 mil libros aproximadamente y 100 colecciones de revistas científicas, aparte de documentos y fotografías, que la familia donó al IQ-USP tras su muerte.

Inmediatamente después de ingresar en el IQA, Gottlieb hizo una pasantía en el Instituto Weizmann de Israel y conoció la técnica de espectroscopía de resonancia magnética nuclear, que distingue a los compuestos a través de las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. Para difundir esta novedad, escribió dos libros en portugués y dio clases por todo Brasil. A la vez, formó grupos de investigación en el Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa) y en la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG).

El IQA cerró en 1962. Dos años después, Gottlieb se mudó a la recién fundada Universidad de Brasilia (UnB), donde creó el Instituto Central de Química y estructuró un grupo de investigación con los mejores estudiantes que había conocido en el país. “Él decía que la UnB poseía un ambiente universitario jamás visto, porque era pequeña y se podía conversar fácilmente con colegas de otras áreas”, dice Borin. El químico se alejó de la UnB un año más tarde, en 1965, en solidaridad con los docentes que presentaron la renuncia colectiva como protesta contra la persecución del gobierno militar. “Todo mi mundo se agrietaba bajo mis pies”, comentó años más tarde, ya en la USP, junto a Borin.

Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP En la USP, en 1990, cuando se jubilóColección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP

Luego de su experiencia en Brasilia, Gottlieb regresó a Río e ingresó en la Universidad Federal Rural de Río de Janeiro, invitado por un profesor que lo conocía del IQA. Estuvo ahí por poco tiempo, porque Senise lo invitó a que fuera a trabajar en São Paulo. El IQ-USP fue el sitio donde trabajó por más tiempo, desde 1967 hasta que se jubiló, al cumplir 70 años de edad, en 1990.

Índices evolutivos
Para calcular la diversificación de las sustancias, Gottlieb ideó los índices químicos evolutivos: el de oxidación mide la cantidad promedio de átomos de oxígeno de las sustancias producidas por una planta; el de especialización del esqueleto analiza la complejidad de las estructuras químicas; el de herbacidad indica el grado evolutivo de una planta según su morfología; el de singularidad taxonómica registra la variabilidad genética en un área; el perfil micromolecular representa al conjunto de sustancias producidas por una especie determinada, y el patrón de dominancia de las especies indica las afinidades demográficas entre los distintos hábitats y la conectividad entre biomas.

En la década de 1980 creó el congreso anual sobre evolución, sistemática y ecología micromolecular (Resem), con conferencias de físicos, matemáticos y lingüistas, a los que invitaba para que oxigenasen las ideas de los participantes. En 1986, Norberto Peporine Lopes cursaba el primer año de la carrera de farmacia en la USP cuando asistió como auxiliar a una de esas reuniones y proyectó las diapositivas de la charla del ya famoso profesor. “Él era atento con todos, un señor”.

En 2010, Peporine Lopes ya era docente en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) de la USP, cuando junto a su colega Leonardo Gobbo Neto, recordó nuevamente las ideas de Gottlieb al analizar el perfil químico de las hojas de la planta denominada árnica del campo (Lychnophora ericoides) que crece en los matorrales de altura del Cerrado, la sabana brasileña, y en un área de transición, un ecotono del estado de Minas Gerais. Tal como Gottlieb lo había previsto en lo que denominó teoría de bordes, las plantas del ecotono, que hacían frente a los depredadores de los dos ambientes vecinos, exhibían un perfil químico variable y producían unas 50 veces más lactonas sesquiterpénicas, tóxicas para los insectos, que las de los ecosistemas típicos de los matorrales de altura del Cerrado.

Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP En una expedición a la Selva Nacional de Caxiuanã, en el estado norteño de Pará, en 1999Colección Prof. Otto Richard Gottlieb/IQ-USP

Hoy en día, Peporine Lopes aplica esos conceptos a otros grupos de seres vivos. En un trabajo en el cual participó, bajo la coordinación de su colega Letícia Lotufo, los cnidarios (invertebrados marinos) de la especie Palythoa caribaeorum de las aguas cálidas del litoral del nordeste brasileño presentaron un perfil químico más complejo que aquellos de la misma especie que habitan en las aguas más frías del sur. “Tal como Gottlieb lo había postulado para las plantas, los organismos marinos del nordeste de Brasil incorporan más oxígeno a sus esqueletos carbónicos, lo que probablemente eleva su resistencia a la radiación solar o genera alguna otra adaptación que todavía no hemos podido explicar”, dice Peporine Lopes.

Luego de jubilarse en la USP, Gottlieb regresó a Río, donde residía su familia, y trabajó en la Fiocruz y en las universidades del Estado de Río de Janeiro y Federal Fluminense. No fue olvidado ni tampoco perdió su modestia. “Las tres veces que lo nominaron para ganar el Premio Nobel, él me preguntó: ‘¿Será una broma?’”, comenta Borin.

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