Ewald Weibel

Bedeutung und wissenschaftlicher Beitrag

Ewald Rudolf Weibel (* 5. März 1929 in Buchs; † 19. Februar 2019) war ein Schweizer Anatom. Er gehörte zu den Mitbegründern des quantitativen Studiums biologischer Strukturen. Dazu entwickelte und verwendete er morphometrische Methoden: Die Morphometrie erfasst Form, Größe, Anzahl und räumliche Verteilung von Strukturen durch Messungen. Sein Ziel war es, den Zusammenhang zwischen dem Aufbau eines Organs oder einer Zelle und ihrer physiologischen Funktion zahlenmäßig zu untersuchen.

Im Mittelpunkt stand das Atmungssystem. Weibel erforschte die strukturellen Voraussetzungen der Lungenfunktion und verfolgte den Weg des Sauerstoffs von der Lunge über den Organismus bis zu den Muskelzellen und ihren Mitochondrien. Mitochondrien sind Zellorganellen, die für die Energiegewinnung der Zelle wichtig sind.

1962 entdeckte Weibel gemeinsam mit George Emil Palade durch eine Zufallsbeobachtung eine besondere Organelle in den Endothelzellen der Blutgefäße. Endothelzellen kleiden die Innenwand der Gefäße aus. Die entdeckte Struktur wird heute „Weibel-Palade Body“ genannt. Weibel veröffentlichte mehr als 350 wissenschaftliche Arbeiten und mehrere Bücher.

Forschungsbereiche und Methoden

Weibels wissenschaftliche Arbeit umfasste vier Hauptbereiche:

• Er untersuchte die Morphometrie der menschlichen Lunge als strukturelle Grundlage des Gasaustauschs. Dabei ging es darum, messbare Eigenschaften des Lungengewebes mit der Aufnahme von Sauerstoff und der Abgabe von Kohlendioxid zu verbinden.

• Er entwickelte morphometrische und stereologische Verfahren. Die Stereologie ermöglicht es, aus zweidimensionalen Schnitten oder Abbildungen zuverlässige Aussagen über dreidimensionale Strukturen abzuleiten.

• Er übertrug diese Methoden auf die Zellbiologie. So bestimmte er unter anderem die Ausmaße des Membransystems von Leberzellen und untersuchte Mitochondrien in der Muskulatur.

• In vergleichend-physiologischen Studien untersuchte er, wie die einzelnen Teile des Atmungssystems von der Lunge bis zu den Muskelzellen und ihren Mitochondrien aufeinander abgestimmt sind. Grundlage war die Hypothese der Symmorphosis. Sie behandelt die Frage, ob biologische Strukturen in ihrer Größe und Leistungsfähigkeit optimal an die funktionellen Anforderungen des Organismus angepasst sind.

Damit verband Weibel Anatomie, Zellbiologie und Physiologie: Strukturen wurden nicht nur beschrieben, sondern gemessen und in Beziehung zu ihrer Funktion gesetzt.

Ausbildung und akademische Laufbahn

Weibel studierte Medizin an der Universität Zürich. 1955 legte er das Staatsexamen ab, 1956 wurde er zum Dr. med. promoviert. Anschließend arbeitete er mehrere Jahre in den USA: an der Yale University in New Haven, an der Columbia University und am Rockefeller Institute in New York. Zuletzt war er dort Career Investigator des Health Research Councils der City of New York.

1963 kehrte er als Assistenzprofessor an das Anatomische Institut der Universität Zürich zurück. 1966 wurde er ordentlicher Professor und Direktor des Anatomischen Instituts der Universität Bern. Dort blieb er bis zu seiner Emeritierung 1994. Von 1984 bis 1985 war er Rektor der Universität Bern. Zusätzlich wirkte er von 1979 bis 1996 als Visiting Agassiz Professor und Associate am Museum of Comparative Zoology der Harvard University.

Nach seiner Emeritierung war Weibel bis 2000 Vizepräsident und Sekretär der Fondation Maurice E. Müller für Orthopädische Chirurgie. Er übernahm außerdem Leitungsaufgaben in wissenschaftlichen Organisationen: Von 1969 bis 1972 war er Gründungspräsident der Union Schweizerischer Gesellschaften für Experimentelle Biologie, von 1996 bis 2000 Präsident der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften und von 1997 bis 2001 Präsident der International Union of Physiological Sciences. Er war mit der Violinistin und Musikologin Verena Weibel-Trachsler verheiratet.

Zentrale Veröffentlichungen

Weibels Bücher dokumentieren die Entwicklung seiner wichtigsten Forschungsgebiete. „Morphometry of the Human Lung“ erschien 1963 und behandelte die quantitative Untersuchung der menschlichen Lunge. Das zweibändige Werk „Stereological Methods“ von 1979/80 erklärte praktische Methoden der biologischen Morphometrie und deren theoretische Grundlagen.

In „The Pathway for Oxygen. Structure and Function in the Mammalian Respiratory System“ von 1984 untersuchte Weibel den Zusammenhang von Struktur und Funktion im Atmungssystem der Säugetiere. „Symmorphosis: On Form and Function in Shaping Life“ aus dem Jahr 2000 widmete sich dem Verhältnis von Form und Funktion bei Lebewesen.

Die gemeinsam mit George Emil Palade verfasste Arbeit „New Cytoplasmic Components In Arterial Endothelia“ erschien im Oktober 1964 im „Journal of Cell Biology“, Band 23, Seiten 101–112. Sie behandelte die später nach beiden Forschern benannten Weibel-Palade Bodies.

Wissenschaftliche Anerkennung

Weibel erhielt zahlreiche internationale Auszeichnungen und Mitgliedschaften. 1974 wurde ihm der Marcel-Benoist-Preis verliehen. 1981 wurde er Foreign Associate der U.S. National Academy of Sciences, 1985 Fellow der American Association for the Advancement of Science. 1987 erhielt er die Anders Retzius Gold Medal des Karolinska Institutet in Stockholm.

Zu den weiteren Ehrungen gehörten 1988 die H.R. Schinz Medaille und ein Ehrendoktorat der University of Edinburgh sowie 1993 die Jan Evangelista Purkinje Gold Medaille in Prag. 1989 wurde er Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, 1998 Mitglied der Academia Europaea und 1999 Honorary Foreign Member der American Academy of Arts and Sciences. Ebenfalls 1999 verlieh ihm die Universität Genf die Ehrendoktorwürde der Medizin. 2007 erhielt er den Educational Award der European Respiratory Society.