Pojawienie się antybiotyków. Wynalazca antybiotyków, czyli historia ocalenia ludzkości

Trudno sobie teraz wyobrazić, że choroby takie jak zapalenie płuc, gruźlica czy choroby przenoszone drogą płciową jeszcze 80 lat temu oznaczały dla pacjenta wyrok śmierci. Nie było skutecznych leków przeciw infekcjom, a ludzie umierali tysiącami i setkami tysięcy. Sytuacja stawała się katastrofalna w okresach epidemii, kiedy w wyniku wybuchu tyfusu lub cholery wymierała ludność całego miasta.

Dziś w każdej aptece leki przeciwbakteryjne są prezentowane w szerokim asortymencie, a za ich pomocą można nawet wyleczyć tak straszne choroby, jak zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i posocznica (ogólne zatrucie krwi). Osoby dalekie od medycyny rzadko zastanawiają się, kiedy wynaleziono pierwsze antybiotyki i komu ludzkość zawdzięcza ocalenie ogromnej liczby istnień ludzkich. Jeszcze trudniej sobie wyobrazić, jak zostali potraktowani choroba zakaźna przed tym rewolucyjnym odkryciem.

Życie przed antybiotykami

Nawet ze szkolnego kursu historii wielu pamięta, że ​​oczekiwana długość życia przed erą nowożytną była bardzo krótka. Mężczyźni i kobiety, którzy dożyli trzydziestego roku życia, uznawani byli za długowiecznych, a odsetek śmiertelności noworodków osiągał niewiarygodne wartości.

Poród był swego rodzaju niebezpieczną loterią: tzw. gorączka połogowa (zakażenie organizmu matki i śmierć na skutek sepsy) uznawana była za częste powikłanie, na które nie było lekarstwa.

Rana odniesiona w bitwie (a ludzie zawsze dużo i prawie stale walczyli) zwykle kończyła się śmiercią. I najczęściej nie dlatego, że zostały poważnie uszkodzone ważne narządy: Nawet urazy kończyn oznaczały zapalenie, zatrucie krwi i śmierć.

Historia starożytna i średniowiecze

Jednak od czasów starożytnych ludzie wiedzieli o leczniczych właściwościach niektórych pokarmów choroba zakaźna. Na przykład 2500 lat temu w Chinach do leczenia używano sfermentowanej mąki sojowej ropne rany, a jeszcze wcześniej Indianie Majowie używali pleśni specjalny typ grzyby

W Egipcie podczas budowy piramid spleśniały chleb był prototypem nowoczesności środki przeciwbakteryjne: bandaże z nim znacznie zwiększały szansę na powrót do zdrowia w przypadku kontuzji. Stosowanie pleśni miało charakter czysto praktyczny, dopóki naukowcy nie zainteresowali się teoretyczną stroną zagadnienia. Jednak przed wynalezieniem antybiotyków w ich nowoczesna forma było jeszcze daleko.

Nowy czas

W tej epoce nauka szybko rozwijała się we wszystkich kierunkach, a medycyna nie była wyjątkiem. Powoduje ropne infekcje w wyniku urazu lub interwencja chirurgiczna opisany w 1867 roku przez D. Listera, chirurga z Wielkiej Brytanii.

To on ustalił, że przyczyną stanów zapalnych są bakterie i zaproponował sposób ich zwalczania za pomocą kwasu karbolowego. Tak powstały środki antyseptyczne, które długie lata pozostał mniej więcej jedynym skuteczna metoda zapobieganie i leczenie ropienia.

Krótka historia odkrycia antybiotyków: penicyliny, streptomycyny i innych

Lekarze i badacze zauważyli niską skuteczność środków antyseptycznych przeciwko patogenom, które wnikały głęboko w tkankę. Ponadto działanie leków było osłabione przez płyny ustrojowe pacjenta i było krótkotrwałe. Potrzebne były skuteczniejsze leki i naukowcy na całym świecie aktywnie pracowali w tym kierunku.

W którym wieku wynaleziono antybiotyki?

Zjawisko antybiozy (zdolność niektórych mikroorganizmów do niszczenia innych) odkryto pod koniec XIX wieku.

• W 1887 roku jeden z twórców współczesnej immunologii i bakteriologii, światowej sławy francuski chemik i mikrobiolog Louis Pasteur, opisał destrukcyjny wpływ bakterii glebowych na czynnik wywołujący gruźlicę.
• Na podstawie swoich badań Włoch Bartolomeo Gosio w 1896 roku uzyskał podczas eksperymentów kwas mykofenolowy, który stał się jednym z pierwszych środków przeciwbakteryjnych.
• Nieco później (w 1899 r.) niemieccy lekarze Emmerich i Lowe odkryli piocenazę, która hamuje żywotną aktywność patogenów błonicy, duru brzusznego i cholery.
• A wcześniej – w 1871 roku – rosyjscy lekarze Polotebnow i Manassein odkryli niszczycielski wpływ pleśni na niektóre bakterie chorobotwórcze i nowe możliwości terapeutyczne choroby weneryczne. Niestety ich idee, zarysowane we wspólnej pracy „The Patological Significance of Mold”, nie wzbudziły należytego zainteresowania i nie znalazły szerokiego zastosowania w praktyce.
• W 1894 r. I. I. Miecznikow uzasadnił praktyczne zastosowanie fermentowanych produktów mlecznych zawierających bakterie acidophilus w leczeniu niektórych schorzeń jelit. Zostało to później potwierdzone praktycznymi badaniami rosyjskiego naukowca E. Hartiera.

Jednak era antybiotyków rozpoczęła się w XX wieku wraz z odkryciem penicyliny, co zapoczątkowało prawdziwą rewolucję w medycynie.

Wynalazca antybiotyków

Nazwisko Alexandra Fleminga znane jest ze szkolnych podręczników do biologii nawet osobom dalekim od nauki. To on uważany jest za odkrywcę substancji o działaniu przeciwbakteryjnym – penicyliny. Za nieoceniony wkład w naukę brytyjski badacz otrzymał w 1945 roku Nagrodę Nobla. Opinię publiczną interesują nie tylko szczegóły odkrycia Fleminga, ale także ścieżka życia naukowca, a także cechy jego osobowości.

Przyszły laureat Nagrody Nobla urodził się w Szkocji na farmie Lochwild w dużej rodzinie Huga Fleminga. Aleksander rozpoczął naukę w Darvel, gdzie uczył się do dwunastego roku życia. Po dwóch latach studiów w Kilmarnock Academy przeniósł się do Londynu, gdzie mieszkali i pracowali jego starsi bracia. Młody człowiek pracował jako urzędnik, będąc jednocześnie studentem Królewskiego Instytutu Politechnicznego. Fleming zdecydował się studiować medycynę, wzorując się na swoim bracie Thomasie (okuliście).

Po rozpoczęciu studiów medycznych w Szpitalu Mariackim Aleksander otrzymał w 1901 roku stypendium tego szpitala. instytucja edukacyjna. Początkowo młody człowiek nie preferował żadnej konkretnej dziedziny medycyny. Jego teoretyczna i praktyczna praca nad chirurgią w czasie studiów świadczyła o jego niezwykłym talencie, jednak Fleming nie odczuwał szczególnej pasji do pracy z „żywym ciałem”, dlatego został wynalazcą penicyliny.

Wpływ Almrotha Wrighta, słynnego profesora patologii, który przybył do szpitala w 1902 roku, okazał się fatalny dla młodego lekarza.

Wright opracował już wcześniej szczepionkę przeciw tej chorobie i z powodzeniem ją stosował dur brzuszny Jednak na tym jego zainteresowanie bakteriologią się nie skończyło. Stworzył grupę młodych, obiecujących specjalistów, do której zaliczał się Alexander Fleming. Po uzyskaniu dyplomu w 1906 roku został zaproszony do zespołu i przez całe życie pracował w szpitalnym laboratorium badawczym.

Podczas I wojny światowej młody naukowiec służył w Królewskiej Armii Eksploracyjnej w stopniu kapitana. W czasie wojny i później w laboratorium stworzonym przez Wrighta Fleming badał skutki obrażeń od materiałów wybuchowych oraz metody zapobiegania i leczenia infekcji ropnych. Penicylinę odkrył Sir Alexander 28 września 1928 roku.

Niezwykła historia odkrycia

Nie jest tajemnicą, że wielu ważne odkrycia zostały wykonane losowo. Jednak dla działalności badawczej Fleminga czynnik przypadku ma szczególne znaczenie. Już w 1922 roku dokonał pierwszego znaczącego odkrycia z zakresu bakteriologii i immunologii, przeziębiając się i kichając do szalki Petriego zawierającej bakterie chorobotwórcze. Po pewnym czasie naukowiec odkrył, że kolonie patogenu obumierały w miejscu, w którym dostała się jego ślina. W ten sposób odkryto i opisano lizozym, substancję przeciwbakteryjną występującą w ludzkiej ślinie.

Świat dowiedział się o penicylinie w nie mniej przypadkowy sposób. W tym miejscu musimy oddać hołd zaniedbaniu podejścia personelu do wymogów sanitarno-higienicznych. Albo szalki Petriego zostały źle umyte, albo zarodniki pleśń zostały przywiezione z sąsiedniego laboratorium, w wyniku czego w hodowlach gronkowców wykryto Penicillium notatum. Kolejnym szczęśliwym wypadkiem była długa nieobecność Fleminga. Przyszłego wynalazcy penicyliny nie było w szpitalu przez miesiąc, dzięki czemu pleśń zdążyła urosnąć.

Wracając do pracy, naukowiec odkrył konsekwencje niechlujstwa, ale nie wyrzucił od razu zepsutych próbek, ale przyjrzał im się bliżej. Po odkryciu, że wokół rosnącej pleśni nie ma kolonii gronkowców, Fleming zainteresował się tym zjawiskiem i zaczął go szczegółowo badać.

Udało mu się zidentyfikować substancję powodującą śmierć bakterii, którą nazwał penicyliną. Zdając sobie sprawę ze znaczenia swojego odkrycia dla medycyny, Brytyjczyk poświęcił ponad dziesięć lat na badania tej substancji. Opublikowano prace, w których uzasadniał unikalne właściwości penicyliny, uznając jednak, że na tym etapie lek nie nadaje się do leczenia ludzi.

Penicylina uzyskana przez Fleminga udowodniła swoje działanie bakteriobójcze wobec wielu mikroorganizmów Gram-ujemnych oraz bezpieczeństwo dla ludzi i zwierząt. Lek był jednak niestabilny i terapia wymagała częstego podawania ogromnych dawek. Dodatkowo zawierała zbyt dużo zanieczyszczeń białkowych co dawało wynik negatywny skutki uboczne. Eksperymenty nad stabilizacją i oczyszczaniem penicyliny prowadzili brytyjscy naukowcy od czasu odkrycia pierwszego antybiotyku aż do 1939 roku. Nie przyniosły one jednak pozytywnych rezultatów, a Fleming stracił zainteresowanie pomysłem stosowania w leczeniu penicyliny infekcje bakteryjne.

Wynalezienie penicyliny

Penicylina, odkryta przez Fleminga, otrzymała drugą szansę w 1940 roku.

W Oksfordzie Howard Florey, Norman W. Heatley i Ernst Chain, łącząc swoją wiedzę z zakresu chemii i mikrobiologii, rozpoczęli prace nad uzyskaniem leku nadającego się do masowego stosowania.

Wyizolowanie czystego wirusa zajęło około dwóch lat substancja aktywna i przetestuj go ustawienia kliniczne. Na tym etapie w badania zaangażowano odkrywcę. Flemingowi, Floreyowi i Chainowi udało się skutecznie wyleczyć kilka ciężkich przypadków sepsy i zapalenia płuc, dzięki czemu penicylina zajęła należne jej miejsce w farmakologii.

Następnie udowodniono jego skuteczność w leczeniu chorób takich jak zapalenie kości i szpiku, gorączka połogowa, zgorzel gazowa, posocznica gronkowcowa, rzeżączka, kiła i wiele innych inwazyjnych infekcji.

Już w latach powojennych odkryto, że penicyliną można leczyć nawet zapalenie wsierdzia. Ta patologia serca była wcześniej uważana za nieuleczalną i w 100% przypadków kończyła się śmiercią.

Fakt, że Fleming kategorycznie odmówił opatentowania swojego odkrycia, wiele mówi o tożsamości odkrywcy. Rozumiejąc znaczenie leku dla ludzkości, uznał za obowiązkowe udostępnienie go każdemu. Co więcej, Sir Alexander był bardzo sceptyczny co do swojej roli w stworzeniu panaceum na choroby zakaźne, nazywając to „mitem flamandzkim”.

Zatem odpowiadając na pytanie, w którym roku wynaleziono penicylinę, należy powiedzieć 1941. Wtedy uzyskano pełnowartościowy, skuteczny lek.

Równolegle rozwój penicyliny prowadziły USA i Rosja. W 1943 roku amerykańskiemu badaczowi Zelmanowi Waksmanowi udało się uzyskać streptomycynę, która była skuteczna przeciwko gruźlicy i dżumie, a mikrobiolog Zinaida Ermolyeva w ZSRR w tym samym czasie uzyskała krustozynę (analog prawie półtora raza lepszy od zagranicznych). .

Produkcja antybiotyków

Po naukowo i klinicznie udowodnionej skuteczności antybiotyków, w naturalny sposób pojawiło się pytanie o ich masową produkcję. Trwała wówczas II wojna światowa i front naprawdę potrzebował skutecznych środków leczenia rannych. W Wielkiej Brytanii nie było możliwości wytwarzania leków, dlatego produkcję i dalsze badania zorganizowano w USA.

Od 1943 roku firmy farmaceutyczne zaczęły produkować penicylinę w ilościach przemysłowych i uratowały miliony ludzi, zwiększając i przeciętny czas trwaniażycie. Znaczenie opisanych wydarzeń dla medycyny w szczególności i historii w ogóle jest trudne do przecenienia, gdyż prawdziwy przełom dokonał odkrywca penicyliny.

Znaczenie penicyliny w medycynie i konsekwencje jej odkrycia

Antybakteryjna substancja pleśni, wyizolowana przez Aleksandra Fleminga i udoskonalona przez Flory'ego, Chaina i Heatleya, stała się podstawą do stworzenia wielu różnych antybiotyków. Z reguły każdy lek jest aktywny wobec określonego rodzaju bakterii chorobotwórczych i jest bezsilny wobec innych. Na przykład penicylina nie jest skuteczna przeciwko prątkowi Kocha. Jednak to rozwój odkrywcy pozwolił Waksmanowi uzyskać streptomycynę, która stała się wybawieniem od gruźlicy.

Euforia lat 50. ubiegłego wieku wokół odkrycia i produkcja masowa„magiczne” lekarstwo wydawało się całkowicie uzasadnione. Straszliwe choroby, przez wieki uważane za śmiertelne, ustąpiły, a możliwa stała się znacząca poprawa jakości życia. Niektórzy naukowcy tak optymistycznie patrzyli w przyszłość, że przewidywali nawet szybki i nieunikniony koniec wszelkich chorób zakaźnych. Jednak nawet ten, który wynalazł penicylinę, ostrzegał przed możliwością nieoczekiwane konsekwencje. I jak czas pokazał, infekcje nigdzie nie zniknęły, a odkrycie Fleminga można ocenić na dwa sposoby.

Pozytywny aspekt

Leczenie chorób zakaźnych wraz z pojawieniem się penicyliny w medycynie zmieniło się radykalnie. Na tej podstawie uzyskano leki skuteczne wobec wszystkich znanych patogenów. Teraz zapalenie pochodzenie bakteryjne są leczone dość szybko i niezawodnie za pomocą zastrzyków lub tabletek, a rokowanie dotyczące wyzdrowienia jest prawie zawsze korzystne. Śmiertelność noworodków znacznie spadła, średnia długość życia wzrosła, a śmierć z powodu gorączki połogowej i zapalenia płuc stała się rzadkim wyjątkiem. Dlaczego infekcje jako klasa nie zniknęły, ale nadal nawiedzają ludzkość nie mniej aktywnie niż 80 lat temu?

Negatywne konsekwencje

W momencie odkrycia penicyliny znanych było wiele odmian bakterii chorobotwórczych. Naukowcom udało się stworzyć kilka grup antybiotyków, dzięki którym mogli sobie poradzić ze wszystkimi patogenami. Jednak w trakcie stosowania antybiotykoterapii okazało się, że mikroorganizmy pod wpływem leków mają zdolność mutowania, nabywania oporności. Co więcej, w każdym pokoleniu bakterii powstają nowe szczepy, utrzymujące oporność na poziomie genetycznym. Oznacza to, że ludzie własnymi rękami stworzyli ogromną liczbę nowych „wrogów”, których nie było przed wynalezieniem penicyliny, a teraz ludzkość zmuszona jest stale szukać nowych formuł środków przeciwbakteryjnych.

Wnioski i perspektywy

Okazuje się, że odkrycie Fleminga było niepotrzebne, a nawet niebezpieczne? Oczywiście, że nie, gdyż takie skutki wynikały wyłącznie z bezmyślnego i niekontrolowanego użycia powstałej w ten sposób „broni” przeciwko infekcjom. Ten, który na początku XX wieku wynalazł penicylinę, wymyślił trzy podstawowe zasady bezpieczne użytkowanieśrodki przeciwbakteryjne:

• identyfikacja konkretnego patogenu i zastosowanie odpowiedniego leku;
• dawka wystarczająca do zabicia patogenu;
• pełny i ciągły przebieg leczenia.

Niestety, ludzie rzadko podążają za tym schematem. To właśnie samoleczenie i zaniedbania spowodowały pojawienie się niezliczonych szczepów drobnoustrojów chorobotwórczych i infekcji, które trudno wyleczyć terapią antybakteryjną. Samo odkrycie penicyliny przez Aleksandra Fleminga jest wielką korzyścią dla ludzkości, która musi się jeszcze nauczyć, jak racjonalnie z niej korzystać.

Światowej sławy wynalazcą antybiotyków jest szkocki naukowiec Alexander Fleming, któremu przypisuje się odkrycie penicylin z pleśni. Był to nowy zwrot w rozwoju medycyny. Za tak wielkie odkrycie wynalazca penicyliny otrzymał nawet Nagrodę Nobla. Naukowiec poprzez badania doszedł do prawdy i uratował przed śmiercią niejedne pokolenie ludzi. Genialny wynalazek antybiotyków umożliwił zniszczenie patogennej flory organizmu bez poważnych konsekwencji dla zdrowia.

Co to są antybiotyki

Od wynalezienia pierwszego antybiotyku minęło wiele dziesięcioleci, ale odkrycie to jest dobrze znane pracownicy medyczni na całym świecie, zwykli ludzie. Same antybiotyki to osobna sprawa grupa farmakologiczna ze składnikami syntetycznymi, których celem jest przerwanie integralności błon patogennych patogenów, zatrzymanie ich dalszej aktywności, ciche usunięcie ich z organizmu i zapobieganie ogólnemu zatruciu. Pierwsze antybiotyki i środki antyseptyczne pojawiły się w latach 40. ubiegłego wieku i od tego czasu ich asortyment znacznie się poszerzył.

Przydatne właściwości pleśni

Z zwiększona aktywność Bakteriom chorobotwórczym dobrze pomagają antybiotyki opracowane z grzybów pleśniowych. Efekt terapeutyczny leki przeciwbakteryjne w organizmie ogólnoustrojowo, wszystko to dzięki dobroczynnym właściwościom pleśni. Odkrywcy Flemingowi udało się wyizolować penicylinę metodą laboratoryjną. Poniżej przedstawiono zalety tak unikalnej kompozycji:

• zielona pleśń tłumi bakterie oporne na inne leki;
• korzyść pleśń oczywiste w leczeniu duru brzusznego;
• pleśń niszczy bolesne bakterie, takie jak gronkowce i paciorkowce.

Medycyna przed wynalezieniem penicyliny

W średniowieczu ludzkość wiedziała o ogromnych zaletach spleśniałego chleba i odrębny typ grzyby Taki składniki lecznicze były aktywnie wykorzystywane do dezynfekcji ropnych ran walczących i zapobiegania zatruciom krwi po operacjach. Do naukowego odkrycia antybiotyków było jeszcze sporo czasu, tzw pozytywny aspekt Lekarze pozyskiwali penicyliny z otaczającej przyrody i oznaczali je w drodze licznych eksperymentów. Przetestowali skuteczność nowych leków na rannych żołnierzach i kobietach w stanie gorączki połogowej.

Jak leczono choroby zakaźne?

Nie znając świata antybiotyków, ludzie żyli w myśl zasady: „Przeżywają tylko najsilniejsi”, w myśl zasady doboru naturalnego. Kobiety umierały z powodu sepsy podczas porodu, a żołnierze z powodu zatrucia krwi i ropienia otwarte rany. Nie znano wówczas sposobu na skuteczne oczyszczanie ran i zapobieganie infekcjom, dlatego uzdrowiciele i uzdrowiciele częściej stosowali miejscowe środki antyseptyczne. Później, w 1867 roku, chirurg z Wielkiej Brytanii zidentyfikował zakaźne przyczyny ropienia i zalety kwasu karbolowego. W tamtym czasie było to główne leczenie ran ropnych, bez stosowania antybiotyków.

Kto wynalazł penicylinę

Istnieje kilka sprzecznych odpowiedzi na główne pytanie, kto odkrył penicylinę, ale oficjalnie uważa się, że twórcą penicyliny jest szkocki profesor Alexander Fleming. Przyszły wynalazca od dzieciństwa marzył o odnalezieniu unikalnego leku, dlatego wstąpił do szkoły medycznej przy Szpitalu Mariackim, którą ukończył w 1901 roku. Almroth Wright, wynalazca szczepionki przeciwko durowi brzusznemu, odegrał kolosalną rolę w odkryciu penicyliny. Fleming miał szczęście współpracować z nim w 1902 roku.

Młody mikrobiolog studiował w Kilmarnock Academy, a następnie przeprowadził się do Londynu. Już jako dyplomowany naukowiec Flemming odkrył istnienie penicillium notatum. Odkrycie naukowe zostało opatentowane, a naukowiec otrzymał nawet Nagrodę Nobla po zakończeniu II wojny światowej w 1945 roku. Wcześniej twórczość Fleminga była wielokrotnie nagradzana nagrodami i cennymi wyróżnieniami. Ludzie zaczęli zażywać antybiotyki w celach eksperymentalnych w 1932 roku, a wcześniej badania prowadzono głównie na myszach laboratoryjnych.

Rozwój naukowców europejskich

Założycielem bakteriologii i immunologii jest francuski mikrobiolog Louis Pasteur, który w XIX wieku szczegółowo opisał szkodliwy wpływ bakterii glebowych na czynniki wywołujące gruźlicę. Światowej sławy naukowiec udowodnił metodami laboratoryjnymi, że niektóre mikroorganizmy – bakterie, mogą zostać zniszczone przez inne – grzyby pleśniowe. Nastąpił początek odkryć naukowych i otworzyły się wspaniałe perspektywy.

Słynny Włoch Bartolomeo Gosio wynalazł w swoim laboratorium w 1896 roku kwas mykofenolowy, który zasłynął jako jeden z pierwszych antybiotyków. Trzy lata później niemieccy lekarze Emmerich i Low odkryli piocenazę, syntetyczną substancję, która może zmniejszać patogenne działanie błonicy, tyfusu i cholery oraz wykazywać stabilną reakcję chemiczną przeciwko działaniu drobnoustrojów w organizmie. pożywka. Dlatego debata w nauce na temat tego, kto wynalazł antybiotyki, trwa do dziś.

Kto wynalazł penicylinę w Rosji

Dwóch rosyjskich profesorów, Połotebnow i Manassein, spierało się na temat pochodzenia pleśni. Pierwszy profesor twierdził, że wszystkie drobnoustroje pochodzą od pleśni, ale drugi kategorycznie się temu sprzeciwiał. Manassein zaczął badać zieloną pleśń i odkrył, że w pobliżu jej lokalizacji nie było kolonii patogennej flory. Drugi naukowiec zaczął badać właściwości antybakteryjne takiej naturalnej kompozycji. Taki absurdalny wypadek w przyszłości stanie się prawdziwym zbawieniem dla całej ludzkości.

Rosyjski naukowiec Iwan Miecznikow badał wpływ bakterii acidophilus na fermentowane produkty mleczne, które korzystnie wpływają na trawienie ogólnoustrojowe. Zinaida Ermolyeva ogólnie stała u początków mikrobiologii, została założycielką słynnego antyseptycznego lizozymu i jest znana w historii jako „Lady Penicylina”. Fleming zrealizował swoje odkrycia w Anglii, w tym samym czasie krajowi naukowcy pracowali nad opracowaniem penicyliny. Amerykańscy naukowcy również nie siedzieli na próżno.

Wynalazca penicyliny w USA

Amerykański badacz Zelman Waksman jednocześnie opracowywał antybiotyki, ale w Stanach Zjednoczonych. W 1943 roku udało mu się uzyskać syntetyczny składnik o szerokim spektrum działania zwany streptomycyną, skuteczny przeciwko gruźlicy i dżumie. Następnie uruchomiono jego produkcję przemysłową, aby praktycznie zniszczyć szkodliwą florę bakteryjną.

Kalendarium odkryć

Tworzenie antybiotyków następowało stopniowo, wykorzystując ogromne doświadczenie pokoleń i sprawdzone fakty ogólnonaukowe. Aby terapia antybakteryjna zadziałała nowoczesna medycyna okazał się tak sukcesem, że wielu naukowców „przyłożyło do tego rękę”. Za wynalazcę antybiotyków uważa się oficjalnie Aleksandra Fleminga, ale i inni pomagali pacjentom legendarne osobistości. Oto, co musisz wiedzieć:

• 1896 - B. Gozio stworzył kwas mykofenolowy przeciwko wąglikowi;
• 1899 - R. Emmerich i O. Lowe odkryli miejscowy środek antyseptyczny na bazie pyocenazy;
• 1928 - A. Fleming odkrył antybiotyk;
• 1939 - D. Gerhard otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za działanie przeciwbakteryjne Prontosilu;
• 1939 - N.A. Krasilnikov i A.I. Korenyako zostali wynalazcami antybiotyku mycetyny, R. Dubos odkrył tyrotrycynę;
• 1940 - E.B. Chain i G. Flory udowodnili istnienie trwałego ekstraktu penicyliny;
• 1942 - Z. Vaksman zaproponował utworzenie terminu medycznego „antybiotyk”.

Historia odkrycia antybiotyków

Wynalazca postanowił zostać lekarzem, wzorując się na swoim starszym bracie Thomasie, który uzyskał dyplom w Anglii i pracował jako okulista. W jego życiu wydarzyło się wiele interesujących i fatalnych wydarzeń, które pozwoliły mu dokonać tego wielkiego odkrycia, dały mu możliwość produktywnego zniszczenia patogennej flory i zapewnienia śmierci całych kolonii bakterii.

Badania Aleksandra Fleminga

Odkrycie europejskich naukowców poprzedziła niezwykła historia, która wydarzyła się w 1922 roku. Przeziębiony wynalazca antybiotyków nie założył podczas pracy maski i przypadkowo kichnął do szalki Petriego. Po pewnym czasie niespodziewanie odkryłem, że szkodliwe drobnoustroje obumierają w miejscu kontaktu ze śliną. Był to znaczący krok w walce z infekcjami chorobotwórczymi, szansa na wyleczenie groźnej choroby. Wynikiom takich badań laboratoryjnych poświęcono pracę naukową.

Kolejny fatalny zbieg okoliczności w twórczości wynalazcy miał miejsce sześć lat później, kiedy w 1928 r. naukowiec wyjechał z rodziną na miesięczne wakacje, hodując wcześniej gronkowce w pożywce agarowo-agarowej. Po powrocie odkryłem, że pleśń odgrodziła gronkowce klarowny płyn, nieżywotny dla bakterii.

Przygotowanie substancji czynnej i badania kliniczne

Biorąc pod uwagę doświadczenie i osiągnięcia twórcy antybiotyków, naukowcy zajmujący się mikrobiologią Howard Florey i Ernst Chain z Oksfordu postanowili pójść dalej i rozpoczęli prace nad lekiem odpowiednim do masowego stosowania. Badania laboratoryjne przeprowadzono w ciągu 2 lat, w wyniku których oznaczono czystą substancję czynną. Sam wynalazca antybiotyków przetestował go w środowisku naukowców.

Dzięki tej innowacji Flory i Chain wyleczyli kilka skomplikowanych przypadków postępującej sepsy i zapalenia płuc. Następnie opracowany w warunki laboratoryjne penicyliny zaczęły skutecznie leczyć takie przypadki straszne diagnozy takie jak zapalenie kości i szpiku, zgorzel gazowa, gorączka połogowa, posocznica gronkowcowa, kiła, kiła i inne inwazyjne infekcje.

W którym roku wynaleziono penicylinę?

Oficjalna data ogólnokrajowego uznania antybiotyku to rok 1928. Jednak tego rodzaju substancje syntetyczne zostały zidentyfikowane już wcześniej poziom wewnętrzny. Wynalazcą antybiotyków jest Alexander Fleming, ale o ten honorowy tytuł mogliby rywalizować europejscy i krajowi naukowcy. Dzięki temu odkryciu naukowemu Szkot zapisał się w historii.

Uruchomienie produkcji masowej

Ponieważ odkrycie zostało oficjalnie uznane w czasie II wojny światowej, rozpoczęcie produkcji było bardzo trudne. Jednak wszyscy zrozumieli, że przy jego udziale można uratować miliony istnień ludzkich. Dlatego w 1943 roku, w warunkach działań wojennych, wiodąca amerykańska firma rozpoczęła seryjną produkcję antybiotyków. W ten sposób udało się nie tylko zmniejszyć śmiertelność, ale także wydłużyć przeciętną długość życia ludności cywilnej.

Zastosowanie podczas II wojny światowej

Takie odkrycie naukowe było szczególnie odpowiednie w okresie działań wojennych, ponieważ tysiące ludzi zmarło z powodu ropnych ran i zatrucia krwi na dużą skalę. Były to pierwsze eksperymenty na ludziach, które dały stajnię efekt terapeutyczny. Po zakończeniu wojny produkcja takich antybiotyków nie tylko była kontynuowana, ale także kilkakrotnie wzrosła.

Znaczenie wynalazku antybiotyków

Współczesne społeczeństwo do dziś powinno być wdzięczne, że naukowcom swoich czasów udało się opracować antybiotyki skuteczne w walce z infekcjami i wcielić w życie ich odkrycia. Więc cel farmakologiczny mogą bezpiecznie stosować go zarówno dorośli, jak i dzieci, wyleczyć wiele groźnych chorób, uniknąć potencjalnych powikłań, fatalny wynik. Wynalazca antybiotyków nie został zapomniany w czasach nowożytnych.

Pozytywne punkty

Dzięki antybiotykom śmierć na zapalenie płuc i gorączkę połogową stały się rzadkie. Ponadto istnieje pozytywna tendencja w tym zakresie niebezpieczne choroby jak dur brzuszny, gruźlica. Za pomocą nowoczesnych antybiotyków można zniszczyć patogenną florę organizmu i wyleczyć niebezpieczne diagnozy na wczesnym etapie infekcji, aby wykluczyć globalne zatrucie krwi. Wyraźnie spadła także śmiertelność noworodków, kobiety umierają podczas porodu znacznie rzadziej niż w średniowieczu.

Negatywne aspekty

Wynalazca antybiotyków nie wiedział wtedy, że z biegiem czasu mikroorganizmy chorobotwórcze przystosują się do środowiska antybiotykowego i nie będą już umierać pod wpływem penicyliny. Ponadto nie ma lekarstwa na wszystkie patogeny; wynalazca takiego rozwoju jeszcze się nie pojawił, chociaż współcześni naukowcy dążą do tego od lat, dziesięcioleci.

Mutacje genowe i problem oporności bakterii

Mikroorganizmy chorobotwórcze ze swej natury okazały się tak zwanymi „wynalazcami”, ponieważ pod wpływem antybiotyków o szerokim spektrum działania są w stanie stopniowo mutować, uzyskując zwiększoną odporność na substancje syntetyczne. Problem oporności bakterii jest szczególnie dotkliwy dla współczesnej farmakologii.

Wideo

Uwaga! Informacje przedstawione w artykule mają charakter wyłącznie informacyjny. Materiały zawarte w artykule nie zachęcają do samodzielnego leczenia. Tylko wykwalifikowany lekarz Potrafi postawić diagnozę i wydać zalecenia dotyczące leczenia w oparciu o indywidualne cechy konkretnego pacjenta.

Penicylinę odkryto w 1928 r. Ale w Związku Radzieckim ludzie nadal umierali, nawet gdy na Zachodzie z całą mocą leczono już tym antybiotykiem.

Broń przeciwko mikroorganizmom

Antybiotyki (od greckich słów „anti” – przeciw i „bios” – życie) to substancje selektywnie tłumiące funkcje życiowe niektóre mikroorganizmy. Pierwszy antybiotyk został przypadkowo odkryty w 1928 roku przez angielskiego naukowca Aleksandra Fleminga. Na szalce Petriego, na której wyhodował kolonię gronkowców do swoich eksperymentów, odkrył nieznaną szaro-żółtą pleśń, która zniszczyła wszystkie otaczające ją drobnoustroje. Fleming zbadał tajemniczą pleśń i wkrótce wyizolował z niej substancję przeciwdrobnoustrojową. Nazwał to „penicyliną”.

W 1939 roku angielscy naukowcy Howard Florey i Ernst Chain kontynuowali badania Fleminga i wkrótce rozpoczęto przemysłową produkcję penicyliny. W 1945 roku Fleming, Florey i Chain otrzymali Nagrodę Nobla za zasługi dla ludzkości.

Panaceum na pleśń

W ZSRR przez długi czas antybiotyki kupowano za waluty obce po zawyżonych i bardzo wysokich cenach. ograniczone ilości, więc nie starczyło dla wszystkich. Stalin osobiście postawił naukowcom zadanie opracowania własnego leku. Aby zrealizować to zadanie, jego wybór padł na słynną mikrobiolog Zinaidę Vissarionovnę Ermolyevę. To dzięki niej powstrzymano epidemię cholery pod Stalingradem, co pomogło Armii Czerwonej wygrać bitwę pod Stalingradem.

Wiele lat później Ermolyeva przypomniała sobie rozmowę z przywódcą:

„Nad czym teraz pracujecie, towarzyszko Ermolyeva?

Marzę o pracy nad penicyliną.

Co to za rodzaj penicyliny?

To jest woda żywa, Józefie Wissarionowiczu. Tak, tak, prawdziwa woda żywa uzyskana z pleśni. Penicylina stała się znana około dwadzieścia lat temu, ale nikt nie traktował jej poważnie. Przynajmniej dla nas.

Co byś chciał?..

Chcę znaleźć tę formę i przygotować preparat. Jeśli to się powiedzie, uratujemy tysiące, a może miliony istnień ludzkich! Myślę, że jest to szczególnie ważne teraz, gdy ranni żołnierze często umierają z powodu zatrucia krwi, gangreny i wszelkiego rodzaju stanów zapalnych.

Podejmij działania. Otrzymasz wszystko, czego potrzebujesz.”

Żelazna Dama Nauki Radzieckiej

To, że już w grudniu 1944 roku zaczęto w naszym kraju produkować masowo penicylinę, zawdzięczamy Ermolewie, Kozaczce dońskiej, która ukończyła z wyróżnieniem gimnazjum, a następnie Żeński Instytut Medyczny w Rostowie.

Pierwszą próbkę radzieckiego antybiotyku pozyskała z pleśni przywiezionej ze schronu przeciwbombowego znajdującego się niedaleko laboratorium przy ulicy Obukha. Eksperymenty, które Ermolyeva przeprowadził na zwierzętach laboratoryjnych, dały niesamowite rezultaty: dosłownie umierające zwierzęta doświadczalne, które wcześniej zostały zakażone drobnoustrojami powodującymi poważne choroby, dosłownie po jednym wstrzyknięciu penicyliny wyzdrowiały w krótkim czasie. Dopiero potem Ermolyeva zdecydowała się wypróbować na ludziach „wodę życia” i wkrótce penicylina zaczęła być powszechnie stosowana w szpitalach polowych.

W ten sposób Ermolyeva udało się uratować tysiące beznadziejnych pacjentów. Współcześni zauważyli, że ta niesamowita kobieta wyróżniała się niekobiecym „żelaznym” charakterem, energią i determinacją. Za skuteczną walkę z infekcjami w Front Stalingradu pod koniec 1942 r. Ermolyeva otrzymała Order Lenina. Natomiast w 1943 roku otrzymała Nagrodę Stalinowską I stopnia, którą przekazała na Fundusz Obronny na zakup samolotu bojowego. W ten sposób słynna wojowniczka „Zinaida Ermolyeva” po raz pierwszy pojawiła się na niebie nad rodzinnym Rostowem.

Oni są przyszłością

Wszystko poźniejsze życie Ermolyeva poświęciła się badaniu antybiotyków. W tym czasie otrzymała pierwsze próbki takich nowoczesnych antybiotyków, jak streptomycyna, interferon, bicylina, ekmolina i dipasfen. A na krótko przed śmiercią Zinaida Vissarionovna powiedziała w rozmowie z dziennikarzami: „Na pewnym etapie penicylina była prawdziwą żywą wodą, ale życie, w tym życie bakterii, nie stoi w miejscu, więc aby je pokonać, potrzebujemy nowych, więcej zaawansowane leki. Twórz ich jak najwięcej krótki czas a dawanie ludziom jest tym, co robią moi uczniowie dzień i noc. Nie zdziwcie się więc, jeśli pewnego pięknego dnia w szpitalach i na półkach aptek pojawi się nowa woda żywa, ale nie z pleśni, ale z czegoś innego.

Jej słowa okazały się prorocze: obecnie na całym świecie znanych jest ponad sto rodzajów antybiotyków. A wszystkie, podobnie jak ich „młodszy brat” penicylina, służą zdrowiu ludzi. Antybiotyki mają szerokie spektrum (aktywne wobec szerokiego zakresu bakterii) i wąskie spektrum (skuteczne tylko wobec określonych grup mikroorganizmów). Przez długi czas nie istniały jednolite zasady nazewnictwa antybiotyków. Jednak w 1965 roku Międzynarodowy Komitet ds. Nomenklatury Antybiotyków zalecił następujące zasady:

• Jeżeli znana jest budowa chemiczna antybiotyku, nazwę wybiera się biorąc pod uwagę klasę związków, do której należy.
• Jeżeli budowa nie jest znana, nazwę podaje się w formie nazwy rodzaju, rodziny lub rzędu, do którego należy producent.
• Przyrostek „mycyna” przypisywany jest wyłącznie antybiotykom syntetyzowanym przez bakterie z rzędu Actinomycetales.
• Nazwa może również wskazywać spektrum lub sposób działania.

Wstęp

Fakt, że niektóre drobnoustroje mogą w jakiś sposób opóźniać rozwój innych, jest powszechnie znany od dawna. W latach 1928-1929 A. Fleming odkrył szczep penicyliny grzyba pleśniowego (Penicillium notatum), który wydziela substancję chemiczną hamującą rozwój gronkowców. Substancję nazwano „penicyliną”, ale dopiero w 1940 roku H. Flory i E. Chain otrzymali Nagrodę Nobla. W naszym kraju wielki wkład w badania antybiotyków wniósł Z.V. Ermolyev i G.F. Gause.

Sam termin „antybiotyk” (od greckiego anti, bios – przeciw życiu) został zaproponowany przez S. Waksmana w 1842 r. na oznaczenie naturalnych substancji wytwarzanych przez mikroorganizmy iw niskich stężeniach antagonistycznych wobec wzrostu innych bakterii.

Antybiotyki to leki chemioterapeutyczne wytwarzane na bazie związków chemicznych pochodzenia biologicznego (naturalnego), a także ich półsyntetycznych pochodnych i syntetyczne analogi, które w niskich stężeniach mają selektywne działanie uszkadzające lub destrukcyjne na mikroorganizmy i nowotwory.

Historia odkrycia antybiotyków

W Medycyna ludowa Ekstrakty z porostów od dawna stosowane są w leczeniu ran i gruźlicy. Później do maści do leczenia powierzchownych ran zaczęto dodawać ekstrakty z bakterii Pseudomonas aeruginosa, chociaż nikt nie wiedział, dlaczego pomagały, a zjawisko antybiozy nie było znane.

Jednak niektórym z pierwszych naukowców mikrobiologów udało się odkryć i opisać antybiotykozę (hamowanie wzrostu innych przez niektóre organizmy). Faktem jest, że antagonistyczne relacje między różnymi mikroorganizmami pojawiają się, gdy rosną w mieszanej kulturze. Przed opracowaniem metod czystej kultury hodowano razem różne bakterie i pleśnie, tj. w optymalnych warunkach do manifestacji antybiozy. Louis Pasteur opisał antybiotykozę pomiędzy bakteriami glebowymi a bakteriami chorobotwórczymi – czynnikami wywołującymi wąglika – już w 1877 roku. Zasugerował nawet, że podstawą metod leczenia mogłaby stać się antybiotyka.

Pierwsze antybiotyki wyizolowano jeszcze zanim odkryto ich zdolność do hamowania wzrostu mikroorganizmów. I tak w 1860 roku uzyskano w postaci krystalicznej niebieski pigment pirocyjaninę, wytwarzaną przez małe, ruchliwe bakterie z rodzaju Pseudomonas, w kształcie pałeczek, ale jej właściwości antybiotyczne odkryto dopiero wiele lat później. W 1896 roku z kultury pleśni wykrystalizowano inną substancję chemiczną tego rodzaju, zwaną kwasem mykofenolowym.

Stopniowo stało się jasne, że antybioza ma charakter chemiczny i jest spowodowana wytwarzaniem określonych związków chemicznych.

Pojawienie się terminu „antybiotyki” wiązało się z produkcją i wprowadzaniem do organizmu praktyka lekarska nowy lek chemioterapeutyczny penicylina, którego działanie przeciwko patogennym ziarniakom i innym bakteriom było znacznie lepsze niż sulfonamidu.

Odkrywcą penicyliny jest angielski mikrobiolog A. Fleming, który od 1920 roku badał właściwości antybakteryjne zielonej pleśni, grzyba z rodzaju Penicillium. A. Fleming przez ponad 10 lat próbował chemicznie otrzymać i wyizolować penicylinę z płynu hodowlanego czysta forma, nadaje się do zastosowanie kliniczne. Dokonano tego jednak dopiero w 1940 roku, po wybuchu II wojny światowej, kiedy potrzebne były nowe, skuteczniejsze od sulfonamidów. leki do leczenia ropnych powikłań ran i sepsy. Angielskiemu patologowi G. Flory i biochemikowi E. Cheyne udało się wyizolować niestabilny kwas penicylowy i otrzymać jego sól, która stabilnie zachowała swoje właściwości działanie antybakteryjne. W 1943 roku w USA rozpoczęto produkcję penicyliny. Z.V. Ermolyeva był jednym z organizatorów produkcji penicyliny w naszym kraju podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej.

Sukces klinicznego zastosowania penicyliny stał się sygnałem do szeroko zakrojonych badań nad różne krajeświat ma na celu znalezienie nowych antybiotyków. W tym celu wykorzystuje się zdolność licznych szczepów grzybów, promieniowców i bakterii przechowywanych w muzeach mikrobiologicznych różnych instytutów oraz nowo wyizolowanych z środowisko, głównie gleba, wytwarzają substancje antybiotykowe. W wyniku tych badań Z. Waksman i wsp. odkryli w 1943 r. streptomycynę, a następnie wiele innych antybiotyków.

Do początków XX wieku leczenie infekcji opierało się przede wszystkim na folklorze, stereotypach i przesądach. Historia odkrycia antybiotyków pod tym względem jest bardzo interesująca. Mieszanki o właściwościach antybakteryjnych, które stosowano w leczeniu infekcji, opisano ponad 2000 lat temu. Wiele starożytnych kultur, w tym starożytni Egipcjanie i starożytni Grecy, stosowało specjalnie wybrane pleśnie, materiały roślinne i ekstrakty do leczenia infekcji.

Ich zastosowanie we współczesnej medycynie rozpoczęło się od odkrycia syntetycznych antybiotyków otrzymywanych z barwników. Zwykle każda historia o odkryciu antybiotyków zaczyna się od wzmianki o tym fakcie.

Pierwsze studia

Syntetyczna chemioterapia antybakteryjna jako nauka i rozwój leków przeciwbakteryjnych rozpoczęły się w Niemczech od badań przeprowadzonych przez Paula Ehrlicha pod koniec lat osiemdziesiątych XIX wieku. Ehrlich zauważył, że niektóre barwniki będą plamić komórki ludzkie, zwierzęce lub bakteryjne, a inne nie. Następnie zaproponował pomysł stworzenia substancji chemicznych, które działałyby jak lek selektywny, który zwiąże i zabije bakterie, nie szkodząc ludzkiemu organizmowi. Po sprawdzeniu setek barwników różne organizmy w 1907 roku odkrył substancję użyteczną w medycynie, pierwszy syntetyczny lek przeciwbakteryjny, obecnie nazywany arsfenaminą. Dalsze informacje na temat historii odkrycia antybiotyków otrzymasz w dalszej części artykułu.

Związek Niemiec i Japonii

Era leczenia antybakteryjnego rozpoczęła się wraz z odkryciem syntetycznych antybiotyków na bazie arsenu przez Alfreda Bertheima i Ehrlicha w 1907 roku. Ehrlich i Bertheim eksperymentowali z różnymi chemikalia, otrzymywany z barwników, do leczenia trypanosomatozy u myszy i zakażenia krętkami u królików. Chociaż ich wczesne związki były zbyt toksyczne, Ehrlich i Sahachiro Hata, japoński bakteriolog pracujący z tym pierwszym nad znalezieniem leku na kiłę, odnieśli sukces w 606. próbie w serii skomplikowanych eksperymentów.

Uznanie i sukces komercyjny

W 1910 roku Ehrlich i Hata ogłosili na Kongresie Chorób Wewnętrznych w Wiesbaden swoje odkrycie, które nazwali lekiem „606”. Firma Hoechst rozpoczęła sprzedaż tego kompleksu pod koniec 1910 roku pod nazwą Salvarsan. Lek ten jest obecnie znany jako arsfenamina. Lek był stosowany w leczeniu kiły w pierwszej połowie XX wieku. W 1908 roku Ehrlich otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za wkład w immunologię. Hata był nominowany do Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1911 r. oraz Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1912 i 1913 r.

Nowa era w historii medycyny

Pierwszy sulfonamid i pierwszy ogólnoustrojowo działający lek przeciwbakteryjny, Prontosil, został opracowany przez grupę badawczą pod przewodnictwem Gerharda Domagka w 1932 lub 1933 roku w laboratoriach Bayer konglomeratu IG Farben w Niemczech, za co Domagk otrzymał w 1939 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny . Sulfanilamid (aktywny składnik Prontosilu) nie miał zdolności opatentowania, ponieważ był już stosowany w przemyśle farbiarskim od kilku lat. Prontosil miał stosunkowo szerokie działanie przeciwko ziarniakom Gram-dodatnim, ale nie przeciwko enterobakteriom. Jego sukces w leczeniu był zwykle stymulowany finansowo przez organizm ludzki i jego odporność. Odkrycie i rozwój tego leku sulfonamidowego zwiastowało erę leków przeciwbakteryjnych.

Odkrycie antybiotyku penicyliny

Historia penicyliny następuje po serii obserwacji i odkryć ewidentnych dowodów na działanie antybiotyków na pleśnie, poprzedzających syntezę penicyliny chemicznej w 1928 roku. Starożytne społeczeństwa znają przykłady wykorzystania pleśni drzewiastych do leczenia infekcji. Nie wiadomo jednak, czy pleśnie te były gatunkami penicyliny. Szkocki lekarz Alexander Fleming jako pierwszy zaproponował, że pleśń Penicillium musi wydzielać substancję przeciwbakteryjną, którą w 1928 roku nazwał penicyliną. Penicylina była pierwszym nowoczesnym antybiotykiem.

Dalsze badania pleśni

Ale informacje o historii odkrycia antybiotyków nie ograniczają się do lat 20. ubiegłego wieku. W ciągu następnych dwunastu lat Fleming uprawiał, rozprowadzał i badał interesującą pleśń, która została uznana za rzadki gatunek Penicillium notatum (obecnie Penicillium chrysogenum). Wielu późniejszych naukowców zajmowało się stabilizacją i masową produkcją penicyliny oraz poszukiwaniem bardziej produktywnych szczepów Penicillium. Na liście tych naukowców znajdują się Ernst Chain, Howard Florey, Norman Heatley i Edward Abraham. Wkrótce po odkryciu penicyliny naukowcy odkryli, że niektóre patogeny chorobotwórcze wykazują oporność na antybiotyki na penicylinę. Badania mające na celu opracowanie bardziej skutecznych szczepów oraz badanie przyczyn i mechanizmów oporności na antybiotyki trwają do dziś.

Mądrość Starożytnych

Wiele starożytnych kultur, w tym Egiptu, Grecji i Indii, zostało odkrytych niezależnie korzystne cechy grzyby i rośliny w leczeniu infekcji. Zabiegi te często działały, ponieważ wiele organizmów, w tym wiele rodzajów pleśni, w naturalny sposób wytwarza substancje antybiotykowe. Jednak starożytni uzdrowiciele nie potrafili dokładnie zidentyfikować ani wyizolować aktywnych składników tych organizmów. Na Sri Lance w II wieku p.n.e. mi. Żołnierze armii króla Dutugemunu (161-137 p.n.e.) dbali o to, aby ciasta maślane (tradycyjny lankijski słodycz) były trzymane w paleniskach przez długi czas, zanim wyruszyli na kampanie wojskowe, aby przygotować przynętę ze spleśniałych ciastek do leczenia ran.

W XVII-wiecznej Polsce mokry chleb mieszano z pajęczynami (które często zawierały zarodniki grzybów) w celu leczenia ran. O technice tej wspomniał Henryk Sienkiewicz w swojej książce Ogniem i mieczem z 1884 roku. W Anglii w 1640 roku pomysł wykorzystania pleśni jako formy leczenia zanotowali tacy aptekarze jak Jan Parkinson, książę królewski, który zalecał stosowanie pleśni w swojej książce o farmakologii. Odkrycie antybiotyków na bazie pleśni zmieni świat.

Nowy czas

Współczesna historia Badania nad penicyliną rozpoczęły się na dobre w latach siedemdziesiątych XIX wieku w Wielkiej Brytanii. Sir John Scott Bourdon-Sanderson, który przebywał w Szpitalu Mariackim (1852-1858), a następnie pracował tam jako wykładowca (1854-1862), zauważył, że płyn hodowlany pokryty pleśnią uniemożliwiał wzrost i rozmnażanie się bakterii. Odkrycie Bourdona-Sandersona skłoniło Josepha Listera, angielskiego chirurga i ojca współczesnej antyseptyki, do odkrycia w 1871 roku, że próbki moczu zanieczyszczone pleśnią dają ten sam efekt. Lister opisał także antybakteryjne działanie gatunku pleśni, który nazwał Penicillium glaucum na tkankę ludzką. Ściśle rzecz ujmując rok 1871 można nazwać datą odkrycia antybiotyków. Ale tylko formalnie. Prawdziwe antybiotyki nadające się do ciągłego stosowania i produkcji zostaną wyprodukowane znacznie później.

W 1874 roku walijski lekarz William Roberts, który później ukuł termin „enzym”, zaobserwował, że w hodowlach laboratoryjnych Penicillium glaucum zwykle nie było skażenia bakteryjnego. John Tindall kontynuował pracę Bourdona-Sandersona i zademonstrował przeciwbakteryjne działanie grzyba Penicillium Towarzystwu Królewskiemu w 1875 roku. Do tego czasu wykazano, że Bacillus anthracis powoduje wąglika, co było pierwszym tego dowodem specyficzna bakteria spowodował konkretną chorobę. W 1877 roku francuscy biolodzy Louis Pasteur i Jules François Joubert zauważyli, że kultury prątków wąglika zanieczyszczone pleśnią mogą zostać skutecznie zniszczone. Niektóre źródła wskazują, że Pasteur zidentyfikował szczep pleśni, którego używał, jako Penicillium notatum. Jednak książka Paula de Kruifa Microbe Hunters z 1926 roku opisuje ten incydent jako zanieczyszczenie bakteriami innymi niż pleśń. W 1887 roku Garre uzyskał podobne wyniki. W 1895 roku Vincenzo Tiberio, włoski lekarz z Uniwersytetu w Neapolu, opublikował badania dotyczące pleśni w zbiorniku w Arzano, która wykazywała właściwości antybakteryjne. Musisz to wszystko wiedzieć, ponieważ historia odkrycia antybiotyków zajmuje szczególne miejsce w każdym podręczniku farmakologii.

Dwa lata później Ernest Duchenne w École du Sainte Militaire w Lyonie niezależnie odkrył lecznicze właściwości pleksiglasowej formy Penicillium, która skutecznie wyleczyła zakażone świnki morskie z duru brzusznego. Opublikował pracę magisterską w 1897 r., lecz została ona zignorowana przez Instytut Pasteura. Sam Duchenne wykorzystał odkrycie dokonane wcześniej przez arabskich nomadów, którzy stosowali zarodniki pleśni do leczenia wrzodów u koni. Duchenne nie twierdził, że pleśń zawiera jakąkolwiek substancję przeciwbakteryjną, jedynie, że pleśń w jakiś sposób chroni zwierzęta. Penicylina wyizolowana przez Fleminga nie leczy duru brzusznego, dlatego nie wiadomo, która substancja może być odpowiedzialna za wyleczenie świnek morskich Duchenne'a.

Inne obserwacje pleśni

Historia odkrycia antybiotyków nie ogranicza się do tego. Andre Grazia i Sarah Dat zaobserwowali w Belgii w 1920 roku zakażenie grzybicze w jednej z ich hodowli znajdował się Staphylococcus aureus, który hamował rozwój bakterii. Zidentyfikowali grzyba jako gatunek Penicillium i przedstawili swoje obserwacje w formie protokołu laboratoryjnego, któremu poświęcono niewiele uwagi. Kostarykański naukowiec Picado Twight również zauważył działanie antybiotykowe Penicillium w 1923 roku. W historii farmakologii ogromną rolę odegrało odkrycie antybiotyków.

Wielki przełom

W 1928 roku szkocki biolog Alexander Fleming zauważył aureolę hamującą rozwój bakterii na hodowli pałeczek Staphylococcus. Doszedł do wniosku, że pleśń wydziela substancję hamującą rozwój bakterii. Wyhodował czystą kulturę pleśni, a następnie zsyntetyzował coś, co później nazwał „penicyliną”. W ciągu następnych dwunastu lat Fleming uprawiał i wybierał pierwotny szczep pleśni, który ostatecznie zidentyfikowano jako Penicillium chrysogenum (dziś Penicillium chrysogenum). Nie udało mu się stworzyć stabilnej formy do masowej produkcji. Niemniej jednak odkrycie antybiotyków przez Fleminga zapoczątkowało nową erę w historii medycyny.

Kontynuacja wspaniałej sprawy

Cecil George Payne, patolog z Royal Infirmary w Sheffield, próbował leczyć sykozę (wykwity pęcherzyków) penicyliną, ale jego eksperyment zakończył się niepowodzeniem, prawdopodobnie dlatego, że lek nie wnikał wystarczająco głęboko. Przechodząc do leczenia noworodków z oftalmią, infekcją rzeżączkową u niemowląt, pierwsze skuteczne wyleczenie uzyskał 25 listopada 1930 roku. Wyleczył czterech pacjentów (jednego dorosłego i troje niemowląt) z infekcji oczu, choć piąty pacjent miał pecha.

W Oksfordzie Howard Walter Florey zorganizował duży i bardzo doświadczony zespół badaczy biochemicznych, w skład którego wchodzili Ernst Boris Zein i Norman Heatley, w celu przeprowadzenia badań klinicznych i wyprodukowania stabilnej penicyliny w wymaganych ilościach. W 1940 roku Tsein i Edward Abraham zgłosili pierwszą oznakę antybiotykooporności na penicylinę, szczep E. coli wytwarzający enzym penicylinazę, który może zniszczyć penicylinę i całkowicie zniweczyć jej działanie przeciwbakteryjne.

Produkcja przemysłowa

W latach 1941–1943 Moyer, Coghill i Raper w Północnym Regionalnym Laboratorium Badawczym Departamentu Rolnictwo USA (PMR) w Peoria, Illinois, USA, opracowały metody produkcja przemysłowa penicylina i izolowane, wysokowydajne szczepy W grudniu 1942 r. ofiary pożaru Coconut Grove w Bostonie stały się pierwszymi pacjentami z oparzeniami, którym skutecznie leczono penicyliną. Opracowano równoległe badania Jaspera H. Kane'a i innych naukowców firmy Pfizer na Brooklynie metoda praktyczna głęboka fermentacja w celu wytworzenia dużych ilości penicyliny o jakości farmaceutycznej.

Odkrycie antybiotyków w Rosji nastąpiło zaraz po imporcie penicyliny do ZSRR pod koniec lat 30. XX wieku, kiedy zajmowała się nimi Ermolyeva. Rola Rosji w tej historii, choć nieco drugorzędna, jest również istotna. Nie bez powodu, gdy mówią o odkryciu antybiotyków, Fleming, Chain, Flory, Ermolyeva to główne nazwiska wymieniane przez historyków medycyny.

W sprawę włączyli się chemicy

Dorothy Hodgkin określiła prawidłową strukturę chemiczną penicyliny za pomocą krystalografii rentgenowskiej w Oksfordzie w 1945 roku. W 1952 roku w Kundl w Tyrolu w Austrii Hans Margreuter i Ernst Brandl z Uniwersytetu Biochemii (obecnie Sandoz) opracowali pierwszą kwasoodporną penicylinę doustną, penicylinę B. Amerykański chemik John S. Sheehan z Massachusetts Institute of Technology (MIT) ) następnie ukończył pierwszą syntezę chemiczną penicyliny w 1957 r. Czytelnik musiał już zdawać sobie sprawę, że okres odkrywania antybiotyków w mikrobiologii trwał niemal połowę ubiegłego wieku. Półsyntetyczna β-laktamowa metycylina drugiej generacji, przeznaczona do zwalczania opornych na penicylinazy pierwszej generacji, została wprowadzona w Wielkiej Brytanii w 1959 roku. Jest prawdopodobne, że obecnie istnieją formy gronkowców oporne na metycylinę. Warto zauważyć, że wśród odkryć XX wieku antybiotyki zajmują bardzo zaszczytne miejsce.

Bakterie antybiotykowe

Obserwacje wzrostu niektórych mikroorganizmów hamujących rozwój innych bakterii notuje się od końca XIX wieku. Te obserwacje syntezy antybiotyków pomiędzy mikroorganizmami doprowadziły do ​​odkrycia naturalnych środków przeciwbakteryjnych. Louis Pasteur zauważył: „Gdybyśmy mogli zakłócić antagonizm obserwowany między niektórymi bakteriami, być może wywołałoby to najbardziej wielkie nadzieje na terapię.” Był to swego rodzaju punkt zwrotny w historii odkrycia antybiotyków.

Trochę więcej o XIX wieku

W 1874 roku lekarz Sir William Roberts zauważył, że kultury pleśni Penicillium glaucum, używanej do produkcji niektórych serów pleśniowych, nie wykazywały skażenia bakteryjnego. W 1876 roku fizyk John Tyndall również wniósł wkład w tę dziedzinę. Pasteur przeprowadził badanie wykazujące, że Bacillus anthracis nie będzie rósł w obecności towarzyszącej mu pleśni Penicillium notatum.

W 1895 roku włoski lekarz Vincenzo Tiberio opublikował artykuł na temat antybakteryjnego działania niektórych ekstraktów pleśni.

W 1897 roku doktorant Ernest Duchesne napisał artykuł „Wkład w wydalanie mikroorganizmów: antagonizm, myślenie antagonistyczne i patogeny”. Była to pierwsza znana praca naukowa, którą zbadano opcje terapeutyczne pleśń ze względu na ich działanie antybakteryjne. W swojej pracy Duchesne zaproponował, że bakterie i pleśnie toczą odwieczną walkę o przetrwanie. Duchessin zauważyła, że ​​E. coli została usunięta przez Penicillium glaucum, gdy obydwa hodowano w tej samej kulturze. Zauważył to również podczas zaszczepiania zwierząt laboratoryjnych dawki śmiertelne pałeczki duru brzusznego wraz z Penicillium glaucum zwierzęta nie padły z powodu duru brzusznego. Niestety, służba wojskowa Duchenne po uzyskaniu dyplomu uniemożliwił mu prowadzenie dalszych badań. Duchenne zmarł na gruźlicę, chorobę obecnie leczoną antybiotykami.

Dopiero ponad 30 lat później Fleming zasugerował, że pleśń musi wydzielać substancję przeciwbakteryjną, którą w 1928 roku nazwał penicyliną. Duetem, który wyznaczył historię odkrycia antybiotyków, jest Fleming/Waxman. Fleming uważał, że jego właściwości antybakteryjne można wykorzystać w chemioterapii. Początkowo scharakteryzował niektóre ze swoich właściwości biologiczne i próbował zastosować ten surowy lek do leczenia niektórych infekcji, ale nie był w stanie kontynuować jego rozwoju bez pomocy przeszkolonych chemików. Nikt nie odegrał w całej tej epopei tak decydującej roli, jak duet naukowy Fleming/Waxman nie zapomni o nich historii odkrycia antybiotyków.

Ale w tej epopei były inne ważne nazwiska. Jak wspomniano wcześniej, chemikom udało się oczyścić penicylinę dopiero w 1942 r., ale stała się ona powszechnie dostępna poza wojskiem aliantów dopiero w 1945 r. Norman Heatley opracował później technikę ekstrakcji wstecznej, aby skutecznie oczyszczać penicylinę w masie. Struktura chemiczna penicyliny została po raz pierwszy zaproponowana przez Abrahama w 1942 r., a następnie potwierdzona przez Dorothy Crowfoot Hodgkin w 1945 r. Oczyszczona penicylina wykazywała silne działanie przeciwbakteryjne wobec szerokiego zakresu bakterii i miała niską toksyczność u ludzi. Ponadto jego aktywność nie była hamowana przez składniki biologiczne, takie jak ropa, w przeciwieństwie do syntetycznych sulfonamidów. Rozwój potencjału penicyliny doprowadził do ponownego zainteresowania znalezieniem antybiotyków o podobnej skuteczności i bezpieczeństwie. Zein i Flory podzielili się Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny w 1945 r. z Flemingiem, który odkrył tę cudowną pleśń. Oczekiwano, że odkrycie antybiotyków przez Ermolyevę zostało zignorowane przez zachodnią społeczność naukową.

Inne antybiotyki na bazie pleśni

Flory przypisał René Dubosowi pioniera celowych i systematycznych poszukiwań związków przeciwbakteryjnych, co doprowadziło do odkrycia gramicydyny i wznowienia badań Flory'ego nad właściwościami penicyliny. W 1939 roku, wraz z wybuchem II wojny światowej, Dubos doniósł o odkryciu pierwszego naturalnie występującego antybiotyku, tyrotrycyny. Był to jeden z pierwszych komercyjnych antybiotyków i był bardzo skuteczny w leczeniu ran i wrzodów podczas II wojny światowej. Jednakże gramicydyny nie można stosować ogólnoustrojowo ze względu na toksyczność. Tyrocydyna okazała się również zbyt toksyczna do stosowania ogólnoustrojowego. Wyniki badań uzyskane w tym okresie nie zostały udostępnione siłom Osi i aliantom podczas II wojny światowej, a podczas zimnej wojny miały ograniczone zastosowanie na całym świecie. Prezentacja odkrycia antybiotyków miała miejsce głównie w rozwiniętych krajach Zachodu.

Historia imienia

Termin „antybiotyk”, oznaczający „przeciw życiu”, został ukuty przez francuskiego bakteriologa Jeana Paula Wilquemina jako opisowa nazwa właściwości wykazywanych przez te wczesne leki przeciwbakteryjne. Antybiotyk został po raz pierwszy opisany w 1877 roku, kiedy Louis Pasteur i Robert Koch zaobserwowali śmierć bakterii Bacillus pod wpływem Bacillus anthracis. Leki te zostały później przemianowane na antybiotyki przez Selmana Waxmana, amerykańskiego mikrobiologa, w 1942 roku. Datę tę należy wpisać na listę lat odkrycia antybiotyków.

Termin „antybiotyk” został po raz pierwszy użyty w 1942 r. przez Selmana Waksmana i jego współpracowników w artykułach w czasopismach do opisania substancji wytwarzanej przez mikroorganizm, która jest antagonistyczna wobec wzrostu innych mikroorganizmów. Definicja ta wyklucza substancje, które zabijają bakterie, ale nie są wytwarzane przez mikroorganizmy (takie jak soki trawienne i nadtlenek wodoru). Wyeliminowano także syntetyczne związki przeciwbakteryjne, takie jak sulfonamidy. W obecnym użyciu termin „antybiotyk” odnosi się do każdego leku zabijającego bakterie lub hamującego ich rozwój, niezależnie od tego, czy lek jest wytwarzany przez mikroorganizm, czy nie.

Etymologia

Termin „antybiotyk” pochodzi od przedrostka „anti” i greckiego słowa βιωτικός (biōtikos), „znośny, żywy”, które pochodzi od βίωσις (biōsis), „sposób życia”, a także rdzenia βίος (bios). "życie". Termin „antybakteryjny” pochodzi od greckiego ἀντί (anti), „przeciw” + βακτήριον (baktērion), będącego zdrobnieniem od βακτηρία (baktēria), „trzcina”, ponieważ pierwsze odkryte bakterie miały kształt pręta.

Alternatywy dla antybiotyków

Wzrost liczby szczepów bakterii odpornych na tradycyjne metody terapie antybakteryjne w połączeniu ze spadkiem liczby nowych antybiotyków opracowywanych obecnie jako leki, skłoniło do opracowania strategii leczenia choroby bakteryjne które stanowią alternatywę dla tradycyjnych leków przeciwbakteryjnych. Aby zwalczyć ten problem, bada się również podejścia niespecyficzne (tj. produkty inne niż klasyczne środki przeciwbakteryjne), które są ukierunkowane na bakterie lub podejścia ukierunkowane na gospodarza, w tym terapię fagową i szczepionki.

Szczepionki

Szczepionki polegają na modulacji lub wzmocnieniu odporności. Szczepienie pobudza lub wzmacnia odporność człowieka, aby zapobiec infekcji, co prowadzi do aktywacji makrofagów, produkcji przeciwciał, stanu zapalnego i innych klasycznych odpowiedzi immunologicznych. Szczepionki przeciwbakteryjne są odpowiedzialne za radykalne zmniejszenie globalnej liczby chorób bakteryjnych. Szczepionki pochodzące z atenuowanych całych komórek lub lizatów zostały w dużej mierze zastąpione mniej reaktywnymi, bezkomórkowymi szczepionkami składającymi się z oczyszczonych składników, w tym polisacharydów otoczkowych i ich koniugatów, nośników białkowych oraz inaktywowanych toksyn i białek.

Terapia fagowa

Terapia fagowa to kolejna metoda leczenia szczepów bakterii opornych na antybiotyki. Terapia fagowa infekuje bakterie chorobotwórcze własne wirusy. Bakteriofagi są niezwykle specyficzne dla niektórych bakterii, dlatego w przeciwieństwie do antybiotyków nie szkodzą organizmowi żywiciela i mikroflorze jelitowej. Bakteriofagi, znane również jako fagi, infekują i mogą zabijać bakterie oraz wpływać na wzrost bakterii głównie podczas cykli litycznych. Fagi wstawiają swoje DNA do bakterii, gdzie jest ono transkrybowane i wykorzystywane do tworzenia nowych fagów, po czym komórka ulega lizie, uwalniając nowego faga, który może infekować i zabić inne bakterie tego samego szczepu. Wysoka specyficzność faga chroni „dobre” bakterie przed zniszczeniem.

Stosowanie bakteriofagów ma jednak pewne wady. Bakteriofagi mogą zawierać w swoich genomach czynniki zjadliwości lub toksyczne geny. Ponadto ustne i podanie dożylne fagów do zabijania infekcji bakteryjnych jest znacznie więcej wysokie ryzyko bezpieczeństwo niż aplikacja lokalna i istnieje dodatkowy problem niepewnej odpowiedzi immunologicznej na te duże koktajle antygenowe. W przypadku tak ryzykownych metod leczenia należy pokonać znaczne przeszkody regulacyjne. Pomimo licznych wyzwań, zastosowanie bakteriofagów jako zamiennika środków przeciwdrobnoustrojowych pozostaje atrakcyjną opcją.

Rola roślin

Rośliny są ważnym źródłem związków przeciwdrobnoustrojowych, a tradycyjni uzdrowiciele od dawna stosują je w celu zapobiegania lub leczenia chorób zakaźnych. Ostatnio wzrosło zainteresowanie wykorzystaniem produktów naturalnych do identyfikacji nowych antybiotyków (definiowanych jako produkty naturalne o działaniu antybiotykowym) i ich zastosowaniem w odkrywaniu leków przeciwbakteryjnych w dobie genomiki. Fitochemikalia to aktywne biologiczne składniki roślin, a niektóre fitochemikalia, w tym garbniki, alkaloidy, terpenoidy i flawonoidy, mają działanie przeciwdrobnoustrojowe. Jakiś przeciwutleniacz Suplementy odżywcze zawierają również fitochemikalia (polifenole), takie jak ekstrakt z pestek winogron i wykazują właściwości antybakteryjne in vitro.

Fitochemikalia mogą hamować syntezę peptydoglikanów, uszkadzać struktury błon drobnoustrojów, zmieniać hydrofobowość powierzchni błon bakteryjnych, a także modulować wrażliwość kworum. Wraz ze wzrostem oporności na antybiotyki w ostatnie lata Badany jest potencjał nowych leków przeciwdrobnoustrojowych otrzymywanych z roślin. Można jednak tak powiedzieć długi okres Odkrycie antybiotyków dobiegło końca.