Otto Loewi (1873-1961) est né le 3 juin 1873 à Francfort-sur-le-Main, en Allemagne, fils de Jacob Loewi, un marchand, et d’Anna Willstätter.
Après avoir fréquenté le Gymnase humaniste (lycée) de sa ville natale, il entre en 1891 aux universités de Munich et de Strasbourg (alors partie de l’Allemagne) comme étudiant en médecine. En dehors de sa participation aux cours d’anatomie inspirants de Gustav Schwalbe, cependant, il se rendait rarement aux cours de médecine, étant plus enclin à ceux dispensés à la faculté de philosophie. Ce n’est qu’à l’été 1893 qu’il prépare sérieusement son «Physicum», le premier examen médical qu’il réussit de justesse. Ce n’est qu’à l’automne 1894 que son indifférence pour la médecine fait soudain place à un intérêt presque enthousiaste. En 1896, il obtient son diplôme de docteur à l’Université de Strasbourg, sa thèse portant sur un sujet proposé par le professeur Oswald Schmiedeberg, le célèbre «père de la pharmacologie».
Cette même année, il a également publié la première partie d’une série d’articles sur les contributions expérimentales à la physiologie et à la pharmacologie de la fonction rénale. En 1902, Loewi passa également quelques mois dans le laboratoire de Starling, à Londres, où il travailla également avec WM Bayliss, le beau-frère de Starling. Et c’est dans ce laboratoire qu’il rencontre pour la première fois son ami de toujours Henry Dale, qui partagera plus tard le prix Nobel avec lui.
This Scientist Sunday we're honoring Otto Loewi (1873 – 1961). Loewi's work illuminated the hidden language of our neurons: neurotransmitters. Let's dive into his groundbreaking journey! ⬇️1/5 pic.twitter.com/VIZBPgjBjp
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Après son retour à Marburg en 1902, Loewi a continué à étudier la fonction du rein et le mécanisme d’action des diurétiques. A son arrivée à Vienne en 1905, il reprend les problèmes liés au métabolisme des glucides. Il a ainsi prouvé que la préférence pour le fructose plutôt que le glucose n’est pas seulement caractéristique des chiens pancréatectomisés, comme l’a démontré précédemment Minkowski, mais aussi des chiens privés de leur glycogène par d’autres moyens, par ex. par intoxication au phosphore. Il a également prouvé que le cœur, contrairement au foie, ne peut pas utiliser le fructose. 
Et enfin que des injections d’épinéphrine à des lapins complètement appauvris en glycogène hépatique par la famine ont ramené le glycogène à des valeurs presque normales malgré une famine continue. Ses autres recherches à Vienne, menées conjointement avec Alfred Fröhlich, ont porté sur le système nerveux végétatif (stimulé par la découverte faite par Gaskell et Langley de l’existence de deux divisions de ce système nerveux, et aussi à la suite de sa mise en contact avec T.R. Elliott à Cambridge, où ce dernier menait ses dernières expériences sur l’action de l’épinéphrine). Son article classique dans ce domaine a été publié en 1905, le résultat le plus connu de ces études étant l’observation que de petites doses de cocaïne potentialisent les réponses des organes sympathiquement innervés à l’épinéphrine et à la stimulation des nerfs sympathiques.
En 1921, Loewi découvrit la transmission chimique de l’influx nerveux dont la recherche fut grandement développée par lui et ses collaborateurs dans les années suivantes, aboutissant finalement à sa démonstration que la substance parasympathique (« Vagusstoff ») est l’acétylcholine et qu’une substance étroitement liés à l’adrénaline jouaient un rôle correspondant au niveau des terminaisons nerveuses sympathiques. C’est pour ces recherches qu’il reçut le prix Nobel en 1936, conjointement avec Sir Henry Dale. Cette découverte et d’autres dans les domaines de la chimie, de la physique et de la pharmacologie ont depuis lors conduit à un renouvellement complet des concepts du système nerveux sympathique.
Lorsque les Allemands ont envahi l’Autriche en 1938, Loewi a été contraint de quitter son pays natal. (Mais seulement après avoir été contraint de demander à la banque suédoise de Stockholm de transférer l’argent du prix Nobel à une banque contrôlée par les nazis.)
Après avoir passé quelque temps comme professeur invité à l’Université Libre de Bruxelles et au Nuffield Institute d’Oxford, Loewi a accepté une invitation à rejoindre le College of Medicine de l’Université de New York, en tant que professeur de recherche en pharmacologie, et à travailler dans le laboratoire de George Wallace. Il est arrivé aux États-Unis en 1940. En Amérique, Loewi est entré en contact étroit avec de nombreux biologistes exceptionnels du monde entier et c’est là qu’il a trouvé beaucoup d’inspiration pour son travail.
Loewi était titulaire de diplômes honorifiques de l’Université de New York, de l’Université de Yale et des universités de Graz et de Francfort. Il a été récipiendaire du prix de physiologie de l’Académie royale des sciences de Bologne, du prix Lieben de l’Académie de Vienne et du prix Cameron de l’Université d’Édimbourg (1944). Il a été membre honoraire de la Physiological Society (Londres), de la Harvey Society (New York) et de la Società Italiana di Biologia Sperimentale ; il a également été membre correspondant de la Société des médecins de Vienne, de la Société de biologie de Vienne et de la Société pour l’avancement des sciences naturelles de Marburg-an-der-Lahn ; et a été membre de la Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, à Halle. En 1954, il est nommé membre étranger de la Royal Society.
Depuis ses années d’école, Loewi a montré un vif intérêt pour les sciences humaines. Il a toujours aimé la musique, l’architecture et la peinture et, dans sa jeunesse, il a rarement manqué une occasion de visiter des musées et des expositions. En 1908, il épouse Guida Goldschmiedt, fille du Dr Guido Goldschmiedt, alors professeur de chimie à Prague, puis à Vienne. Ils eurent trois fils, Hans, Victor, Guido ; et une fille, Anna. Le professeur Loewi est devenu citoyen américain en 1946. Il est décédé le 25 décembre 1961.
Otto Loewi (1873-1961) : Rêveur et lauréat du prix Nobel
Ironiquement, Otto Loewi est plus connu pour la manière dont il est tombé sur l’idée qui lui a valu le prix Nobel que pour la découverte elle-même. L’expérience primée de Loewi lui est venue dans un rêve. Selon Loewi, «La veille du dimanche de Pâques de [1920], je me suis réveillé, j’ai allumé la lumière et j’ai noté quelques notes sur un petit bout de papier fin. Puis je me suis rendormi. Il m’est venu à l’esprit à 6 heures du matin que pendant la nuit j’avais écrit quelque chose d’important, mais je n’ai pas pu déchiffrer le gribouillage. Le lendemain soir, à 15 heures, l’idée est revenue. C’était la conception d’une expérience pour déterminer si oui ou non l’hypothèse de transmission chimique que j’avais énoncée il y a 17 ans était correcte. Je me suis levé immédiatement, je suis allé au laboratoire et j’ai fait une expérience simple sur un cœur de grenouille selon le dessin nocturne.
Dans cette célèbre expérience, Loewi a placé deux cœurs de grenouille battants, chacun dans sa propre chambre de perfusion – une préparation avait le nerf vague intact, tandis que l’autre était dénervé. Ensuite, il stimule le nerf vague qui irrigue le premier cœur, le faisant battre plus lentement – un phénomène déjà bien connu à l’époque. Lorsque Loewi appliquait le perfusat du premier cœur sur le deuxième cœur, celui-ci ralentissait lui aussi, comme si son nerf vague avait lui aussi été stimulé. Dans une expérience connexe, Loewi a montré que le perfusat d’un cœur dont le nerf accélérateur était stimulé ferait battre plus rapidement un deuxième cœur. Il nomma le facteur inhibiteur « vagusstoff », connu aujourd’hui sous le nom d’acétylcholine.
Du Médecin au Pharmacologue 
Le premier emploi de Loewi en tant qu’assistant à l’hôpital de la ville de Francfort s’est avéré frustrant, car il ne pouvait pas fournir de traitement efficace aux patients atteints de tuberculose et de pneumonie. Découragé, il a décidé de quitter la médecine clinique pour un poste de recherche en sciences fondamentales dans le laboratoire d’un éminent pharmacologue allemand, Hans Meyer, à l’Université de Marburg an der Lahn. Alors que Loewi finirait par gagner une renommée internationale pour sa contribution aux neurosciences, sa carrière de scientifique a commencé dans le domaine non lié du métabolisme. Pendant les six années suivantes après avoir rejoint le laboratoire de Meyer, il a fait des recherches sur le métabolisme du glucose et la nutrition, et a montré, entre autres, que les animaux étaient capables de reconstruire des protéines à partir d’acides aminés. Ses premières recherches portaient sur l’action des médicaments dans les systèmes biologiques, constatant que de petites doses de cocaïne potentialisaient la réponse à la stimulation directe du nerf sympathique ou à l’épinéphrine exogène. Il a également étudié le mécanisme d’action des diurétiques et le phénomène d’hyperglycémie épinéphrine. En 1908, Loewi est devenu professeur de pharmacologie à l’Université de Graz en Autriche, gagnant une réputation de conférencier animé. Là, il a également été brièvement doyen de la faculté de médecine en 1912–13.
Neuropharmacologue
En 1902, Loewi visita le laboratoire de recherche du célèbre physiologiste anglais, Ernest Starling, à Londres. Là, Loewi a rencontré Henry Dale, qui deviendrait un ami et un collègue pour la vie. Revisitant l’Angleterre l’année suivante, Loewi rencontra Thomas Renton Elliott, qui était alors étudiant en médecine et étudiait l’épinéphrine et la communication des cellules nerveuses sous la direction de John Langley à l’Université de Cambridge. Il a été suggéré que l’idée de la neurotransmission chimique est apparue lors de discussions entre Elliott et Loewi. Elliott avait découvert que l’adrénaline imitait les effets de la stimulation du nerf sympathique et avait supposé que l’adrénaline pourrait être le stimulant chimique libéré chaque fois que l’influx nerveux arrive à la périphérie. Un rapport antérieur de Walter Ernest Dixon, un autre pharmacologue anglais, avait fait allusion à la possibilité de la libération d’une substance inhibitrice lors de la stimulation du nerf vague. Cependant, publiés dans une revue obscure, ces résultats ont échappé à l’avis scientifique.
Étudiant boursier dans le laboratoire de Langley avant Elliott, Dale, comme Loewi, avait également abandonné la médecine clinique pour la recherche de laboratoire. Dale a isolé et identifié d’importants neurochimiques, notamment l’histamine et l’acétylcholine, et a distingué l’activité de l’acétylcholine comme étant muscarinique ou nicotinique, ce qui a préfiguré la découverte de classes et de sous-types de récepteurs. Dale a inventé les termes « parasympathomimétique » et « sympathomimétique » et a observé des similitudes entre l’action de l’acétylcholine et la stimulation des nerfs parasympathiques. Notant l’effet relativement transitoire de l’acétylcholine, il a correctement prédit la présence d’une estérase dans le corps qui métabolisait rapidement l’acétylcholine. Les découvertes de Dale ont complété celles de Loewi, et ensemble, ils ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine de 1936 pour des découvertes liées à la neurotransmission chimique. Dans leur discours d’acceptation, ils ont reconnu de manière appropriée les contributions d’Elliott et de Dixon.
C’est cette immersion dans le nouveau milieu de la neuropharmacologie qui a préparé Loewi à donner suite à l’expérience qui lui est venue en rêve. Le hasard a en effet favorisé l’esprit préparé, la chance jouant son rôle mystique. Si Loewi avait réalisé son expérience à un autre moment de la journée, de l’année ou sur une autre espèce de grenouille, les résultats auraient pu être peu concluants. Dans des circonstances légèrement différentes, l’acétylcholine aurait été rapidement métabolisée par le cholinestérase avant de pouvoir atteindre le deuxième cœur. L’heure de la journée et la saison importaient. Il s’avéra qu’en pleine nuit, sur un coup de tête, précipité par un rêve, Loewi avait réalisé l’expérience parfaite à un moment parfait du cycle diurne de la grenouille.
De l’Autriche à l’Amérique
La Seconde Guerre mondiale a interrompu la carrière distinguée de Loewi dans les sciences. En 1938, les Allemands envahissent l’Autriche et Loewi et ses deux fils sont arrêtés par la Gestapo sous la menace d’une arme. Emprisonné et brutalisé, la nouvelle de son sort a atteint le Congrès international de physique à Zurich, où un tollé international de scientifiques et d’amis a provoqué sa libération. Autorisé à quitter l’Autriche après avoir rendu son argent du prix Nobel, Loewi arriva en Angleterre en septembre 1938. Là, il vécut avec Dale pendant plusieurs semaines avant de se voir proposer un poste au Nuffield Institute d’Oxford. L’année suivante, Loewi émigre aux États-Unis, acceptant un poste de professeur-chercheur en pharmacologie à l’Université de New York. Il est naturalisé américain en 1946.
Bien que les découvertes révolutionnaires de Loewi aient été faites en Europe, il a continué à rester académiquement actif dans son pays nouvellement adopté. Il a également pu revivre ses délices d’enfance en s’entourant de la musique et de la littérature du Nouveau Monde, et en 1954, il a été élu à la prestigieuse Royal Society de Londres. Aux États-Unis, Loewi a passé chaque été en tant que membre chéri et actif de la célèbre communauté scientifique de Woods Hole aux Marine Biological Laboratories du Massachusetts. Cependant, en 1958, Loewi se fracture le bassin lors d’une mauvaise chute, et des amis doivent par la suite l’aider physiquement à faire ses séjours d’été. Au cours de ses dernières années, Loewi a continué à s’inspirer des arts. Comme le note une nécrologie du New York Times, «Les années du Dr Loewi ont tellement débordé de dévotions pour l’art, la littérature, la musique, l’alpinisme, la fraternité humaine et la science de la biologie […] » Mentalement alerte jusqu’à la fin, Loewi se tut après une discussion animée avec un ami, et décédé le jour de Noël 1961 à l’âge de 89 an. Ses cendres ont été enterrées dans un cimetière à l’extérieur de son laboratoire de Woods Hole.
OTTO LOEWI (1873-1961)
Médecin et pharmacologue américain d’origine allemande qui a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1936 (avec Sir Henry Dale) « pour leurs découvertes relatives à la transmission chimique de l’influx nerveux ». Malheureusement, à peine deux ans plus tard, il a été victime de la persécution nazie, emprisonné parce qu’il était juif. En rançon de sa vie, il a été contraint de remettre ses biens, y compris l’argent de son prix Nobel, et Loewi s’est enfui en Angleterre. De là, il a déménagé en Amérique en 1940. Ses recherches ont montré que c’était la libération d’un certain produit chimique (le transmetteur) acétylcholine, qui permettait la transmission de l’influx nerveux. Loewi a également étudié l’action de médicaments capables de bloquer ou d’aider la transmission de l’influx nerveux.
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1936/loewi/biographical/