Изобретателят на първите антибиотици е човек, който промени света. Отворено два пъти

Александър Флеминг се смята за изобретател на първия антибиотик пеницилин. В същото време нито той самият, нито други хора, които по един или друг начин са участвали в създаването на антибиотици, не претендират за авторство, искрено вярвайки, че откритие, което спасява животи, не може да бъде източник на доходи.

Свикнали сме с много неща, чието изобретение някога шокира света и преобърна живота. Не сме изненадани перални машини, компютри, настолни лампи. Дори ни е трудно да си представим как хората са живели без електричество, осветявайки къщите си с керосинови лампи или факли. Обектите ни заобикалят и ние сме свикнали да не забелязваме тяхната стойност.

Днешната ни история не е посветена на предмети от бита. Това е история за средствата, с които също сме свикнали и вече не ценим факта, че спасяват най-ценното – живота. Струва ни се, че антибиотиците винаги са съществували, но това не е така: дори по време на Първата световна война загинаха хиляди войници, защото светът не познаваше пеницилина, а лекарите не можеха да поставят животоспасяващи инжекции.

Пневмония, сепсис, дизентерия, туберкулоза, коремен тиф - всички тези заболявания се смятаха за нелечими или почти нелечими. През 30-те години на двадесети (двадесети!) Век пациентите много често умират от следоперативни усложнения, основните от които са възпаление на раната и по-нататъшно отравяне на кръвта. И това въпреки факта, че идеята за антибиотици е изразена още през 19 век от Луи Пастьор (1822-1895).

Този френски микробиолог открива, че бактериите от антракс са убити от няколко други микроба. Откритието му обаче не даде готов отговор или рецепта; по-скоро постави много нови въпроси пред учените: кои микроби се „борят“, отколкото единият побеждава другия... Разбира се, за да разберете това, ще са необходими много работа. Очевидно такъв слой работа е бил твърде много за учените от онова време. Отговорът обаче беше много близък, от самото начало на живота на Земята ...

Мухъл. Така познат и познат мухъл, живеещ до човек от хиляди години, се оказа негов защитник. Тази гъба, която се носи във въздуха под формата на спори, става обект на спор между двама руски лекари през 60-те години на XIX век.

Незабелязано откритие

Алексей Полотебнов и Вячеслав Манасеин не се съгласиха относно естеството на мухъл. Полотебнов вярвал, че всички микроби произлизат от мухъл, тоест мухълът е прародител на микроорганизмите. Манасеин му възрази. За да докаже своята правота, последният започва да изследва зелена плесен (на латински penicillium glaucum). След известно време лекарят имаше щастието да наблюдава интересен ефект: там, където имаше плесен, нямаше бактерии. Имаше само едно заключение: мухълът по някакъв начин пречи на микроорганизмите да растат. Противникът на Манасеин Полотебнов също стигна до това заключение: според неговите наблюдения течността, в която се образува плесента, остава чиста, прозрачна, което показва само едно - в нея няма бактерии.

За честта на губещия в научния спор Полотебнов, той продължи изследванията си в нова посока, използвайки мухъл като бактерицидно средство. Той създаде емулсия с мухъл и я поръси върху язвите на пациентите. кожни заболявания... Резултат: лекуваните язви заздравяват по-рано, отколкото ако не се лекуват. Разбира се, като лекар Полотебнов не можа да запази откритието в тайна и препоръчва този метод на лечение през 1872 г. в една от своите статии. За съжаление науката пренебрегна наблюденията му и лекарите от цял свят продължиха да лекуват пациенти със средства от времето на мракобесието: кръвопускане, прахове от сушени животни и насекоми и други глупости. Тези „лекарства“ се смятали за лечебни и били използвани дори в началото на прогресивния двадесети век, когато братята Райт изпробвали първите си самолети, а Айнщайн работил върху теорията на относителността.

Ясно на масата - заровете отвора

Статията на Полотебнов е игнорирана и в продължение на половин век никой от учените не прави нови опити за изследване на мухъл. Изследванията на Полотебнов и техните резултати „възкръснаха“ в началото на ХХ век благодарение на случайност и микробиолог, който не обичаше да почиства бюрото си ...

Шотландецът Александър Флеминг, който се смята за създател на пеницилин, от младостта си мечтаеше да намери средство, което унищожава патогенните бактерии. Той упорито учи микробиология (по-специално изучаваше стафилококи) в своята лаборатория, която се намираше в една от болниците в Лондон и беше тясна малка стая. В допълнение към упоритостта и всеотдайността в работата, неведнъж отбелязвани от колегите му, Флеминг имаше и друго качество: не обичаше да почиства бюрото си. Флаконите с лекарства понякога стояха на масата на микробиолога в продължение на седмици. Благодарение на този навик Флеминг успя буквално да се натъкне на страхотно откритие.

Веднъж учен остави колония от стафилококи без внимание за няколко дни. И когато решил да ги премахне, установил, че препаратите са покрити с мухъл, чиито спори очевидно са проникнали в лабораторията през отворен прозорец. Флеминг не само не изхвърли разваления материал, но го изследва под микроскоп. Ученият бил изумен: от патогенните бактерии не останала и следа - само мухъл и капки прозрачна течност. Флеминг решава да тества дали плесента наистина е способна да убива опасни микроорганизми.

Микробиологът е отгледал гъбичките хранителна среда, "закачи" други бактерии към него и постави чашата с лекарствата в термостата. Резултатът беше невероятен: между мухъла и бактериите се образуваха петна, леки и прозрачни. Мухълът се "огради" от "съседите" и не им позволи да се размножават.

Каква е тази течност, която се образува близо до матрицата? Този въпрос преследва Флеминг. Ученият се впусна в нов експеримент: отглежда мухъл в голяма колба и започва да наблюдава развитието му. Цветът на матрицата се променя 3 пъти: от бяло на зелено и след това става черен. Хранителният бульон също се промени от бистър в жълт. Изводът се наложи сам: мухълът отделя някои вещества в околната среда. Остава да видим дали имат същата "убийствена" сила.

Еврика!

Течността, в която живее мухълът, се оказа още повече мощен инструментмасово унищожаване на бактерии. Дори разреден 20 пъти с вода, не оставяше никакъв шанс на бактериите. Флеминг изостави предишните си изследвания, като посвети всичките си мисли на това откритие. Той установи в кой ден на растеж, на каква хранителна среда, при каква температура гъбата проявява най-голям антибактериален ефект. Той установил, че течността, отделяна от гъбичките, засяга само бактериите и е безвредна за животните. Той нарече този течен пеницилин.

През 1929 г. Флеминг говори за лекарството, което е открил в Лондонския клуб за медицински изследвания. Посланието му беше пренебрегнато – точно както някога беше станала статията на Полотебнов. Шотландецът обаче се оказа по-упорит от руския лекар. На всички конференции, речи, срещи на лекари Флеминг по един или друг начин споменава средствата, които е открил за борба с бактериите. Имаше обаче друг проблем - беше необходимо по някакъв начин да се изолира чист пеницилин от бульона, без да се разрушава.

Творби и награди

Изолиране на пеницилин - тази задача е решена повече от една година. Флеминг и неговите другари правят повече от дузина опита, но в чужда среда пеницилинът е унищожен. Лекарите-микробиолози не можаха да решат този проблем, тук се изискваше помощта на химици.

Информацията от новото лекарство постепенно достига до Америка. 10 години след първото изказване на Флеминг за пеницилина, двама английски учени се интересуват от това откритие, които съдбата и войната хвърлят в Америка. През 1939 г. Хауърд Фльори, професор по патология в институция в Оксфорд, и Ернст Чейн, биохимик, избягал от Германия, търсят тема за съвместна работа. Те се интересуваха от пеницилина или по-скоро от проблема с неговото изолиране. Тя се превърна в тема на тяхната работа.

В Оксфорд имаше щам (микробна култура), който Флеминг някога беше изпратил, така че учените имаха материал, с който да работят. В резултат на дълги, трудни изследвания и експерименти, Чейн успява да получи кристали от калиевата сол на пеницилина, които след това превръща в лигава маса, а след това в кафяв прах. Пеницилиновите гранули бяха много мощни: разредени един на милион, те убиваха бактериите за няколко минути, но бяха безвредни за мишки. Експериментите бяха проведени върху мишки: те бяха заразени със смъртоносни дози стрептококи и стафилококи, а след това половината от тях бяха спасени чрез инжектиране на пеницилин. Експериментите на Чейн привличат още няколко учени. Установено е, че пеницилинът убива и причинителите на гангрена.

Пеницилинът е тестван върху хора през 1942 г. и спасява живота на човек, умиращ от менингит. Този инцидент направи голямо впечатление на обществото и лекарите. В Англия не е било възможно да се установи производството на пеницилин поради войната, така че през 1943 г. е открито производството в Америка. През същата година правителството на САЩ направи поръчка за 120 милиона единици от лекарството. През 1945 г. Fleury and Chain получават Нобелова награда за изключително откритие. Самият Флеминг получава различни титли и награди десетки пъти: той е удостоен с рицарско звание, 25 почетни степени, 26 медала, 18 награди, 13 награди и почетно членство в 89 академии на науките и научни дружества. На гроба на учения има скромен надпис: "Александър Флеминг - изобретателят на пеницилина".

Изобретение, принадлежащо на човечеството

Учените от цял свят търсят средство за борба с бактериите, откакто са научили за съществуването им и са успели да видят през микроскоп. С избухването на Втората световна война необходимостта от този инструмент стана по-спешна от всякога. Не е изненадващо, че Съветският съюз също работи по този въпрос.

През 1942 г. професор Зинаида Ермолиева получава пеницилин от плесента penicillium crustosum, взета от стената на едно от бомбоубежищата в Москва. През 1944 г. Ермолиева, след дълги наблюдения и изследвания, решава да тества лекарството си върху ранените. Нейният пеницилин беше чудо за полевите лекари и животоспасяващ шанс за много ранени войници. През същата година в СССР започва производството на пеницилин.

Антибиотиците са голямо "семейство" лекарства, а не само пеницилин. Някои от неговите „сродници“ са открити през годините на войната. И така, през 1942 г. Гаузе получава грамицидин, а през 1944 г. американецът от украински произход Ваксман изолира стрептомицин.

Полотебнов, Флеминг, Верига, Фльори, Ермолиева, Гауз, Ваксман - тези хора, чрез своите трудове, дадоха ерата на антибиотиците на човечеството. Ерата, когато менингитът или пневмонията не са смъртна присъда. Пеницилинът остава непатентован: никой от създателите му не претендира за авторството на животоспасяващо лекарство.

До началото на 20 век лечението на инфекциите се основава главно на фолклор, стереотипи и суеверия. Историята на откриването на антибиотиците в това отношение е много любопитна. Смеси с антимикробни свойства, които са били използвани за лечение на инфекции, са описани преди повече от 2000 години. Много древни култури, включително древните египтяни и древните гърци, са използвали специално подбрани плесени, растителни материали и екстракти за лечение на инфекции.

Използването им в съвременна медициназапочва с откриването на синтетични антибиотици, получени от багрила. Обикновено всяка история за откриването на антибиотиците започва със споменаването на този факт.

Първи проучвания

Синтетичната антибиотична химиотерапия като наука и разработването на антибактериални лекарства започва в Германия с изследвания, проведени от Пол Ерлих в края на 1880-те. Ерлих отбеляза, че някои багрила ще оцветят човешки, животински или бактериални клетки, докато други не. След това той предложи идеята за създаване на химикали, които да действат като селективно лекарствокойто ще свърже и убие бактериите, без да навреди човешкото тяло... След скрининг срещу стотици багрила различни организмипрез 1907 г. той открива лекарствен полезно вещество, първото синтетично антибактериално лекарство, което сега се нарича арфенамин. Повече информация за историята на откриването на антибиотиците ще получите по-късно в статията.

Съюз на немски и японци

епоха антибактериално лечениезапочва с откриването на синтетични антибиотици, извлечени от арсен от Алфред Бертхайм и Ерлих през 1907 г. Ерлих и Бертхайм експериментират с различни химикали, получени от багрила, за лечение на трипанозомоза при мишки и инфекции със спирохети при зайци. Макар че техните ранни съединения бяха твърде токсични, Ерлих и Сахачиро Хата, японски бактериолог, работещ с първия, който намери лек за сифилис, успяха в 606-ия си опит в серия от сложни експерименти.

Признание и търговски успех

През 1910 г. Ерлих и Хата обявяват своето откритие, което наричат лекарството 606, на конгреса по вътрешни болести във Висбаден. Hoechst започва да продава този комплекс към края на 1910 г. под името Salvarsan. Това лекарство сега е известно като арфенамин. Лекарството е използвано за лечение на сифилис през първата половина на 20-ти век. През 1908 г. Ерлих получава Нобелова награда по физиология и медицина за приноса си към имунологията. Хата е номинирана за Нобелова награда по химия през 1911 г. и Нобелова награда по физиология и медицина през 1912 и 1913 г.

Нова ера в историята на медицината

Първият сулфонамид и първото системно активно антибактериално лекарство, Prontosil, е разработено от изследователска група, ръководена от Герхард Домагк през 1932 или 1933 г. в Bayer Laboratories на конгломерата IG Farben в Германия, за което Домагк получава Нобелова награда за физиология през 1939 г. или Лекарство. Сулфаниламидът (активната съставка в Prontosil) не е патентован, тъй като вече е бил използван в индустрията за боядисване в продължение на няколко години. Prontosil има относително широк ефект срещу грам-положителни коки, но не и срещу ентеробактерии. Успехът му в лечението обикновено е финансово стимулиран от човешкото тяло и неговата имунна система. Откриването и разработването на това сулфонамидно лекарство беляза ерата на антибактериалните лекарства.

Откриването на антибиотика пеницилин

Историята на пеницилина следва серия от наблюдения и открития на ясни доказателства за антибиотична активност в плесени, предшестващи синтеза на химическия пеницилин през 1928 г. Древните общества имат примери за използване на дървесни плесени за лечение на инфекции. Въпреки това, не е известно дали тези плесени са пеницилинови видове. Шотландският лекар Александър Флеминг беше първият, който предположи, че плесента Penicillium трябва да отделя антибактериално вещество, което той нарече пеницилин през 1928 г. Пеницилинът беше първият съвременен антибиотик.

По-нататъшно изследване на мухъл

Но информацията за историята на откриването на антибиотиците не се ограничава до 20-те години на миналия век. През следващите дванадесет години Флеминг култивира, разпространява и изучава интересна плесен, която е призната за рядък вид Penicillium notatum (сега Penicillium chrysogenum). Много по-късни учени участват в стабилизирането и масовото производство на пеницилин и в търсенето на по-продуктивни щамове Penicillium. Тези учени включват Ернст Чейн, Хауърд Флори, Норман Хийтли и Едуард Ейбрахам. Малко след откриването на пеницилина, учените откриха, че няколко болестотворни патогени проявяват антибиотична резистентност към пеницилин. Изследванията за разработване на по-ефективни щамове и за разбиране на причините и механизмите на антибиотичната резистентност продължават и днес.

Мъдростта на древните

Много древни култури, включително тези в Египет, Гърция и Индия, независимо са открили полезните свойства на гъбичките и растенията при лечението на инфекции. Тези лечения често са работили, защото много организми, включително много видове плесени, естествено произвеждат антибиотични агенти. Древните лечители обаче не са могли точно да идентифицират или изолират активните компоненти на тези организми. В Шри Ланка през втори век пр.н.е. д. Войниците от армията на крал Дутугемуну (161-137 г. пр. н. е.) провериха дали маслените торти (традиционен шриланкски сладкиш) се съхраняват в огнища за дълго време, преди да започнат военни кампании за приготвяне на плесенясали тортили за заздравяване на рани ...

В Полша от 17-ти век мокър хляб се смесва с паяжина (която често съдържа гъбични спори), за да лекува рани. Техниката е спомената от Хенрик Сиенкевич в книгата му с огън и меч от 1884 г. В Англия през 1640 г. идеята за използване на мухъл като форма на лечение е документирана от фармацевти като Джон Паркинсън, херцог на краля, който се застъпва за използването на мухъл в книгата си по фармакология. Откриването на антибиотици на основата на плесени ще революционизира света.

Ново време

Съвременната история на изследванията на пеницилин започва сериозно през 1870-те години в Обединеното кралство. Сър Джон Скот Бурдън-Сандерсън, който отиде в болницата "Св. Мария" (1852-1858) и след това работи там като лектор (1854-1862), забелязва, че културалният бульон, покрит с мухъл, инхибира растежа и размножаването на бактерии. Откритието на Бурдън-Сандерсън накара Джоузеф Листър, английски хирург и баща на съвременните антисептици, да открие през 1871 г., че пробите от плесенясала урина имат същия ефект. Листър също така описва антибактериалния ефект върху човешката тъкан на плесен, който той нарече Penicillium glaucum. Строго погледнато, 1871 г. може да се нарече датата на откриването на антибиотиците. Но само формално. Истинските антибиотици, подходящи за постоянна употреба и производство, ще бъдат произведени много по-късно.

През 1874 г. уелският лекар Уилям Робъртс, който по-късно въвежда термина "ензим", забелязва, че бактериалното замърсяване обикновено отсъства от лабораторните култури на Penicillium glaucum. Джон Тиндал продължава работата на Бурдън-Сандерсън и демонстрира на Кралското общество през 1875 г. антибактериалния ефект на гъбата Penicillium. По това време е доказано, че Bacillus anthracis причинява антракс, което е първата демонстрация, че определена бактерия причинява специфично заболяване. През 1877 г. френските биолози Луи Пастьор и Жул Франсоа Жубер отбелязват, че културите от антраксни бацили, когато са замърсени с мухъл, могат да бъдат успешно унищожени. Няколко препратки предполагат, че Пастьор е идентифицирал щама на плесента, който е използвал като penicillium notatum. Въпреки това, книгата на Пол дьо Кройф от 1926 г., Ловците на микроби, описва инцидента като замърсяване с бактерии, различни от мухъл. През 1887 г. Гар получава подобни резултати. През 1895 г. Винченцо Тиберио, италиански лекар от университета в Неапол, публикува изследване за мухъл в резервоар в Арцано, което показва антибактериални свойства. Всичко това трябва да знаете, защото във всеки учебник по фармакология историята на откриването на антибиотиците заема специално място.

Две години по-късно Ърнест Дюшен от École du Sant Militiere в Лион независимо открива лечебните свойства на плексигласовата плесен Penicillium, успешно лекувайки заразени морски свинчета от коремен тиф. Той публикува дисертацията си през 1897 г., но тя е игнорирана от Института Пастьор. Самият Дюшен използва откритие, направено по-рано от арабски номади, които използват спори на мухъл за лечение на язви по коне. Дюшен не твърди, че мухълът съдържа някакъв антибактериален агент, само че мухълът защитава животните по някакъв начин. Пеницилинът на Флеминг не лекува коремен тиф и затова остава неизвестно какво вещество може да е отговорно за лечението на морски свинчета Дюшен.

Други наблюдения на мухъл

Историята на откриването на антибиотиците не се ограничава до това. В Белгия през 1920 г. Андре Грация и Сара Дат наблюдават гъбична инфекция в една от техните култури, Staphylococcus aureus, която пречи на растежа на бактериите. Те идентифицират гъбичките като вид пеницилиум и представиха наблюденията си в лабораторен протокол, който получи малко внимание. Костариканският изследовател Пикадо Туайт също отбеляза антибиотичния ефект на Penicillium през 1923 г. Откриването на антибиотиците изигра огромна роля в историята на фармакологията.

Страхотен пробив

През 1928 г. шотландският биолог Александър Флеминг забелязва ореол на инхибиране на бактериалния растеж в култура от пръчици Staphylococcus. Той заключи, че мухълът отделя вещество, което инхибира растежа на бактериите. Той култивира чиста култура на мухъл и впоследствие синтезира това, което по-късно нарече "пеницилин". През следващите дванадесет години Флеминг култивира и развъжда оригиналния щам на мухъл, който в крайна сметка е идентифициран като penicillium notaum (днес Penicillium chrysogenum). Той не успя да създаде стабилна форма за масово производство. Независимо от това, откриването на антибиотиците от Флеминг бележи началото на нова ера в историята на медицината.

Продължение на една велика кауза

Сесил Джордж Пейн, патолог в Кралската болница в Шефилд, се опитва да лекува сикоза (изригвания във фоликул) с пеницилин, но експериментът му е неуспешен, вероятно защото лекарството не прониква достатъчно дълбоко. Обръщайки се към лечението на неонатална офталмия, гонококова инфекция при кърмачета, той постига първото си успешно изцеление на 25 ноември 1930 г. Той излекува четирима пациенти (един възрастен и три бебета) от очни инфекции, въпреки че пети пациент няма късмет.

В Оксфорд Хауърд Уолтър Флори организира голяма и опитна биохимична изследователска група, включваща Ернст Борис Зейн и Норман Хийтли, за провеждане на клинични изпитвания и производство на стабилен пеницилин в необходимите количества. През 1940 г. Zein и Edward Abraham съобщават за първата индикация за антибиотична резистентност към пеницилин, щам на E. coli, който произвежда ензим пеницилиназа, който може да унищожи пеницилина и напълно да отрече неговия антибактериален ефект.

Индустриално производство

Между 1941 и 1943 г. Moyer, Coghill и Raper в Северната регионална изследователска лаборатория на USDA в Пеория, Илинойс, САЩ, разработват методи за промишлено производство на пеницилин и изолирани високопродуктивни щамове. Декември 1942 г., жертви на пожара в Cocoanut Grove в Бостън стана първите пациенти с изгаряния, които бяха успешно лекувани с пеницилин. Едновременно проучване на Джаспър Х. Кейн и други учени от Pfizer в Бруклин разработи практичен метод на дълбока ферментация за производство големи количествапеницилин от фармацевтичен клас.

Откриването на антибиотиците в Русия се случи непосредствено след въвеждането на пеницилин в СССР в края на 30-те години на миналия век, когато Ермолиева ги изследва. Ролята на Русия в тази история, макар и донякъде второстепенна, също е важна. Не напразно, когато се говори за откриването на антибиотици, Флеминг, Чейн, Флори, Ермолиева са основните имена, споменати от историците на медицината.

Химиците се включиха

Дороти Ходжкин определя правилната химическа структура на пеницилина с помощта на рентгенова кристалография в Оксфорд през 1945 г. През 1952 г. в Кундле, Тирол, Австрия, Ханс Маргрейтер и Ернст Брандл от Университета по биохимия (сега Сандоз) разработиха първия киселинно-устойчив пеницилин за перорално приложение, пеницилин B. Американският химик Джон С. Шийън от Масачузетския технологичен институт (MIT) впоследствие завърши първия химичен синтез на пеницилин през 1957г. Читателят сигурно вече е разбрал, че периодът на откриването на антибиотиците в микробиологията е продължил почти половината от миналия век. През 1959 г. Обединеното кралство въведе второ поколение полусинтетичен β-лактам метицилин за борба с резистентните пеницилинази от първо поколение през 1959 г. Вероятно в момента има устойчиви на метицилин форми на стафилококи. Струва си да се отбележи, че сред откритията на 20-ти век антибиотиците заемат много почетно място.

Антибиотични бактерии

Наблюдения за растежа на някои микроорганизми, които инхибират растежа на други бактерии, са отбелязани от края на 19 век. Тези наблюдения върху синтеза на антибиотици между микроорганизмите доведоха до откриването на естествените антибактериални средства... Луи Пастьор отбеляза: „Ако можехме да се намесим с антагонизма, наблюдаван между определени бактерии, това би донесло може би най-голямото обещание в терапията“. Това беше един вид повратна точка в историята на откриването на антибиотиците.

Още малко за 19 век

През 1874 г. лекарят сър Уилям Робъртс отбелязва, че културите на плесента Penicillium glaucum, които се използват при производството на някои видове синьо сирене, не показват бактериално замърсяване. През 1876 г. физикът Джон Тиндал също допринася за тази област. Пастьор провежда проучване, което показва, че Bacillus anthracis няма да расте в присъствието на свързана плесен Penicillium notatum.

През 1895 г. италианският лекар Винченцо Тиберио публикува статия за антибактериалната сила на някои екстракти от плесен.

През 1897 г. докторантът Ърнест Дюшен пише „Принос към елиминирането на микроорганизмите: антагонизъм, антагонистично мислене и патогени“. Това беше първото известно научна работада разгледа терапевтичния потенциал на мухъла в резултат на тяхното антимикробна активност... В работата си Дюшен предлага бактериите и плесените да участват във вечната битка за оцеляване. Дюшесин забеляза, че E. coli е отстранена с Penicillium glaucum, когато и двамата са израснали в една и съща култура. Той също така забеляза, че когато инокулира лабораторни животни със смъртоносни дози тифоидни бацили заедно с Penicillium glaucum, животните не умират от коремен тиф. За съжаление военната служба на Дюшен след завършване на степента му попречи да предприеме по-нататъшни изследвания. Дюшен умира от туберкулоза, заболяване, което сега се лекува с антибиотици.

Единствено Флеминг, повече от 30 години по-късно, той предположи, че мухълът трябва да отделя антибактериално вещество, което той нарече пеницилин през 1928 г. Дуетът, който оформи историята на откриването на антибиотици - Флеминг / Ваксман. Флеминг вярва, че неговите антибактериални свойства могат да се използват за химиотерапия. Първоначално той характеризира някои от неговите биологични свойства и се опитва да използва суровото лекарство за лечение на определени инфекции, но не може да продължи развитието си без помощта на обучени химици. Никой не е играл толкова решаваща роля в цялата тази епопея като научния дует Флеминг / Ваксман, историята на откриването на антибиотиците няма да ги забрави.

Но в този епос имаше и други важни имена. Както беше споменато по-рано, едва през 1942 г. химиците успяха да пречистят пеницилина, но до 1945 г. той не стана широко достъпен извън съюзническата армия. По-късно Норман Хийтли разработи техника за обратно извличане за ефективно почистванепеницилин в насипно състояние. Химическа структурапеницилинът е предложен за първи път от Абрахам през 1942 г. и след това по-късно потвърден от Дороти Кроуфут Ходжкин през 1945 г. Пречистеният пеницилин показва мощна антибактериална активност срещу широк спектър от бактерии и има ниска токсичност при хора. В допълнение, неговата активност не се инхибира от биологични компоненти като гной, за разлика от синтетичните сулфонамиди. Развитието на потенциала на пеницилина доведе до подновен интерес към търсенето на антибиотични съединения с подобна ефикасност и безопасност. Цейн и Флори споделят Нобеловата награда за медицина през 1945 г. с Флеминг, който открива тази чудотворна форма. Откриването на антибиотици от Ермолиева беше очаквано игнорирано от западната научна общност.

Други антибиотици на основата на плесени

Флори приписва на Рене Дюбо новаторски подход към преднамереното и систематично търсене на антибактериални съединения, което доведе до откриването на грамицидин и съживи изследванията на Флори за свойствата на пеницилина. През 1939 г., с избухването на Втората световна война, Дюбо обявява откриването на първия естествено получен антибиотик, тиротрицин. Това беше един от първите търговски антибиотици, които бяха много ефективни при лечението на рани и язви по време на Втората световна война. Въпреки това, грамицидин не може да се използва системно поради токсичност. Установено е също, че тироцидинът е твърде токсичен за системна употреба. Резултатите от изследванията, получени през този период, не са били споделени между Оста и съюзническите сили по време на Втората световна война и са били в ограничено търсене по целия свят по време на „ студена война". Представянето на откритието на антибиотиците се състоя основно в развитите страни на Запада.

История на името

Терминът „антибиотик“, което означава „срещу живота“, е въведен от френския бактериолог Жан Пол Вилшемин като описателно наименование за свойствата, проявявани от тези ранни антибактериални лекарства. Антибиотикът е описан за първи път през 1877 г., когато Луи Пастьор и Робърт Кох наблюдават как бацилът умира, когато е изложен на Bacillus anthracis. Тези лекарства по-късно са преименувани на антибиотици от Селман Ваксман, американски микробиолог, през 1942 г. Тази дата трябва да бъде включена в списъка на годините на откриване на антибиотици.

Терминът "антибиотик" е използван за първи път през 1942 г. от Selman Waxman и неговите сътрудници в статии в списания, за да опишат всяко вещество, произведено от микроорганизъм, което е антагонистично на растежа на други микроорганизми. Тази дефиниция изключва вещества, които убиват бактериите, но които не се произвеждат от микроорганизми (като стомашни сокове и водороден прекис). Той също така изключи синтетични антибактериални съединения като сулфонамиди. В настоящата си употреба терминът "антибиотик" се отнася за всяко лекарство, което убива бактериите или инхибира техния растеж, независимо дали лекарството се произвежда от микроорганизъм или не.

Етимология

Терминът „антибиотик“ идва от представката „анти“ и гръцката дума βιωτικός (biōtikos), „годен за живот, жив“, която идва от βίωσις (biōsis), „начин на живот“, както и от корена βίος ( bios) „живот“. Терминът „антибактериален“ идва от гръцкия ἀντί (анти), „против“ + βακτήριον (baktērion), съкратено от βακτηρία (baktēria), „тръстика“, тъй като първите намерени бактерии са с пръчковидна форма.

Алтернативи на антибиотиците

Увеличаването на броя на бактериалните щамове, които са резистентни към традиционните антибиотични терапии, заедно с намаляването на броя на новите антибиотици, които в момента се разработват като лекарства, предизвика разработването на стратегии за лечение на бактериални заболявания, които са алтернативи на традиционните антибактериални наркотици. За борба с този проблем се изследват и неспецифични подходи (т.е. продукти, различни от класическите антибактериални средства), които са насочени към бактерии или подходи, насочени към гостоприемника, включително фагова терапия и ваксини.

Ваксини

Ваксините разчитат на имунна модулация или увеличаване. Ваксинацията или стимулира, или повишава имунитета на човек, за да предотврати инфекция, което води до активиране на макрофагите, производство на антитела, възпаление и други класически имунни отговори. Антибактериалните ваксини са отговорни за драматичното намаляване на глобалните бактериални заболявания. Ваксините, получени от атенюирани цели клетки или лизати, са заменени от до голяма степен по-малко реактивни, безклетъчни ваксини, състоящи се от пречистени компоненти, включително капсулни полизахариди и техните конюгати, протеинови носители и инактивирани токсини (токсини) и протеини.

Фагова терапия

Фаговата терапия е друго лечение за резистентни на антибиотици бактериални щамове. Фаговата терапия инфектира патогенните бактерии със собствени вируси. Бактериофагите са изключително специфични за определени бактерии, така че не увреждат организма на гостоприемника и чревната микрофлора, за разлика от антибиотиците. Бактериофагите, известни също като фаги, заразяват и могат да убиват бактериите и да повлияят на растежа на бактериите предимно по време на литични цикли. Фагите вмъкват своята ДНК в бактерия, където тя се транскрибира и използва за създаване на нови фаги, след което клетката ще лизира, освобождавайки нов фаг, който може да зарази и унищожи други бактерии от същия щам. Високата специфичност на фага предпазва "добрите" бактерии от унищожаване.

Въпреки това, има и някои недостатъци при използването на бактериофаги. Бактериофагите могат да съдържат фактори на вирулентност или токсични гени в своите геноми. В допълнение, пероралното и интравенозно приложение на фаги за унищожаване на бактериални инфекции представлява много по-висок риск за безопасност, отколкото локално приложениеи има допълнителния проблем с несигурните имунни отговори към тези големи антигенни коктейли. Съществуват значителни регулаторни пречки, които трябва да бъдат преодолени за такива рискови лечения. Използването на бактериофаги като заместител на антимикробните лекарства остава привлекателен вариант въпреки многобройните предизвикателства.

Роля на растенията

Растенията са важен източник на антимикробни съединения и народните лечители отдавна ги използват за профилактика или лечение. инфекциозни заболявания... Напоследък има подновен интерес към използването на естествени продукти за идентифициране на нови антибиотици (дефинирани като органични продуктис антибиотична активност) и тяхното използване при откриването на антибактериални лекарства в ерата на геномиката. Фитохимикалите са активният биологичен компонент на растенията и някои фитохимикали, включително танини, алкалоиди, терпеноиди и флавоноиди, имат антимикробна активност. Някакъв антиоксидант хранителни добавкисъщо съдържат фитохимикали (полифеноли) като екстракт гроздови семенаи показват антибактериални свойства in vitro.

Фитохимикалите са способни да инхибират синтеза на пептидогликан, да увреждат структурите на микробната мембрана, да променят хидрофобността на повърхността на бактериалната мембрана и да модулират чувствителността на кворума. С нарастването на антибиотичната резистентност през последните години се проучва потенциалът на новите растителни антимикробни средства. Въпреки това може да се каже, че дълъг периодоткриването на антибиотиците е към своя край.

Въведение

Фактът, че някои микроби могат по някакъв начин да инхибират растежа на други, е добре известен от дълго време. През 1928-1929г. А. Флеминг открива щам на мухъл пеницилин (Penicillium notatum), който отделя химикал, който инхибира растежа на стафилококи. Веществото е наречено "пеницилин", но едва през 1940 г. Х. Флори и Е. Чейн са удостоени с Нобелова награда. В нашата страна голям принос към учението за антибиотиците има Z.V. Ермолиева и G.F. Гауза.

Самият термин "антибиотик" (от гръцки anti, bios - срещу живота) е предложен от S. Waxman през 1842 г. за обозначаване на естествени вещества, произведени от микроорганизми и в ниски концентрации, антагонисти на растежа на други бактерии.

Антибиотиците са химиотерапевтични лекарства, направени от химични съединения с биологичен произход (естествени), както и техните полусинтетични производни и синтетични аналози, които в ниски концентрации имат селективно увреждащо или разрушително действие върху микроорганизмите и туморите.

Историята на откриването на антибиотиците

В народната медицина екстрактите от лишеи отдавна се използват за лечение на рани и лечение на туберкулоза. По-късно екстракти от бактерията Pseudomonas aeruginosa бяха включени в състава на мехлеми за лечение на повърхностни рани, въпреки че никой не знаеше защо помагат, а феноменът на антибиозата беше неизвестен.

Първите антибиотици са изолирани още преди да е известна тяхната способност да инхибират растежа на микроорганизмите. И така, през 1860 г. синият пигмент пиоцианин, произведен от малки подвижни пръчковидни бактерии от рода Pseudomonas, е получен в кристална форма, но неговите антибиотични свойства са открити едва много години по-късно. През 1896 г. друг химикал от този вид, наречен микофенолова киселина, кристализира от плесенна култура.

Постепенно става ясно, че антибиозата е от химичен характер и се дължи на производството на специфични химични съединения.

Появата на термина "антибиотици" е свързана с получаването и въвеждането в медицинската практика на ново химиотерапевтично лекарство пеницилин, чиято активност срещу патогенни коки и други бактерии значително надвишава ефекта на сулфонамида.

Пионерът на пеницилина е английският микробиолог А. Флеминг, който от 1920 г. изследва антибактериалните свойства на зелената плесен, гъба от рода Penicillium. А. Флеминг се опитва повече от 10 години да получи и изолира пеницилин от културалната течност в химикал чиста формаподходящ за клинична употреба... Това обаче беше възможно да се направи едва през 1940 г. след избухването на Втората световна война, когато бяха необходими нови, по-ефективни от сулфонамидите. лекарстваза лечение гнойни усложнениярани и сепсис. Английският патолог G. Flory и биохимикът E. Cheyne успяват да изолират нестабилна пеницилова киселина и да получат нейната сол, която стабилно запазва антибактериалната си активност. През 1943 г. производството на пеницилин е разгърнато в Съединените щати. З. В. Ермолиева е един от организаторите на производството на пеницилин в нашата страна по време на Великата отечествена война.

Успехът на клиничната употреба на пеницилин послужи като сигнал за задълбочени изследвания в различни странисвят, насочен към намирането на нови антибиотици. За тази цел бала изследва способността на множество щамове гъби, актиномицети и бактерии, съхранявани в микробни музеи на различни институти и новоизолирани от заобикаляща среда, предимно почви, произвеждат антибиотични вещества. В резултат на тези изследвания, Z. Waxman и други през 1943 г. е открит стрептомицин, а след това и много други антибиотици.

Московска медицинска академия. ТЯХ. Сеченов

Отделение по обща хирургия на базата на Градска клинична болница № 23 (2 гнойно отделение)

"История на откриването на антибиотиците."

Изпълнител:

Студент 3-та година

Факултет по медицина

4-та група

Юлия Олеговна Лабутина

Учител: Вавилова Г.С.

Москва 2004г

Антимикробни лекарства.

Постига се ограничаване или спиране на микробния растеж различни методи(по комплекси от мерки): антисептик, стерилизация, дезинфекция, химиотерапия... Съответно се наричат химикалите, които се използват за прилагане на тези мерки стерилизиращи средства, дезинфектанти, антисептици и антимикробна химиотерапия... Антимикробните химични агенти се разделят на две групи: тези, които нямат селективност на действие, са вредни за повечето микроби, но в същото време са токсични за клетките на макроорганизма (антисептици и дезинфектанти) и тези, които имат селективност. на действие (химиотерапевтични средства).

Химиотерапевтичните антимикробни лекарства са химически лекарства, които се използват при инфекциозни заболявания за етиотропно лечение (т.е. насочване към микроб като причина за заболяването) и за предотвратяване на инфекции.

Антимикробните химиотерапевтични средства включват следните групи лекарства:

Антибиотици (действат само върху клетъчни форми на микроорганизми; известни са и антитуморни антибиотици)

Синтетични химиотерапевтични лекарства с различни химични структури (сред тях има лекарства, които действат или върху клетъчни микроорганизми, или върху неклетъчни форми на микроби)

Антибиотици - това са химиотерапевтични лекарства от химични съединения с биологичен произход (естествени), както и техни полусинтетични производни и синтетични аналози, които в ниски концентрации имат селективно увреждащо или разрушително действие върху микроорганизмите и туморите. Антибиотиците, използвани в медицинската практика, се произвеждат от актиномицети (лъчисти гъби), плесени и някои бактерии. Както вече споменахме, антимикробният ефект на антибиотиците е селективен: те действат по-силно върху някои организми, а върху други по-слабо или не действат изобщо. Селективно и ефекта на антибиотиците и на животински клетки, в резултат на което се различават по степента на токсичност и ефекта върху кръвта и другите биологични течности. Някои антибиотици представляват значителен интерес за химиотерапията и могат да се използват за лечение на различни микробни инфекции при хора и животни.

Проблемът с лечението на инфекциозни заболявания има същата дълга история като изследването на самите болести. От гледна точка на съвременния човек, първите опити в тази посока бяха наивни и примитивни, въпреки че някои от тях не бяха лишени от здрав разум (например каутеризиране на рани или изолиране на болни). Фактът, че някои микроби могат по някакъв начин да инхибират растежа на други, е добре известен от дълго време. В народната медицина екстрактите от лишеи отдавна се използват за лечение на рани и лечение на туберкулоза. По-късно бактериалните екстракти започват да се включват в състава на мехлеми за лечение на повърхностни рани. Pseudomonas aeruginosa... Опит, натрупан чрез трудни опити и грешки, въоръжени лечители със знания лечебни свойстваекстракти от билки и животински тъкани, както и различни минерали. Приготвянето на запарки и отвари от растителни материали е било широко разпространено в древния свят, те са били насърчавани от Клавдий Гален. През Средновековието репутацията на лекарствата от лечебни суровини е значително намалена от всякакви отвари, „изследвания“ на алхимиците и, разбира се, вярата в неизлечимостта на „наказанието на Господа“. В тази връзка си струва да се спомене вярата в лечебния ефект на ръцете на „помазаника Божий“, чрез докосването на царстващия човек преминават тълпите от болни. Например Луи XIV положи ръце на 10 000 пациенти, а Чарлз II Стюарт – на 90 000. Тъй като лекарите разбираха правилността на концепцията, лечението на болестите ставаше все по-„етиотропно“. Основателят на химиотерапията с право трябва да се счита за Парацелз, наречен от А. И. Херцен „първият професор по химия от сътворението на света“. Парацелз не без успех използва различни неорганични вещества (например соли на живак и арсен) за лечение на инфекции при хора и животни. След откриването на Новия свят стана известно за свойствата на кората на дървото "кина - кина", което се използвало от индианците за лечение на малария. Популярността на това лекарство се улеснява от чудотворното излекуване на съпругата на вицекраля на Америка, графиня Кингхон, а кората пристига в Европа под името „Прахът на графинята“, а по-късно е кръстена на самото хино дърво. Същата слава придоби и друго отвъдморско лекарство - Ипекакуана, което се използва от индианците за лечение на "кървава" диария.

Още през 1871-1872 г. Руските учени V.A. Манасеин и A.G. Полотебнов наблюдава ефект при лечението на инфектирани рани чрез прилагане на мухъл, въпреки че защо те помагат, никой не знаеше, а феноменът на антибиозата беше неизвестен.

Въпреки това, някои от първите микробиологични учени успяха да открият и опишат антибиозата (инхибиране от някои организми на растежа на други). Факт е, че антагонистичните връзки между различните микроорганизми се проявяват по време на растежа им в смесена култура. Преди разработването на методите за чиста култура, различни бактерии и плесени са отглеждани заедно, т.е. в оптимални условия за проява на антибиоза. Луи Пастьор, още през 1877 г., докато изучава антракса, забелязва, че инфекцията на животно със смес от патоген и други бактерии често пречи на развитието на болестта, което му позволява да предположи, че конкуренцията между микробите може да блокира патогенните свойства на патогена. Той описа антибиоза между почвените бактерии и патогенните бактерии, които причиняват антракс, и дори предположи, че антибиозата може да бъде в основата на лечението. Наблюденията на Л. Пастьор (1887) потвърждават, че антагонизмът в света на микробите е често срещано явление, но неговата природа е неясна.

Първите антибиотици са изолирани още преди да е известна тяхната способност да инхибират растежа на микроорганизмите. И така, през 1860 г. е получен син пигмент в кристална форма пиоцианинпроизведени от малки, подвижни пръчковидни бактерии от рода Pseudomonas, но неговите антибиотични свойства са открити едва много години по-късно. През 1899г. - R. Emmerich и O. Low съобщават за антибиотично съединение, образувано от бактерии Pseudomonas pyocyanea, и го кръсти пиоцианаза; лекарството се използва като локален антисептик. През 1896 г. B. Gozio от течност, съдържаща култура на гъба от род Пеницил (Пеницил бревикомпакт) , успя да кристализира друг химикал, озаглавен микофенолова киселинаинхибиране на растежа на антраксните бактерии.

Но нито едно лекарство не е спасило толкова много животи пеницилин... С откриването на това вещество започна нова ерапри лечението на инфекциозни заболявания - ерата на антибиотиците. Откриването на антибиотичните лекарства, с които вече сме свикнали в наше време, промени драматично човешкото общество. Болестите, които неотдавна се смятаха за безнадеждни, отстъпиха. Още по-изненадваща е историята на самото откритие.

Изключителният биолог Александър Флеминг е роден на 6 август 1881 г. в Шотландия, Ейршир. Момчето е израснало във фермата на родителите си, заобиколено от всички страни от пустош от пирен. Природата даде на младия Александър много повече от училище. На 13-годишна възраст младият Александър се премества в столицата на Великобритания - Лондон. Докато връстниците му учат, Флеминг работи за местна корабна компания в продължение на 5 години, изкарвайки прехраната си.

През 1901 г. Флеминг постъпва в Медицинския факултет „Сейнт Мери“, като издържа трудни изпити. Не му попречи, че минаха 5 години, откакто спря да учи. Освен това той беше признат за най-добрия кандидат в цялото Обединено кралство! Флеминг никога не е вършил безполезна работа. Той знаеше как да извлече от учебника само необходимото, пренебрегвайки останалото.

След завършване на обучението си Флеминг е поканен да работи в бактериологичната лаборатория в болницата „Света Мария”. По това време бактериологията беше начело на науката.

Работният ден на Флеминг в първите години от научната му кариера беше почти денонощен. Когато дойде на работа, часовникът беше сверен. И дори в два часа през нощта служителите, които закъсняват на работа, можеха да се отбият, за да поговорят с него и да изпият чаша бира.

През август 1914 г. избухва Първата световна война. Флеминг получава звание медицински офицер и е изпратен да създаде бактериологична лаборатория във Франция, в град Булон.

Всеки ден, качвайки се на тавана на болницата, където се намирала лабораторията, Флеминг минавал през болничните отделения, където лежали ранените. Всеки ден пристигаха все повече и повече групи от тях. Тук, в болницата, стотици от тях починаха от инфекция. Счупвания, разкъсвания на вътрешни тъкани... Парчета пръст и дрехи, попаднали в раните, завършиха работата на бомбите. Лицето на ранения посивя, дишането стана трудно - започна отравяне на кръвта. Резултатът е неизбежна смърт.

Флеминг започна да разследва инфекцията. Той каза:

„Бях посъветван винаги да прилагам превръзки с антисептици: карболова, борна киселини или водороден прекис. Видях, че антисептиците не убиват всички микроби, но ми казаха, че те убиват някои от тях и лечението е по-успешно, отколкото когато не се използват антисептици."

Флеминг решава да проведе прост експеримент, за да провери колко антисептиците помагат в борбата с инфекцията.

Ръбовете на повечето от раните бяха назъбени, с много извивки и извивки. В тези завои се натрупаха микроби. Флеминг направи фиктивна рана от стъкло: нагрява епруветката и изви края й като извивки на рана. След това той напълни тази епруветка със серум, замърсен с оборски тор. Това беше, като че ли, обща схема на конвенционална бойна рана. На следващия ден серумът стана мътен и се отдели лоша миризма... В него се размножават огромен брой микроби. След това Флеминг изля серума и напълни епруветката с разтвор на обикновен силен антисептик и след това напълни отново измитата по този начин епруветка с чист, незамърсен серум. И какво? Без значение колко пъти Флеминг изплакваше епруветката с антисептици, чистият серум ставаше същият зловонен и мътен през ден.

В завоите на епруветката микробите продължават да съществуват въпреки всичко. От този опит Флеминг заключава, че конвенционалните антисептици не помагат ни най-малко за рани на фронтовата линия. Неговият съвет към военните лекари беше следният: отстранете всички мъртви тъкани, където микробите могат лесно да се развият, и помогнете на тялото да се пребори със самата инфекция чрез отделяне на бели кръвни клеткиот които се образува гной. Белите кръвни клетки (прясна гной) унищожават микробните колонии.

Флеминг пише за чувствата си през онези дни:

„Гледайки заразените рани, хората, които страдаха и умряха и на които не успяхме да помогнем, изгорях от желанието най-накрая да намеря някакво средство, което да убие тези микроби, нещо като салварсан...“

През ноември 1918 г. войната приключва, Флеминг се завръща в Англия, в своята лаборатория.

Флеминг често беше осмиван заради бъркотията в лабораторията. Но бъркотията се оказа плодотворна. Един от служителите му каза:

„Флеминг държеше изолираните от него култури от микроорганизми в продължение на две до три седмици и преди да ги унищожи, внимателно ги проучваше, за да провери дали случайно не се е случило някакво неочаквано и интересно явление. По-нататъшната история показа, че ако беше толкова чист като мен, най-вероятно нямаше да открие нищо ново."

Веднъж през 1922 г., страдащ от хрема, Флеминг засява собствената си носна слуз в лабораторна стъклена посуда - паничка на Петри. В частта на паничката на Петри, където е попаднала слузта, бактериалните колонии загиват. Флеминг започва да изследва това явление и установява, че сълзите, изрезките от нокти, слюнката и парчетата жива тъкан имат същия ефект. Когато капка сълза попадне в епруветка с мътен от много бактерии разтвор, тя стана напълно прозрачна за няколко секунди!

Персоналът на Флеминг трябваше да изтърпи много "мъчения", извличайки сълзи за експерименти. Отрязаха кората от лимона, изстискаха я в очите си и събраха стърчащите сълзи. Болничният вестник дори помести хумористична рисунка, на която децата срещу малко заплащане оставят един лаборант да се бие с камшик, а друг лаборант събира сълзи от тях в съд с надпис „антисептик“.

Флеминг наименува откритото вещество „Лизозим"- от гръцките думи" разтваряне "и" закваска "(което означава разтваряне на бактерии). За съжаление, лизозимът не убива всички вредни, болестотворни бактерии.

Флеминг също е помогнал да направи най-важното откритие в живота си от случайност и творческо объркване в лабораторията. Един ден през 1928 г. Флеминг е посетен от неговия колега Прайс. Флеминг сортира петриевите блюда със стари култури. В много от тях е влетяла мухъл, което се случва доста често. Флеминг каза на Прайс: „Веднага щом отворите чашата с културата, ви предстои неприятност: нещо определено ще излезе от нищото...“ Изведнъж той замълча и каза, както винаги, спокойно: „Странно .. "

В паничката на Петри, която той държеше в ръцете си, също се разрасна мухъл, но тук колониите от бактерии около нея загинаха, разтвориха се.

От този момент Флеминг започнал да изследва мухъла, който е смъртоносен за бактериите, и запазил паничката на Петри, в която излетяла, до смъртта си.

Александър Флеминг наблюдава антагонизъм Penicillium notatumи стафилококв смесена култура откри щам на плесен пеницила (Пеницил notatum), отделяне на химикал, който инхибира растежа на стафилококи. Веществото беше наречено "пеницилин". Вярно, предстоеше най-важното изпитание: няма ли това вещество да се окаже толкова вредно за хората и животните, колкото и за бактериите? Ако това беше така, пеницилинът нямаше да се различава от много известни и преди това антисептици. Не можеше да се инжектира в кръвта. За голяма радост на Флеминг и неговите колеги, убиващият бактерии пеницилинов бульон не беше по-опасен за опитните зайци и мишки от обикновения бульон.

Но за да се използва пеницилин за лечение, той трябваше да бъде получен в чиста форма, изолиран от бульона. Бульонът, съдържащ чужди за тялото протеини, не може да бъде въведен в човешката кръв.

През февруари 1929 г. Флеминг обявява своето откритие пред медицинската общност. Не му беше зададен нито един въпрос! Учените посрещнаха откритието с абсолютно безразличие, без най-малък интерес. Още през 1952 г. Флеминг си спомня този „ужасен момент“.

Така минаха единадесет години! Малкото химици, които започнаха да се интересуват от пеницилин, така и не успяха да го изолират в чиста форма. Флеминг обаче не губи надежда и вярваше, че откритото от него вещество има голямо бъдеще.

През 1940 г. едно от най-щастливите събития в живота на Флеминг се случва неочаквано. От медицинско списание той научи, че учените от Оксфорд Флори и Чейн са успели да получат стабилна, пречистена форма на пеницилин. Флеминг не изневери на радостта си и едва по-късно забеляза, че е мечтал да работи с такива химици от 11 години.

Историята на откриването на пеницилина е наистина невероятна. Кой би си помислил, че талантливо еврейско момче-музикант, чийто баща е от Русия и чиято майка е германка, в крайна сметка ще напусне пътя на професионален пианист и ще намери съвсем различен път към световна слава. Става дума за Ърнест Кейн, когото познаваме с английското му име Чейн. Трудно е да се каже дали тези, които виждат съдбата на човек в негово име, са прави, но в този случай името Ърнест, което се превежда като „искреен, правдив“, напълно отговаряше на характера и моралните заслуги на своя носител.

Бащата на Ърнест беше талантлив химик, който се организира в Берлин собствено производство... И въпреки че синът завършва гимназия и университет, родителите му го виждат на пианото. Той става талантлив концертен пианист, както и музикален критик за берлински вестник, но любовта му към науката надделя. В интервалите между концерти и репетиции младежът изчезна в лабораторията по химическа патология на известната берлинска клиника "Шарите" - "Мерси".

През април 1933 г. Е. Чейн е принуден да напусне Германия, за да не се върне никога в родината си. Неговият приятел, известният английски биолог Дж. Холдейн, го урежда в Кеймбридж, където в хода на работата си по дисертацията си Е. Чейн доказва, че невротоксинът на змийската отрова е храносмилателен ензим. Работата му прави име, така че през 1935 г. той е поканен от професор по патология Г. Флори в Оксфорд, за да започне работа върху лизозима, антибактериален ензим. E. Chain предлага G. Flory да се концентрира върху по-обещаващия пеницилин, открит от A. Fleming. Ентусиазмът на Е. Чейн заразява Г. Флори, който няма търпение да тества ефекта на антибиотика върху микробите. Именно Флори събра първите £35 от държавни средства за финансиране на работа, подкрепена от Е. Меланби от Съвета за медицински изследвания.

На 25 май 1940 г., сред рева на бомби, падащи по улиците на Лондон, е завършен решаващ експеримент върху 50 бели мишки. На всеки от тях е инжектирана смъртоносна доза от стрептококовия микроб. Половината от мишките не са получавали лечение, останалите са инжектирани с пеницилин на всеки три часа в продължение на два дни. След 16 часа 25 експериментални животни загинаха и 24 третирани мишки оцеляха. Само един умря. След това дойде биохимичният триумф на Е. Чейн, който показа, че пеницилинът има структурата на беталактам. Оставаше само да се установи производството на ново чудо - лекарство.

Чудотворните му свойства са доказани в същия Оксфорд, в една от клиниките на която на 15 октомври същата година е приет местен полицай, оплаквайки се от постоянно „залепване“ в ъгъла на устата (раната е заразена със стафилокок). ауреус и гнойни). До средата на януари инфекцията обхвана лицето, шията на мъжа и се разпространи в ръката и белия му дроб. И тогава лекарите се осмелили да инжектират горкия пеницилин, нечувано досега. В рамките на един месец пациентът се чувства доста добре: но скъпоценните кристали, получени от Оксфорд, свършиха и на 15 март 1941 г. полицаят умря. Но въпреки неуспешния опит, Г. Флори започва да се събира в Америка в търсене на търговска помощ за организиране на масовото производство на продукта. Известната фармацевтична компания "Merck" от град Рауей, Ню Джърси, спонсорира работата на С. Ваксман от университета в Рутърс, който от 1939 г. провежда работа по изследване на "антибиозата" на стрептомицетите. Първата му работа е публикувана на 24 август 1940 г. в най-авторитетния "Lancet", издаден в Лондон. Следователно пристигането на Г. Флори с готови разработки беше като манна небесна. „Американците откраднаха пеницилин от британците!“ Това е само отчасти вярно, тъй като Англия поради военното изчерпване на ресурсите не можа бързо да установи промишленото производство на антибиотици, с които се лекуват и британските войници. Не напразно при връчването на Нобеловата награда за медицина за 1945 г. те казаха, че „Флеминг направи повече от 25 дивизии, за да победи фашизма“.

Първата употреба на пеницилин в Съединените щати е през февруари 1942 г. Анна Милър, младата 33-годишна съпруга на администратор на Йейлския университет и майка на три деца, внезапно се разболява. Като медицинска сестра по образование, тя самата лекувала четиригодишния си син от стрептококова ангина. Момчето се възстанови, но майка му внезапно направи спонтанен аборт, усложнен от треска с висока температура. Жената е откарана в главната болница в Ню Хейвън в същия щат Ню Джърси с диагноза стрептококов сепсис: в милилитър от кръвта й бактериолозите преброиха 25 колонии от микроба! Но какво можеха да направят лекарите в онези дни срещу тежък сепсис? Ако не беше чудото в лицето на Дж. Фултън, приятел на Флори, който лежеше в друго отделение, получил някаква белодробна инфекция, докато преглеждаше войник в Калифорния. На 12 март лекуващият лекар каза на Дж. Фултън за предстоящата смърт на Анна, която имаше температура от 41 ° C в продължение на 11 дни! „Възможно ли е да вземем лекарството от Флори“, изрази плаха надежда той. Дж. Фултън вярваше, че има право да се обърне към приятел. В крайна сметка именно той му помогна през 1939 г. да получи субсидия от фондация Рокфелер за 5 хиляди долара. (Бяха отпуснати пари за изследване на бактерицидния ефект на пеницилина).

Дж. Фултън се обади на Мерк, получено е разрешение и първите дози пеницилин са изпратени в болницата в Ню Хейвън. Безценният товар е бил придружен от полиция. В 3 часа следобед Анна получи първата инжекция. До 9 часа на следващата сутрин температурата й беше нормална! През ноември 1942 г. "Merck" вече е провел масови изпитания на пеницилин върху хора, когато половин хиляда души, ранени при пожар в нощен клуб в Бостън, стават реципиенти на антибиотика.

И през май 1942 г. Анна Милър, която е загубила 16 кг тегло, но е щастлива и здрава, е изписана от болницата. През август А. Флеминг посети своята "кръщелница". През 1990 г. тя, на 82 години, беше отличена в Смитсонианския музей на естествените науки във Вашингтон.

През 1942 г. Флеминг също трябва да тества отново ефектите на пеницилина върху близък приятел с мозъчно възпаление. В рамките на един месец Флеминг успява да излекува напълно безнадеждния пациент.

През 1941-1942г. в Америка и Англия е установено индустриалното производство на пеницилин.

Малката спора, случайно внесена в лабораторията на Флеминг от вятъра, сега направи чудеса. Тя спаси живота на стотици и хиляди болни и ранени на фронта. Тя постави основата на цял бранш от фармацевтичната индустрия - производството на антибиотици. По-късно, веднъж, говорейки за този спор, Флеминг цитира поговорката: „Могъщи дъбове растат от малки жълъди“. Войната придава особено значение на откритието на Флеминг.

Името на учения беше заобиколено от слава, която растеше. Той, както и неговото лекарство, сега беше известен на целия свят. Ефектът от новото лекарство надмина и най-смелите очаквания. Той донесе пълно изцеление на много тежко болни пациенти. От този момент нататък започна триумфалното шествие на пеницилина във всички страни по света. Наричали го „чудотворна плесен“, „жълта магия“ и пр. Лекувал отравяния на кръвта, пневмонии, всякакви нагноения и други тежки неразположения. Преди това 50-80 души на всеки 100 болни умираха от отравяне на кръвта (сепсис). Това беше една от най-опасните болести, пред която медицината най-често се оказваше безсилна. Сега пеницилинът спасява почти всички пациенти със сепсис. Смъртта от отравяне на кръвта сега е спешна. Много хора са починали от пневмония, особено деца и възрастни хора, сега рядко умират от това заболяване. Просто трябва да приложите пеницилин навреме.

Английският крал издигна учения до благородството. А през 1945 г. А. Флеминг, Х. Флори и Е. Чейн са удостоени с Нобелова награда по медицина за откриването на пеницилина.

Александър Флеминг умира внезапно на 11 март 1955 г. Смъртта му накара почти целия свят да скърби. В испанския град Барселона, който Флеминг посети, цветарките изсипаха всички цветя от кошници на плоча с неговото име. В Гърция, където ученият също посети, те обявиха траур. Флеминг е погребан в катедралата Свети Павел в Лондон.

Въпреки че има информация, че през 1985 г. в архивите на Университета в Лион е намерена дисертацията на рано починал студент по медицина (Ърнест Огюстин Дюшен), четиридесет години преди Флеминг, описващ подробно лекарството, което той открива от мухъл Р.notatumактивен срещу много патогенни бактерии.

През 1937 г. – М. Уелш описва първия антибиотик стрептомицетпроизход - актиномицетин. През 1939 г. - Н.А. Красилников и A.I. Кореняко получи мицетин;

Сред първите изследователи, които се заеха с целенасочено търсене на антибиотици, беше R. Dubeau. Експериментите, проведени от него и неговите сътрудници, доведоха до откриването на антибиотици, произвеждани от някои почвени бактерии, изолирането им в чист вид и използването им в клиничната практика. През 1939 г. Дюбо получава тиротрицин- комплекс от антибиотици, състоящ се от грамицидин и тироцидин; това беше стимул за други учени да открият антибиотици, които са още по-важни за клиниката.

Така, до момента, в който пеницилинът е получен в пречистена форма, бяха известни пет антибиотични агента ( микофенолова киселина, пиоцианаза, актиномицетин, мицетин и тиротрицин).

Така започна ерата на антибиотиците. В нашата страна голям принос към учението за антибиотиците имат Z. V Ermol'eva и G.F. Гауза. Зинаида Висарионовна Ермолиева (1898 - 1974) - автор на първия съветски пеницилин (крустозин) получен от П. Crustosum

Самият термин Антибиотици„(От гръцки. Anti, bios – против живота) е предложено от С. Ваксман през 1942 г. за обозначаване на естествени вещества, произведени от микроорганизми и в ниски концентрации, антагонисти на растежа на други бактерии. З. Ваксман със своите студенти в университета Рутгерс, САЩ, учи актиномицети(като Streptomyces) и през 1944 г. открива стрептомицин, ефективно лечение на туберкулоза и други заболявания. Стрептомицинът действа най-силно при туберкулозни лезии на мозъчните мембрани - менингит, при туберкулоза на ларинкса, кожата. Преди това почти всички пациенти с туберкулозен менингит умираха, а сега с помощта на стрептомицин повечето пациенти се възстановяват. Стрептомицинът има по-слаб ефект върху белодробната туберкулоза. И въпреки това все още остава едно от най-добрите лечения за това заболяване. Стрептомицинът помага и при магарешка кашлица, пневмония, отравяне на кръвта.

Впоследствие броят на антибиотиците бързо нараства. От 1940 г. са разработени много клинично важни антибиотици, вкл бацитрацин, хлорамфеникол (хлорамфеникол), хлортетрациклин, окситетрациклин, амфотерицин В, циклосерин, еритромицин, гризеофулвин, канамицин, неомицин, нистатин, полимиксин, ванкомицин, виомицин, цефалоспорини, аминоцилиндес.

Преди векове се наблюдава зелена плесен, която помага при лечението на тежки гнойни рани... Но в онези далечни времена те не знаеха за микроби или антибиотици. Първото научно описание на терапевтичния ефект на зелената плесен е направено през 70-те години на 19 век от руски учени В. А. Манасеин и А. Г. Полотебнов. След това в продължение на няколко десетилетия зелената плесен е забравена и едва през 1929 г. се превръща в истинска сензация, която преобръща научния свят. Феноменалните качества на този неприятен жив организъм са изследвани от Александър Флеминг, професор по микробиология в Лондонския университет.

Експериментите на Флеминг показват, че зелената плесен произвежда специално вещество, което има антибактериални свойства и инхибира растежа на много патогени. Ученият нарече това вещество пеницилин, след научното име на плесените, които го произвеждат. В хода на по-нататъшни изследвания Флеминг установява, че пеницилинът има пагубен ефект върху микробите, но в същото време не оказва отрицателно действиевърху левкоцитите, които участват активно в борбата срещу инфекцията, и други клетки на тялото. Но Флеминг не успя да изолира чиста култура на пеницилин за производството на лекарства.

Учението за антибиотиците е млад синтетичен клон на съвременната естествена наука. За първи път през 1940 г. е получено химиотерапевтично лекарство с микробен произход, пеницилин, в кристална форма, антибиотик, който отваря хронологията на ерата на антибиотиците.

Много учени мечтаеха да създадат такива лекарства, които да се използват при лечението на различни човешки заболявания, лекарства, които да убиват патогенни бактерии, без да оказват вредно въздействие върху тялото на пациента.

Пол Ерлих (1854-1915), в резултат на многобройни експерименти, синтезира през 1912 г. лекарство от арсен - салварсан, което убива ин витро причинителя на сифилиса. През 30-те години на миналия век в резултат на химичен синтез се получават нови органични съединения - сулфонамиди, сред които червеният стрептоцид (пронтозил) е първият. ефективно лекарство, който има терапевтичен ефект при тежки стрептококови инфекции.

Той за дълго времебеше в прекрасна изолация, с изключение на хинина, алкалоид на дървото хина, използван от индианците от Южна и Централна Америка за лечение на малария. Само четвърт век по-късно са открити сулфатните лекарства и през 1940 г. Александър Флеминг изолира пеницилин в чиста форма.

През 1937 г. у нас е синтезиран сулфидин, съединение, близко до пронтозила. Откриването на сулфа лекарства и тяхното използване в медицинската практика представлява добре позната ера в химиотерапията на много инфекциозни заболявания, включително сепсис, менингит, пневмония, еризипела, гонорея и някои други.

Louis Pasteur и S. Gebert съобщават през 1877 г., че аеробните бактерии инхибират растежа на Bacillus anthracis.

В края на 19 век В. А. Манасеин (1841-1901) и А. Г. Полотебнов (1838-1908) показват, че гъбите от рода Penicillium са способни да забавят развитието на патогени на редица човешки кожни заболявания in vivo.

II Мечников (1845 - 1916), още през 1894 г., обръща внимание на възможността за използване на някои сапрофитни бактерии в борбата срещу патогенните микроорганизми.

През 1896 г. R. Gozio изолира кристално съединение, микофенолова киселина, от културалната течност на Penicillium brevicompactum, която потиска растежа на бактериите от антракс.

Emmirich и Lowe съобщават през 1899 г. за антибиотично вещество, образувано от Pseudomonas pyocyanea, те го наричат пиоцианаза; лекарството се използва като терапевтичен фактор като локален антисептик.

През 1910-1913 г. О. Блек и У. Алсберг изолират пеницилова киселина, която има антимикробни свойства, от гъба от рода Penicillium.

През 1929 г. А. Флеминг открива ново лекарство пеницилин, който едва през 1940 г. успя да бъде изолиран в кристална форма.

Откритието на Флеминг

През 1922 г., след неуспешни опити за изолиране на причинителя на настинките, Флеминг случайно открива лизозим (името е измислено от професор Райт) – ензим, който убива някои бактерии и не уврежда здравите тъкани. За съжаление перспективи медицинска употребализозимът се оказа доста ограничен, тъй като беше доста ефективен срещу непатогенни бактерии и напълно неефективен срещу патогени. Това откритие накара Флеминг да започне да търси други антибактериални лекарства, които биха били безвредни за човешкото тяло.

Следващото щастливо съвпадение - откриването на пеницилина от Флеминг през 1928 г. - е резултат от комбинация от толкова невероятни обстоятелства, че е почти невъзможно да се повярва. За разлика от кокетните си колеги, които почистваха плочите за култура след приключване на работата с тях, Флеминг не изхвърля културите в продължение на 2-3 седмици, докато лабораторната му маса не беше затрупана с 40-50 плаки. След това се захвана с почистването, разглеждайки културите една след друга, за да не пропусне нещо интересно. В една от чашите той открил мухъл, който за негова изненада потискал инокулираната култура на бактерии. След като отделил плесента, той установил, че "бульонът", върху който е израснала плесента, е придобил изразена способност да потиска растежа на микроорганизмите, а също така има бактерицидни и бактериологични свойства.

Небрежността и наблюдението на Флеминг, направени от него, бяха две обстоятелства в цяла поредица от инциденти, които допринесоха за откритието. Мухълът, с който е била заразена културата, е много рядък вид. Вероятно е донесен от лаборатория, където са взети проби от мухъл от домовете на пациенти, страдащи от бронхиална астма, с цел получаване на десенсибилизиращи екстракти от тях. Флеминг остави чашата, която по-късно стана известна, на лабораторната маса и отиде да си почине. Застудяването в Лондон създаде благоприятни условия за растеж на мухъл и последвалото затопляне за бактерии. Както се оказа по-късно, именно тези обстоятелства дължат известното откритие.

Ранните изследвания на Флеминг предоставят важна информация за пеницилина. Той пише, че това е „ефективно антибактериално вещество... което има подчертан ефект върху пиогенни коки и бацили от дифтерийна група. .. Пеницилинът, дори в огромни дози, не е токсичен за животните... Може да се предположи, че ще се окаже ефективен антисептик при третиране на зони, засегнати от микроби, чувствителни към пеницилин външно, или когато се прилага перорално." Знаейки това, Флеминг не предприема очевидната следваща стъпка, която Хауърд У. Флори предприе 12 години по-късно, за да разбере дали мишките ще бъдат спасени от смъртоносна инфекция, ако бъдат лекувани с инжекции с пеницилинов бульон. Флеминг го предписва на няколко пациенти за външна употреба. Резултатите обаче бяха непоследователни. Установено е, че разтворът е нестабилен и труден за почистване при големи количества.

Подобно на института Пастьор в Париж, отделът за ваксинация в болницата „Света Мария“, където работеше Флеминг, се ръководеше от продажбата на ваксини. Флеминг открива, че по време на приготвянето на ваксини пеницилинът помага за защита на културите от стафилококус ауреус. Това беше техническо постижение и ученият го използваше широко, като дава заповеди ежеседмично да се правят големи партиди бульон. Той споделя проби от културата на пеницилин с колеги в други лаборатории, но никога не споменава пеницилин в нито една от 27-те статии и лекции, които публикува през 1930-1940 г., дори ако става дума за вещества, които причиняват смъртта на бактериите.

Така, докато пеницилинът е получен в пречистена форма, са известни пет антибиотични агента (микофенолова киселина, пиоцианаза, актиномицетин, мицетин и тиротрицин). Впоследствие броят на антибиотиците бързо нараства и към днешна дата са описани почти 7000 от тях (образувани само от микроорганизми); обаче само около 160 се използват в медицинската практика. С получаването на пеницилин като лекарство (1940 г.) възниква ново направление в науката - доктрината за антибиотиците, която се развива необичайно бързо през последните десетилетия.

През 70-те години на миналия век са описани повече от 300 нови антибиотици годишно. През 1937 г. Уелш описва първия антибиотик от стрептомицетен произход актимицетин, през 1939 г. Красилников и Кореняко получават мицетин, а Дубо - тиротрицин. Впоследствие броят на антибиотиците нараства с много бързи темпове.

Нобеловата награда за физиология и медицина през 1945 г. е присъдена съвместно на Флеминг, Чейн и Флори „за откриването на пеницилина и неговите лечебни ефекти в различни инфекциозни заболявания". В своята Нобелова лекция Флеминг отбелязва, че „феноменалният успех на пеницилина е довел до интензивни изследвания на антибактериалните свойства на плесени и друга по-ниска флора. Само няколко от тях имат такива свойства."

През останалите 10 години от живота си ученият е удостоен с 25 почетни степени, 26 медала, 18 награди, 30 награди и почетно членство в 89 академии на науките и научни дружества.

Странични ефекти

Антибиотиците обаче са не само панацея срещу микробите, но и силни отрови... Водейки смъртоносни войни помежду си на ниво микрокосмос, с тяхна помощ някои микроорганизми безмилостно се справят с други. Човекът забеляза това свойство на антибиотиците и го използва за свои цели - той започна да разбива микробите със собствени оръжия, създаде стотици още по-мощни синтетични лекарства на базата на естествени. И все пак, убиващото свойство на самите антибиотици все още е присъщо за тях.

Всички антибиотици, без изключение, имат странични ефекти! Това следва от самото име на такива вещества. Естествено природна собственоствсички антибиотици за унищожаване на микроби и микроорганизми, за съжаление, не могат да бъдат насочени към унищожаването само на един вид бактерии или микроби. Унищожавайки вредните бактерии и микроорганизми, всеки антибиотик неизбежно ще има същия депресиращ ефект върху всички полезни микроорганизми, подобни на "врага", които, както знаете, участват активно в почти всички процеси, протичащи в нашето тяло.