W którym roku odkryto penicylinę? Ratowanie pleśni: czyli kto wynalazł penicylinę

Lubisz porządek? Uważa się, że porządek na stole oznacza porządek w głowie. Fleming, odkrywca penicyliny, nie lubił sprzątać stołu laboratoryjnego, co na szczęście mu pomogło w 1928 dokonać jednego z najważniejszych odkryć medycznych XX wieku.

Enzym lizozym w ślinie, on też to odkrył przez przypadek: pewnego dnia Fleming kichnął do szalki Petriego (bakterie hoduje się w niej w pożywce), a kilka dni później odkrył, że w miejscach, gdzie spadły krople śliny, bakterie uległy zniszczeniu . Fleming nie docenił swojego odkrycia penicyliny i początkowo wykorzystał bakteriobójcze właściwości pleśni do malowania obrazów...

Szkocki bakteriolog Alexander Fleming urodził się 6 sierpnia 1881 roku w Ayrshire jako syn rolnika Hugh Fleminga i jego żony Grace.

Kiedy chłopiec miał siedem lat, zmarł jego ojciec, a gospodarstwem musiała zajmować się sama matka. Skrupulatnie obliczała wydatki i dochody, starając się wygospodarować choć część środków na edukację swoich dzieci. A było to możliwe dla pracowitej i oszczędnej kobiety. Aleksander odwiedził go pierwszy szkoła wiejska, położony w pobliżu, a później - Akademia Kilmarnock. Wcześnie nauczył się uważnie obserwować przyrodę.

W wieku trzynastu lat Aleksander udał się wraz ze starszymi braćmi do Londynu, gdzie pracował jako urzędnik, uczęszczał na zajęcia na Politechnice, a w 1900 r. Pułk Szkocki w Londynie. Flemingowi się podobało życie wojskowe zdobył reputację pierwszorzędnego strzelca wyborowego i gracza piłki wodnej. Ale do tego czasu wojna anglo-burska już się skończyła, a Fleming nie miał szansy służyć w krajach zamorskich.

Rok później otrzymał spadek w wysokości 250 funtów szterlingów, co stanowiło prawie 1200 dolarów, co było wówczas sumą znaczną. Za radą starszego brata złożył wniosek o konkurs ogólnopolski o przyjęcie do szkoły medycznej. Fleming uzyskał najwyższe wyniki na egzaminach i został stypendystą. Szkoła Medyczna Szpitala Mariackiego. Aleksander studiował chirurgię i po zdaniu egzaminów w 1906 r. został Członek Royal College of Surgeons. Pracując w laboratorium patologicznym profesora Almrotha Wrighta w szpitalu St. Mary's, uzyskał stopnie licencjata i magistra na Uniwersytecie Londyńskim w 1908 roku.

Po przystąpieniu Wielkiej Brytanii do pierwszej wojny światowej Fleming służył jako kapitan w Korpusie Medycznym Armii Królewskiej i brał udział w działaniach we Francji. W 1915 roku ożenił się z pielęgniarką Sarah Marion McElroy, która była irlandzkiego pochodzenia. Mieli syna.

Pracując w laboratorium badań ran, Fleming wykazał, że środek antyseptyczny, taki jak kwas karbolowy (fenol), wówczas powszechnie stosowany w leczeniu otwartych ran, zabija białe krwinki, które tworzą barierę ochronną w organizmie, co ostatecznie sprzyja przetrwaniu bakterii w organizmie. tkanki.

W 1922 r po nieudanych próbach wyizolowania czynnika wywołującego przeziębienie, wyłącznie Fleminga przypadkowo odkrył lizozym(nazwa została wymyślona przez profesora Wrighta) to enzym, który zabija niektóre bakterie, nie powodując szkody dla zdrowej tkanki. Niestety perspektywy zastosowanie medyczne lizozym okazał się dość ograniczony, ponieważ był dość Skuteczne środki przeciwko bakteriom, które nie są patogenami, oraz całkowicie nieskuteczny wobec patogenów. Odkrycie to skłoniło Fleminga do poszukiwania innych leków przeciwbakteryjnych, które byłyby nieszkodliwe dla organizmu ludzkiego.

Następny szczęśliwy wypadek to Odkrycie penicyliny przez Fleminga w 1928 r- powstał w wyniku zbiegu wiele okoliczności tak niewiarygodnychże prawie nie sposób w nie uwierzyć. W przeciwieństwie do swoich schludnych kolegów, którzy po skończonej pracy czyścili naczynia kulturami bakteryjnymi, Fleming nie wyrzucał kultur przez 2-3 tygodnie, dopóki na stole laboratoryjnym nie było 40-50 naczyń. Następnie zabrał się za sprzątanie, przeglądając uprawy, aby nie przeoczyć niczego ciekawego. W jednej ze znalezionych filiżanek pleśń, która ku jego zaskoczeniu hamowała rozwój bakterii. Po oddzieleniu pleśni stwierdził, że „bulion”, na którym wyrosła pleśń, nabył wyraźną zdolność hamowania wzrostu mikroorganizmów, a także miał właściwości bakteriobójcze i bakteriologiczne.

Fleming bada uprawy na szalce Petriego.

Niechlujstwo Fleminga i dokonana przez niego obserwacja to dwie okoliczności w całej serii wypadków, które przyczyniły się do odkrycia. Pleśń, która zainfekowała uprawy, była gatunkiem bardzo rzadkim. Prawdopodobnie został wprowadzony z laboratorium, w którym hodowano próbki pleśni pobrane z domów osób cierpiących na astmę w celu wyprodukowania ekstraktów odczulających. Fleming zostawił na stole laboratoryjnym kubek, który później stał się sławny, i wyjechał na wakacje. Co się wydarzyło w Londynie zimny trzask stworzył korzystne warunki rozwoju pleśni i co potem nastąpiło ogrzewanie — dla bakterii. Jak się później okazało, słynne odkrycie było wynikiem zbiegu właśnie tych okoliczności.

Wstępne badania Fleminga przyniosły szereg ważna informacja o penicylinie. Napisał, że jest to „ skuteczna substancja przeciwbakteryjna... posiadająca wyraźny wpływ na ziarniaki i pałeczki ropotwórcze z grupy błonicy. ..Penicylina nawet w dużych dawkach nie jest toksyczna dla zwierząt... Można przypuszczać, że będzie skutecznym środkiem antyseptycznym zastosowana zewnętrznie na miejsca dotknięte drobnoustrojami wrażliwymi na penicylinę lub podana wewnętrznie" Wiedząc o tym, Fleming nie podjął oczywistego kolejnego kroku, który 12 lat później podjął Howard W. Florey i polegał na sprawdzeniu, czy myszy zostaną uratowane przed śmiertelną infekcją, jeśli zostaną potraktowane zastrzykami bulionu z penicyliną. Fleming mianowany kilku swoim pacjentom do użytku na zewnątrz. Jednak wyniki były sprzeczne. Rozwiązanie okazało się nietrwały i był trudny do czyszczenia, jeśli w grę wchodziły duże ilości.

Podobnie jak Instytut Pasteura w Paryżu, oddział szczepień w Szpitalu Mariackim, w którym pracował Fleming, istniał poprzez sprzedaż szczepionek. Fleming odkrył to w procesie przygotowywania szczepionek penicylina pomaga chronić hodowle przed gronkowcami. Było to osiągnięcie techniczne, które naukowiec szeroko wykorzystał, wydając co tydzień zlecenia na produkcję dużych partii bulionu. Udostępnił próbki hodowli penicyliny kolegom z innych laboratoriów, ale nigdy nie wspomniał o penicylinie w żadnym z 27 artykułów i wykładów, opublikowanych przez niego w latach 1930-1940, nawet jeśli mówimy o substancjach powodujących śmierć bakterii.

Alexander Fleming również używał penicyliny w swoich obrazach. Był członkiem stowarzyszenia artystów, a nawet uważany za artystę awangardowego ze specjalnym w sposób kreatywny. Andre Maurois w swojej powieści „Życie Aleksandra Fleminga” twierdzi, że bakteriologa pociągała nie tyle sama „czysta sztuka”, ile dobry bilard i przytulna kawiarnia artystyczna. Fleming uwielbiał przekazywać informacje, a nawet zbierał formy do eksperymentów z butów swoich słynnych przyjaciół malarzy i grafików.

Obrazy, orientalne ozdoby i dziwaczne wzory malarza Fleminga przyciągały uwagę świata sztuki przede wszystkim dlatego, że malowane były nie olejem czy akwarelą, ale wielobarwnymi szczepami drobnoustrojów wysianymi na agarze rozsypanym na kartonie.

Awangardowy i wielki oryginał Fleming umiejętnie połączył jasne kolory żywych farb. Jednak bezmózgie mikroby nie mogły sobie nawet wyobrazić, w jak wielkiej sprawie brały udział, dlatego często naruszały twórcze zamierzenia twórcy obrazów, wpełzając na terytorium sąsiadów i naruszając nieskazitelną czystość kolorów.

Fleming znalazł wyjście: stał się oddziel od siebie kolorowe plamy drobnoustrojami wąskimi paskami przeprowadza się za pomocą pędzla zanurzonego wcześniej w roztworze penicyliny.

Tak jak dziedzictwo twórcze artysta Fleming popadł w zapomnienie, a sama penicylina została prawie zapomniana, gdyby nie odkrycie przez Fleminga lizozymu. To właśnie to odkrycie zmusiło Flory'ego i Ernsta B. Chaina do zbadania terapeutycznych właściwości penicyliny, w wyniku czego wyizolowano lek i poddano go badaniom klinicznym.

Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny 1945 został przyznany wspólnie Flemingowi, Cheyne'owi i Floreyowi „za odkrycie penicyliny i jej korzystnego działania w leczeniu różnych chorób zakaźnych”. W Wykład Nobla Fleming zauważył, że „fenomenalny sukces penicyliny doprowadził do intensywnych badań właściwości antybakteryjnych pleśni i innych niższych przedstawicieli królestwa roślin. Tylko nieliczne z nich mają takie właściwości.”

W ciągu pozostałych 10 lat życia naukowiec otrzymał 25 stopni honorowych, 26 medali, 18 nagród, 30 nagród oraz członkostwo honorowe w 89 akademiach nauk i towarzystwach naukowych.

11 marca 1955 roku Alexander Fleming zmarł na zawał mięśnia sercowego. Został pochowany w katedrze św. Pawła w Londynie – obok najbardziej szanowanych Brytyjczyków. W Grecji, którą odwiedził naukowiec, w dniu jego śmierci ogłoszono żałobę narodową. A w Barcelonie w Hiszpanii wszystkie kwiaciarnie wsypały naręcze kwiatów ze swoich koszy pod tablicę pamiątkową z nazwiskiem wielkiego bakteriologa i lekarza Aleksandra Fleminga.

Fleming trzymał kubek z przerośniętą pleśnią do końca życia.

Na podstawie materiałów z magazynu „Tutor”.

Masową produkcję penicyliny rozpoczęto podczas II wojny światowej (1942 – ZSRR, 1943 – USA). Początkowo panowała ogólna radość – najcięższe infekcje zostały szybko wyleczone. Wydawało się, że zarazków już nie ma. Ale bakterie też chciały żyć, zaczęły się rozwijać i przekazywać sobie nawzajem oporność na antybiotyki. Obecnie toczy się zacięta walka pomiędzy bakteriami a przemysłem farmaceutycznym i myślę, że ludzie ją przegrywają.

Dostępna jest zwykła penicylina przez większą część w butelkach po 500 000 jednostek (jednostek działania) i 1 000 000 jednostek.

• W 1945 rzeżączkę można było wyleczyć jednym (!) domięśniowym zastrzykiem penicyliny 300 tysięcy sztuk.
• W 1970 potrzebne do tego przebieg zastrzyków na 3 miliony jednostek.
• Od 1998, 78% gonokoków było stabilny na antybiotyki z grupy penicylin. Penicyliny nie stosuje się już w leczeniu rzeżączki.

Stąd wnioski:

1. trzeba leczyć antybiotykami ściśle według wskazań. Przeziębienie nie wymaga antybiotyków, gdyż są one bezsilne wobec wirusów.
2. Nie da się leczyć według starych schematów. Odporność bakterii stale rośnie. Być może nie wyleczysz infekcji, ale jednocześnie zaburzysz równowagę normalnej mikroflory. W rezultacie „niewłaściwe” bakterie i grzyby będą się namnażać.

Do 1989 roku w Stanach Zjednoczonych nie zidentyfikowano żadnego przypadku zakażenia enterokokami opornymi na wankomycynę. Wiele przypadków tej choroby odnotowano w 2002 roku Nowa forma enterococcus (zwany S. aureus), przeciwko któremu wankomycyna była nieskuteczna. W 2003 roku po raz pierwszy pojawił się S. aureus (Staphylococcus aureus), na który wankomycyna nie miała wpływu. W 2004 r. u S. aureus rozwinęła się oporność na silniejsze antybiotyki.

Oto kolejny materiał do przemyśleń. Antybiotyki są swobodnie sprzedawane w aptekach białoruskich i rosyjskich (w USA - tylko na receptę). Co więcej wynika ze sprzedaży pozagiełdowej – szkoda czy korzyść?

Wynalazca: Alexander Fleming
Kraj: Wielka Brytania
Czas wynalazku: 3 września 1928

Antybiotyki to jeden z najwybitniejszych wynalazków medycyny XX wieku. Współcześni ludzie Nie zawsze są świadomi, jak wiele zawdzięczają tym lekom.

Ludzkość w ogóle bardzo szybko przyzwyczaja się do niesamowitych osiągnięć swojej nauki i czasami trzeba trochę wysiłku, aby wyobrazić sobie życie takim, jakie było na przykład przed wynalezieniem radia lub.

Równie szybko w nasze życie wkroczyła ogromna rodzina różnych antybiotyków, z których pierwszą była penicylina.
Dziś wydaje nam się zaskakujące, że jeszcze w latach 30. XX wieku na czerwonkę umierało co roku dziesiątki tysięcy ludzi, że w wielu przypadkach zapalenie płuc kończyło się fatalny, Co posocznica była prawdziwą plagą wszystkich pacjentów chirurgicznych, którzy masowo umierali z powodu zatrucia krwi, dur brzuszny był uważany za najniebezpieczniejszą i nieuleczalną chorobę, a dżuma płucna nieuchronnie doprowadziła pacjenta do śmierci.

Wszystkie te straszne choroby(i wiele innych wcześniej nieuleczalnych chorób, takich jak gruźlica) zostały pokonane przez antybiotyki.

Jeszcze bardziej uderzający jest wpływ tych leków na medycynę wojskową. Trudno w to uwierzyć, ale w poprzednich wojnach większość żołnierzy ginęła nie od kul i odłamków, ale od ropnych infekcji wywołanych ranami.

Wiadomo, że w otaczającej nas przestrzeni żyją niezliczone ilości mikroskopijnych organizmów, drobnoustrojów, wśród których znajduje się wiele niebezpiecznych patogenów. W normalnych warunkach nasza skóra uniemożliwia im przedostanie się do środka. ciało.

Ale podczas rany dostał się brud otwarte rany wraz z milionami gnilnych bakterii (cocci). Zaczęły się rozmnażać z kolosalną szybkością, wniknęły głęboko w tkanki i po kilku godzinach żaden chirurg nie był w stanie uratować człowieka: rana ropieła, wzrosła temperatura, zaczęła się sepsa lub gangrena.

Osoba zmarła nie tyle z powodu samej rany, ile z powodu powikłań rany. Medycyna była wobec nich bezsilna. W najlepszy scenariusz lekarzowi udało się amputować dotknięty narząd i tym samym zatrzymać rozprzestrzenianie się choroby.

Aby zwalczyć powikłania rany, należało nauczyć się paraliżować drobnoustroje wywołujące te powikłania, nauczyć się neutralizować ziarniaki, które dostały się do rany. Ale jak to osiągnąć? Okazało się, że za ich pomocą można bezpośrednio walczyć z mikroorganizmami, gdyż niektóre mikroorganizmy w trakcie swojej aktywności życiowej wydzielają substancje, które mogą niszczyć inne mikroorganizmy.

Pomysł wykorzystania drobnoustrojów do zwalczania zarazków sięga XIX wieku. W ten sposób odkrył to Louis Pasteur Prątki wąglika giną w wyniku działania niektórych innych drobnoustrojów. Ale jasne jest, że rozwiązanie tego problemu wymagało ogromnej pracy - nie jest łatwo zrozumieć życie i relacje między mikroorganizmami, jeszcze trudniej jest zrozumieć, które z nich są sobie wrogie i jak jeden drobnoustrój pokonuje drugiego.

Najtrudniej jednak było sobie wyobrazić, że groźny wróg ziarniaków jest człowiekowi od dawna dobrze znany, że żyje z nim obok siebie od tysięcy lat, co jakiś czas przypominając ci o sobie. Okazało się, że to zwykła pleśń - nieistotny grzyb, który zawsze unosi się w powietrzu w postaci zarodników i chętnie rośnie na wszystkim, co stare i wilgotne, czy to na ścianie piwnicy, czy na kawałku drewna.

Jednak właściwości bakteriobójcze pleśni znane były już w XIX wieku. W latach 60. ubiegłego wieku doszło do sporu między dwoma rosyjskimi lekarzami – Aleksiejem Polotebnowem i Wiaczesławem Manasseinem. Polotebnov argumentował, że pleśń jest przodkiem wszystkich drobnoustrojów, to znaczy, że wszystkie drobnoustroje pochodzą od niej. Manassein argumentował, że to nieprawda.

Aby uzasadnić swoje argumenty, zaczął badać zielone pleśnie (po łacinie penicillium glaucum). Zasiał pleśń na pożywce i ze zdumieniem zauważył, że tam, gdzie rosła pleśń, bakterie nigdy się nie rozwinęły. Na tej podstawie Manassein wywnioskował, że pleśń zapobiega rozwojowi mikroorganizmów.

Polotebnow zaobserwował później to samo: ciecz, w której pojawiła się pleśń, zawsze pozostawała przezroczysta, dlatego nie zawierał bakterii. Połotebnow zdał sobie sprawę, że jako badacz mylił się w swoich wnioskach. Jednak jako lekarz postanowił natychmiast zbadać tę niezwykłą właściwość tak łatwo dostępnej substancji, jak pleśń.

Próba zakończyła się sukcesem: wrzody pokryte emulsją zawierającą pleśń szybko się zagoiły. Połotebnow zrobił ciekawe doświadczenie: pokrywał głębokie owrzodzenia skóry pacjentów mieszaniną pleśni i bakterii i nie zaobserwował w nich żadnych powikłań. W jednym ze swoich artykułów z 1872 r. zalecał takie samo leczenie ran i głębokich ropni. Niestety eksperymenty Połotebnowa nie wzbudziły większego zainteresowania, choć we wszystkich ówczesnych klinikach chirurgicznych wiele osób zmarło z powodu powikłań porannych.

Niezwykłe właściwości pleśni odkrył na nowo pół wieku później Szkot Alexander Fleming. Fleming od młodości marzył o znalezieniu substancji, która mogłaby zniszczyć bakterie chorobotwórcze i wytrwale studiował mikrobiologię.

Laboratorium Fleminga mieściło się w małym pomieszczeniu na oddziale patologii jednego z dużych Londynów szpitale. W tym pokoju zawsze było duszno, ciasno i chaotycznie. Aby uniknąć duszności, Fleming cały czas otwierał okno. Wraz z innym lekarzem Fleming zajmował się badaniami nad gronkowcami.

Ale nie kończąc pracy, lekarz opuścił oddział. Na półkach laboratorium wciąż stały stare naczynia z kulturami kolonii drobnoustrojów – Fleming zawsze uważał sprzątanie swojego pokoju za stratę czasu.

Któregoś dnia, zdecydowawszy się napisać artykuł o gronkowcach, Fleming zajrzał do tych kubków i odkrył, że wiele znajdujących się tam kultur było pokrytych pleśnią. Nie było to jednak zaskakujące – najwyraźniej zarodniki pleśni zostały wniesione do laboratorium przez okno. Kolejna rzecz była zaskakująca: kiedy Fleming zaczął zgłębiać kulturę, w wielu W miseczkach po gronkowcach nie było śladu – była tylko pleśń i przezroczyste, przypominające rosę krople.

Czy zwykła pleśń naprawdę zniszczyła wszystkie patogenne drobnoustroje? Fleming natychmiast postanowił sprawdzić swoje przypuszczenia i umieścił pleśń w probówce z bulionem odżywczym. Kiedy grzyb się rozwinął, wprowadził do tej samej bakterii różne bakterie i umieścił ją w termostacie. Następnie zbadawszy pożywkę, Fleming odkrył, że pomiędzy pleśnią a koloniami bakterii utworzyły się jasne i przezroczyste plamy – pleśń zdawała się ograniczać drobnoustroje, uniemożliwiając im rozwój w ich pobliżu.

Następnie Fleming postanowił przeprowadzić większy eksperyment: przeszczepił grzyba do dużego naczynia i zaczął obserwować jego rozwój. Wkrótce powierzchnię naczynia pokrył „” – grzyb, który urósł i zebrał się w ciasnych przestrzeniach. „Filc” kilkakrotnie zmieniał kolor: najpierw był biały, potem zielony czarny. Bulion odżywczy również zmienił kolor - z przezroczystego na żółty.

„Najwyraźniej pleśń wydostaje się do środka środowisko jakieś substancje” – pomyślał Fleming i postanowił sprawdzić, czy mają one właściwości szkodliwe dla bakterii. Nowe doświadczenia wykazały, że żółta ciecz niszczy te same mikroorganizmy, które zniszczyła sama pleśń. Co więcej, płyn miał wyjątkowo świetna aktywność„Fleming rozcieńczył go dwadzieścia razy, ale roztwór nadal pozostawał destrukcyjny dla bakterii chorobotwórczych.

Fleming zdał sobie sprawę, że znajduje się na progu ważne odkrycie. Porzucił wszystkie swoje sprawy i zaprzestał innych badań. Grzyb pleśniowy penicillium notatum jest już całkowicie pochłonęło jego uwagę. Do dalszych eksperymentów Fleming potrzebował galonów bulionu pleśniowego - badał, w jakim dniu wzrostu, w jakiej pożywce wzrostowej i na jakiej pożywce działanie tajemniczej żółtej substancji będzie najskuteczniejsze w niszczeniu drobnoustrojów.

Jednocześnie okazało się, że sama pleśń, podobnie jak żółty bulion, okazała się nieszkodliwa dla zwierząt. Fleming wstrzyknął je do żyły królika, do jamy brzusznej białej myszy, przemył skórę bulionem, a nawet wpuścił do oczu - nie zaobserwowano żadnych nieprzyjemnych zjawisk. W probówce rozcieńczona żółta substancja – produkt wydzielany przez pleśń – hamowała rozwój gronkowców, ale nie zaburzała funkcji leukocytów krwi. Fleming nazwał tę substancję penicyliną.

Odtąd nieustannie o tym myślał ważna kwestia: jak wyizolować obecną substancję czynną z filtrowanego bulionu pleśniowego? Niestety, okazało się to niezwykle trudne. Tymczasem było jasne, że wprowadzenie do krwi człowieka nierafinowanego bulionu, który zawierał obce białko, było z pewnością niebezpieczne.

Młodzi koledzy Fleminga, tacy jak on lekarze, a nie chemicy, podejmowali wiele prób Rozwiąż ten problem. Pracując w prowizorycznych warunkach, spędzili dużo czasu i energii, ale nic nie osiągnęli. Za każdym razem po oczyszczeniu penicylina rozkładała się i traciła swoje właściwości lecznicze.

W końcu Fleming zdał sobie sprawę, że to zadanie przekracza jego możliwości i rozwiązanie należy pozostawić innym. W lutym 1929 roku sporządził w London Medical Research Club raport na temat znalezionego niezwykle silnego środka przeciwbakteryjnego. Wiadomość ta nie wzbudziła zainteresowania.

Jednak Fleming był upartym Szkotem. Napisał długi artykuł szczegółowo opisujący swoje eksperymenty i opublikował go w magazyn naukowy. Na wszystkich kongresach i konwencjach medycznych w jakiś sposób przypominał o swoim odkryciu. Stopniowo o penicylina stała się znana nie tylko w Anglii, ale także w Ameryce.

Wreszcie w 1939 roku dwóch angielskich naukowców – Howard Florey, profesor patologii w jednym z instytutów w Oksfordzie i Ernst Chain, biochemik, który uciekł z Niemiec przed nazistowskimi prześladowaniami – poświęciło szczególną uwagę penicylinie.

Chain i Flory szukali motywu współpraca. Przyciągnęła ich trudność wyizolowania oczyszczonej penicyliny. Okazało się, że szczep (kultura drobnoustrojów wyizolowanych z określonych źródeł) wysłany tam przez Fleminga znajdował się na Uniwersytecie Oksfordzkim. To właśnie z tym zaczęli eksperymentować.

Aby penicylina stała się lekiem, należało ją połączyć z jakąś substancją rozpuszczalną w wodzie, ale tak, aby po oczyszczeniu nie utraciła swoich właściwości. niesamowite właściwości. Przez długi czas problem ten wydawał się nierozwiązywalny - penicylina szybko ulegała zniszczeniu w środowisku kwaśnym (dlatego, nawiasem mówiąc, nie można jej było przyjmować doustnie) i nie utrzymywała się długo w środowisku zasadowym, łatwo przechodziła w eter, ale jeśli nie została umieszczona na lodzie, został w nim zniszczony.

Dopiero po wielu eksperymentach udało się zastosować wydzielaną przez grzyba ciecz zawierającą kwas aminopenicylowy trudna droga przefiltrować i rozpuścić w specjalnym rozpuszczalniku organicznym, w którym sole potasowe, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie, są nierozpuszczalne. Po ekspozycji na octan potasu wytrąciły się białe kryształy soli potasowej penicyliny. Po wykonaniu wielu manipulacji Chain otrzymał śluzowatą masę, którą w końcu udało mu się zamienić w brązowy proszek.

Już pierwsze eksperymenty z nim dały oszałamiający efekt: nawet mała granulka penicyliny, rozcieńczona w proporcji jeden na milion, miała silne właściwości bakteriobójcze - umieszczone w tym środowisku śmiercionośne ziarniaki ginęły w ciągu kilku minut. Jednocześnie lek wstrzyknięty do żyły nie tylko go nie zabił, ale w ogóle nie miał wpływu na zwierzę.

Do eksperymentów Cheyne’a dołączyło kilku innych naukowców. Wpływ penicyliny był szeroko badany na białych myszach. Zakażano je gronkowcami i paciorkowcami w dawkach większych niż śmiertelne. Połowie z nich wstrzyknięto penicylinę i wszystkie myszy pozostały przy życiu. Reszta zmarła po kilku. Wkrótce odkryto, że penicylina niszczy nie tylko ziarniaki, ale także patogeny gangreny.

W 1942 roku przetestowano penicylinę na pacjencie umierającym na zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Bardzo szybko wyzdrowiał. Wiadomość o tym zrobiła ogromne wrażenie. Nie udało się jednak uruchomić produkcji nowego leku w walczącej Anglii. Flory wyjechał do USA i tu w 1943 roku w mieście Peoria po raz pierwszy rozpoczęło działalność laboratorium doktora Coghilla produkcja przemysłowa penicylina. W 1945 roku Fleming, Florey i Chain otrzymali Nagrodę Nobla za swoje wybitne odkrycia.

W ZSRR penicylinę z pleśni Penicilliumcrustosum (grzyb ten pobrano ze ściany jednego z moskiewskich schronów bombowych) uzyskała w 1942 roku profesor Zinaida Ermolyeva. Trwała wojna. Szpitale były przepełnione rannymi, ze zmianami ropnymi wywołanymi przez gronkowce i paciorkowce, wikłającymi i tak już ciężkie rany.

Leczenie było trudne. Wielu rannych zmarło w wyniku infekcji ropnej. W 1944 roku, po wielu badaniach, Ermolyeva poszła na front, aby sprawdzić działanie swojego leku. Przed operacją Ermolyeva podała wszystkim rannym domięśniowy zastrzyk penicyliny. Po tym zabiegu rany większości zawodników zagoiły się bez powikłań i ropienia, bez gorączki.

Penicylina wydawała się prawdziwym cudem doświadczonym chirurgom terenowym. Uzdrawiał nawet najciężej chorych, którzy już cierpieli na zatrucie krwi lub zapalenie płuc. W tym samym roku powstał ZSRR produkcja fabryczna penicylina.

Następnie rodzina antybiotyków zaczęła szybko się rozwijać. Już w 1942 r. Gause wyizolował gramicydynę, a w 1944 r. Amerykanin ukraińskiego pochodzenia Waksman otrzymał streptomycynę. Dzięki temu rozpoczęła się era antybiotyków co w kolejnych latach uratowało życie milionom ludzi.

Ciekawe, że penicylina pozostała nieopatentowana. Ci, którzy go odkryli i stworzyli, odmówili otrzymania patentów - uważali, że substancja, która może przynieść ludzkości takie korzyści, nie powinna służyć jako źródło dochodu. To prawdopodobnie jedyne odkrycie tej wielkości, do którego nikt nie rościł sobie praw autorskich.

Penicylina- legendarny lek. Rozpoczęło się erę antybiotyków, które uratowały miliony życie ludzkie. Środek ten jest nadal stosowany w leczeniu niektórych infekcji. Dziś modna jest krytyka antybiotyków, przypisując im wszelkie możliwe i niewyobrażalne wady. Ale wraz z pojawieniem się penicyliny świat zmienił się na zawsze i z pewnością stał się lepszym miejscem.

Kto odkrył penicylinę?

Na początku XX wieku koniecznością stał się sposób na walkę z infekcjami. Liczba ludności rosła, zwłaszcza w miastach przemysłowych. A przy takim zatłoczeniu każda infekcja groziła epidemią na dużą skalę.

Naukowcy wiedzieli już dużo o bakteriach, wyizolowano i zbadano czynniki wywołujące najczęstsze i niebezpieczne choroby, a także zastosowano niektóre leki. Ale nie było naprawdę skutecznego leku.

Pod koniec lat 20. ubiegłego wieku (1881 - 1955) aktywnie badał mikroorganizmy chorobotwórcze, w tym gronkowce - przyczynę wielu chorób.

Historia odkryć

Literatura, także beletrystyczna, barwnie opisuje, że szkocki naukowiec zachował się nieostrożnie i nie dezaktywował kultur bakteryjnych natychmiast po pracy z nimi. I pewnego dnia zauważył, że rosnąca pleśń rozpuściła kolonie na jednej z szalek Petriego.

Musisz zrozumieć, że nie była to zwykła pleśń, ale przywieziona z sąsiedniego laboratorium. Okazało się, że należy do rodzaju Penicillium (penicillum). Były wątpliwości co do jego różnorodności, ale eksperci ustalili, że tak penicillium notatum.

Fleming zaczął hodować tego grzyba w butelkach z bulionem odżywczym i przeprowadzać testy. Okazało się, że nawet przy silnym rozcieńczeniu ten środek antyseptyczny jest w stanie zahamować wzrost i rozmnażanie nie tylko gronkowców, ale także innych patogennych ziarniaków (rzeżączka, pneumokok) i pałeczki błonicy. Jednocześnie wiriony cholery, patogeny tyfusu i paratyfusu nie zareagowały na działanie penicillium notatum.

Ale główne pytania brzmiały: jak wyizolować czystą substancję niszczącą bakterie, jak utrzymać jej działanie przez długi czas? - Nie było na nie odpowiedzi. Fleming próbował stosować bulion miejscowo – do leczenia ropnych ran, do wkraplania do oczu i nosa (na nieżyt nosa). Jednak masowe badania utknęły w ślepym zaułku.

W latach 40. próby wyizolowania czystej penicyliny kontynuowała tzw. grupa oksfordzkich mikrobiologów. Howard Walter Florey i Ernest Chain uzyskali proszek, który można było rozcieńczać i wstrzykiwać.

Badania zostały pobudzone przez Drugi Wojna światowa. W 1941 roku do badań włączyli się Amerykanie i wymyślili więcej skuteczna technologia otrzymania penicyliny. Lek ten był niezbędny na frontach, gdzie każda rana, a nawet otarcie groziło zatruciem krwi i śmiercią.

Rząd radziecki zwrócił się do aliantów o dostarczenie nowego leku, ale nie otrzymał odpowiedzi. Następnie własna praca uruchomił Instytut Medycyny Doświadczalnej, na którego czele stoi Z. V. Ermolyeva. Zbadano kilkadziesiąt odmian grzyba Penicillium i wyizolowano najbardziej aktywną – Penicillium skorupiaste. W 1943 r. zaczęto produkować na skalę przemysłową krajową „penicylinę-krustosynę”.

Lek ten okazał się skuteczniejszy niż amerykański. Sam Flory odwiedził Moskwę, aby to sprawdzić. On także chciał pozyskać oryginalną kulturę naszego antybiotyku. Nie odmówiono mu, ale podano znane już na Zachodzie Penicillium notatum.

Nowoczesna koncepcja antybiotyków

Leki przeciwdrobnoustrojowe są dziś podzielone na wiele grup. Ze względu na sposób produkcji dzielimy je na:

1. Biosyntetyczny - naturalne - izolowane są z kultur mikroorganizmów;
2. Pół syntetyczny - otrzymywane są poprzez chemiczną modyfikację substancji wydzielanych przez mikroorganizmy.

Klasyfikacja według składu chemicznego jest szeroko stosowana:

• β-laktamy - penicylina, cefalosporyna itp.;
• Makrolidy - erytromycyna itp.;
• Tetracykliny i tak dalej.

Antybiotyki dzielą się także ze względu na spektrum działania: szerokie spektrum, wąskie spektrum. Według efektu dominującego:

1. bakteriostatyczny - zatrzymać podział bakterii;
2. bakteriobójczy - niszczą dorosłe formy bakterii.

Nowoczesna penicylina i naturalne antybiotyki

Dziś nazywany jest przodkiem wszystkich antybiotyków benzylopenicylina. Jest to naturalny lek bakteriobójczy z grupy β-laktamów. W czysta forma nie ma szerokiego spektrum działania. Niektóre rodzaje bakterii Gram-ujemnych, beztlenowców, krętków i niektórych innych patogenów są na nią wrażliwe.

Większość „twierdzeń”, które ludzie lubią obecnie wygłaszać na temat wszystkich antybiotyków, można przypisać naturalnym penicylinom:

1. Często powodują alergie - reakcje natychmiastowe i opóźnione. Ponadto dotyczy to wszelkich produktów zawierających penicylinę, w tym kosmetyków i produktów spożywczych.
2. Toksyczne działanie penicylin na system nerwowy, błony śluzowe (występuje stan zapalny), nerki.
3. Kiedy niektóre mikroorganizmy zostaną stłumione, inne mogą się ogromnie rozmnażać. Tak powstają nadkażenia – np.
4. Lek ten należy podawać w zastrzykach - ulega zniszczeniu w żołądku. Ponadto lek jest szybko eliminowany, co wymaga częstych zastrzyków.
5. Wiele szczepów mikroorganizmów ma lub rozwija oporność na jego działanie. Często winni są ludzie, którzy niewłaściwie stosują antybiotyki.

Ale ważne jest, aby zrozumieć, że taka (i szersza) lista niepożądanych skutków penicylin pojawiła się dzięki ich doskonałym badaniom. Wszystkie te wady nie czynią tego leku „trującym” i nie przesłaniają oczywistych korzyści, jakie wciąż przynosi pacjentom.

Dość powiedzieć, że wszystkie międzynarodowe organizacje medyczne uznały możliwość leczenia kobiet w ciąży penicyliną.

Aby poszerzyć spektrum działania naturalny antybiotykłączy się go z substancjami niszczącymi mechanizmy obronne bakterii - inhibitorami β-laktamazy (sulbaktam, kwas klawulonowy itp.). Opracowano także formy długo działające.

Nowoczesne półsyntetyczne modyfikacje pomagają przezwyciężyć wady naturalnej penicyliny.

Antybiotyki z grupy penicylin

Naturalne penicyliny:

• benzylopenicylina (penicylina G);
• fenoksymetylopenicylina (penicylina V);
• benzatynowa benzylopenicylina;
• benzylopenicylina prokaina;
• fenoksymetylopenicylina benzatynowa.

Półsyntetyczne penicyliny:

Rozszerzone spektrum działania -

Przeciw Pseudomonas aeruginosa -

• Tikarcylina;
• Azlocylina;
• Piperacylina;

Przeciw gronkowcom -

• oksacylina;

W połączeniu z inhibitorami beta-laktamazy -

• Ampicylina/sulbaktam.

Jak rozcieńczyć penicylinę

Za każdym razem, gdy przepisywany jest antybiotyk, lekarz musi podać dokładną dawkę i stosunek rozcieńczenia. Próba ich „odgadnięcia” na własną rękę doprowadzi do tragicznych konsekwencji.

Standard rozcieńczenia penicyliny wynosi 100 000 jednostek na 1 ml rozpuszczalnika (może to być sterylna woda do wstrzykiwań lub sól fizjologiczna). Dla różnych leków zalecane są różne rozpuszczalniki.

Do zabiegu potrzebne będą 2 strzykawki (lub 2 igły) - do rozcieńczenia i do wstrzyknięcia.

1. Przestrzegając zasad aseptyki i środków antyseptycznych należy otworzyć ampułkę z rozpuszczalnikiem i pobrać odpowiednią ilość płynu.
2. Przekłuć gumową zakrętkę butelki z proszkiem penicyliny za pomocą igły pod kątem 90 stopni. Powinien pojawić się czubek igły wewnątrz czapki o nie więcej niż 2 mm. Dodaj rozpuszczalnik (wymaganą ilość) do butelki. Odłączyć strzykawkę od igły.
3. Wstrząsać butelką aż do całkowitego rozpuszczenia proszku. Umieścić strzykawkę na igle. Odwróć butelkę do góry dnem i pobierz wymaganą dawkę leku do strzykawki. Zdjąć butelkę z igły.
4. Zmień igłę na nową - sterylną, zamkniętą nakrętką. Dawać zastrzyk.

Konieczne jest przygotowanie leku bezpośrednio przed wstrzyknięciem - aktywność penicyliny w roztworze gwałtownie maleje.

Oczywiście istnieje po prostu ogromna liczba leków, wszelkiego rodzaju antybiotyków, suplementów diety, których historia odkrycia nie jest znana nawet dziś. Ale nie można zignorować odkrycia tak znanego antybiotyku, jak penicylina.

Pierwszym antybiotykiem, który został odkryty przez przypadek, była legendarna penicylina. Benzylopenicylina (penicylina G (PCN G) lub po prostu penicylina (PCN)) to N-fenyloacetamid kwasu 6-aminopenicylanowego. Antybiotyk otrzymywany z grzyba pleśniowego penicillium. Należy zaznaczyć, że jej działanie opiera się na procesie hamowania syntezy zachodzącej w otoczkach zewnętrznych i dotyczy to także komórek z grupy bakteryjnej – benzylopenicylina zapobiega proliferacji komórek prokariotycznych, w tym sinic, a także zapobiega podział chloroplastów.

Około 1929 roku znany wówczas brytyjski bakteriolog Alexander Fleming przeprowadził serię eksperymentów w celu zbadania pleśni. Odkrył, że pewien rodzaj pleśni wydziela specyficzną substancję przeciwbakteryjną, zwaną później penicyliną. To jego eksperymenty poświęcone były szczegółowemu badaniu wpływu infekcji bakteryjnych na organizm ludzki.

Po wyhodowaniu w trakcie doświadczeń pierwszych kolonii kultur gronkowców Fleming odkrył, że większość z nich była podatna na infekcję pleśnią Penicillium chrysogenum. Brytyjski naukowiec zwrócił swoją uwagę na obszar, w którym nie rozmnażały się bakterie gronkowcowe – czyli dokładnie tam, gdzie znajdowała się pleśń Penicillium notanum. W ten sposób doszedł do wniosku, że pewien rodzaj pleśni jest w stanie wytworzyć substancje, które po prostu zabijają bakterie, które się z nią zetkną. Wynikiem eksperymentów było wyizolowanie przez bakteriologa Fleminga leku przeciwdrobnoustrojowego zwanego penicyliną. Krótko mówiąc, byłby to pierwszy nowoczesny antybiotyk.

Jak działa penicylina?

Jeśli chodzi o zasadę działania słynnego antybiotyku, polega ona na tym, że zachodzi proces hamowania i tłumienia reakcje chemiczne, niezbędne bakteriom do „życia”. W wyniku działania penicyliny cząsteczki biorące udział w narodzinach i budowie zupełnie nowych komórek drobnoustrojów zostają zablokowane. Ponadto bardzo ważne jest również wzięcie pod uwagę faktu, że penicylina G praktycznie nie działa negatywny wpływ na ciele człowieka lub zwierzęcia. Zewnętrzne powłoki komórek ludzkich bardzo różnią się od podobnych komórek posiadanych przez bakterie.

Już w 1931 roku próbowano w jakiś sposób poprawić jakość samego leku, a także uzyskać go w bardzo czystej postaci. Ale niestety na początku wszystko to nie zostało uwieńczone sukcesem i minęło około dziesięciu lat przed masową produkcją penicyliny.

Na początku lat 40. XX wieku angielscy bakteriolodzy Howard W. Flory oraz biochemicy Ernest Chain i Norman W. Heatley po raz pierwszy zdołali uzyskać wysokiej jakości czystą postać penicyliny PCN G, która uratowała życie setek tysięcy, jeśli nie milionów rannych żołnierzy podczas II wojny światowej! Za to naukowcy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny „za odkrycie penicyliny i jej działania leczniczego w różnych chorobach zakaźnych”; Fleming, Florey i Chain otrzymali ją w 1945 roku.

To dzięki penicylinie ocalono ogromną liczbę istnień ludzkich, zarówno podczas II wojny światowej, jak i po niej. Co więcej, lek stał się pierwszym lekarstwem, które jest w stanie oprzeć się drobnoustrojom różnych klas i typów. Odkrycie i produkcja penicyliny jest jednym z największe wydarzenia w medycynie i nauce minionego stulecia.

Oczywiście dzisiaj opracowano niesamowitą liczbę różnych antybiotyków, ale zawsze warto pamiętać, że większość tych leków opiera się właśnie na odkryciu właściwości lecznicze penicylina!

Dzięki stosowaniu antybiotyków w praktyce lekarskiej ocalono życie setek ludzi. Odkrycie penicyliny umożliwiło łatwe uratowanie ludzi przed chorobami, które do początków XX wieku uważano za nieuleczalne.

Medycyna przed wynalezieniem penicyliny

Przez wiele stuleci medycyna nie była w stanie uratować życia wszystkich chorych. Pierwszym krokiem do przełomu było odkrycie faktu o naturze pochodzenia wielu schorzeń. To jest oże większość chorób wynika z destrukcyjnego działania mikroorganizmów. Dość szybko naukowcy zdali sobie sprawę, że można je zniszczyć za pomocą innych mikroorganizmów, które wykazują „wrogie podejście” do patogenów.

W trakcie praktyka lekarska Kilku naukowców doszło do tego wniosku już w XIX wieku. Wśród nich był Louis Pasteur, który odkrył, że działanie niektórych rodzajów mikroorganizmów prowadzi do śmierci prątków. Jednak ta informacja nie wystarczyła. Trzeba było znaleźć konkrety skuteczne sposoby rozwiązanie problemu. Wszelkie próby lekarzy stworzenia leku uniwersalnego kończyły się niepowodzeniem. I tylko czysty przypadek i genialne przypuszczenie pomogły Aleksandrowi Flemingowi, naukowcowi, który wynalazł penicylinę.

Przydatne właściwości pleśni

Trudno uwierzyć, że najczęstsza pleśń ma właściwości bakteriobójcze. Ale to prawda. W końcu nie jest to tylko zielonkawo-szara substancja, ale mikroskopijny grzyb. Powstaje z jeszcze mniejszych zarodków unoszących się w powietrzu. W warunkach słabej cyrkulacji powietrza i innych czynników tworzy się z nich pleśń. Penicylina nie została jeszcze odkryta, ale w pismach Awicenny z XI wieku znajdują się wzmianki o leczeniu chorób ropnych za pomocą pleśni.

Spór między dwoma naukowcami

W latach 60. XIX wieku rosyjscy lekarze Aleksiej Polotebnow i Wiaczesław Manassein poważnie spierali się. Problemem była pleśń. Polotebnov uważał, że jest to przodek wszystkich drobnoustrojów. Manassein obstawał przy przeciwnym punkcie widzenia i aby udowodnić swoją tezę, przeprowadził serię badań.

Obserwował wzrost zarodników pleśni, które zasiał w podłożu. W rezultacie V. Manassein zauważył, że rozwój bakterii nie następuje dokładnie w miejscach rozwoju pleśni. Jego opinia została obecnie potwierdzona eksperymentalnie: pleśń rzeczywiście blokuje rozwój innych mikroorganizmów. Jego przeciwnik przyznał się do błędności swojego oświadczenia. Co więcej, sam Polotebnov zaczął dokładnie badać właściwości antybakteryjne pleśni. Istnieją dowody na to, że z powodzeniem stosował je nawet w leczeniu trudno gojących się owrzodzeń skóry. Połotebnow poświęcił kilka swoich rozdziałów Praca naukowa opis właściwości pleśni. Tam naukowiec zalecił wykorzystanie tych właściwości w medycynie, zwłaszcza w leczeniu chorób skóry. Pomysł ten nie zainspirował jednak innych lekarzy i został niesłusznie zapomniany.

Kto wynalazł penicylinę

Ta zasługa należy do naukowca medycyny. Był profesorem w laboratorium św. Maria z Londynu. Jego główny temat działalność naukowa- taki jest wzrost i właściwości gronkowców. Przez przypadek odkrył penicylinę. Fleming nie słynął ze szczególnej ostrożności; wręcz przeciwnie. Któregoś dnia, po pozostawieniu na stole roboczym nieumytych kubków z kulturami bakteryjnymi, kilka dni później zauważył, że utworzyła się tam pleśń. Interesował go fakt, że bakterie znajdujące się w przestrzeni wokół pleśni zostały zniszczone.

Fleming nadał nazwę substancji wydzielanej przez pleśń. Nazwał to penicyliną. Po duża ilość eksperymenty Naukowiec był przekonany, że substancja ta może zabić różne rodzaje bakterii chorobotwórczych.

W którym roku wynaleziono penicylinę? W 1928 roku zdolność obserwacji Aleksandra Fleminga dała światu tę cudowną wówczas substancję.

Produkcja i zastosowanie

Fleming nie był w stanie nauczyć się otrzymywania penicyliny, więc początkowo medycyna praktyczna nie była zbytnio zainteresowana jego odkryciem. Twórcami penicyliny jako leku medycznego byli Howard Florey i Chain Ernst. Razem ze swoimi kolegami wyizolowali czystą penicylinę i stworzyli na jej podstawie pierwszy na świecie antybiotyk.

W 1944 roku, podczas II wojny światowej, naukowcom w Stanach Zjednoczonych udało się wyprodukować penicylinę na skalę przemysłową. Testowanie leku zajęło trochę czasu. Niemal natychmiast penicylina została użyta przez siły zbrojne aliantów do leczenia rannych. Po zakończeniu wojny cywile amerykańscy również mogli kupić cudowny lek.

Właścicielami stali się wszyscy, którzy wynaleźli penicylinę (Fleming, Flory, Chain). nagroda Nobla w medycynie.

Penicylina: historia odkrycia w Rosji

Kiedy Świetnie Wojna Ojczyźniana wciąż trwała, J.W. Stalin podejmował liczne próby zakupu licencji na produkcję penicyliny w Rosji. Ale Stany Zjednoczone zachowały się dwuznacznie. Najpierw nazwano jedną sumę, trzeba powiedzieć, astronomiczną. Później jednak zwiększono go jeszcze dwukrotnie, tłumacząc te wzrosty błędnymi wstępnymi obliczeniami. W rezultacie negocjacje zakończyły się niepowodzeniem.

Nie ma jasnej odpowiedzi na pytanie, kto wynalazł penicylinę w Rosji. Poszukiwanie metod wytwarzania analogów powierzono mikrobiologowi Zinaidzie Ermolyevej. Udało jej się uzyskać substancję, którą później nazwano skorupą. Ale pod względem właściwości lek ten był znacznie gorszy od penicyliny, a sama technologia produkcji była pracochłonna i kosztowna.

Podjęto decyzję o zakupie licencji. Sprzedawcą był Ernst Chain. Następnie rozpoczął się rozwój technologii i wprowadzenie jej do produkcji. Procesem tym kierował Nikołaj Kopyłow. penicylina została ustalona dość szybko. Za to Nikołaj Kopyłow został nagrodzony

Antybiotyki w ogóle, a penicylina w szczególności, oczywiście, naprawdę mają unikalne właściwości. Jednak obecnie naukowcy są coraz bardziej zaniepokojeni faktem, że wiele bakterii i drobnoustrojów rozwija oporność na takie efekty terapeutyczne.

Problem ten wymaga obecnie dokładnych badań i poszukiwań. możliwe rozwiązania rzeczywiście może nadejść czas, kiedy niektóre bakterie nie będą już reagować na działanie antybiotyków.