Винахідник антибіотиків: хто і коли відкрив пеніцилін

1. Життя до антибіотиків
2. Давня історія і Середньовіччя
3. Новий час
4. Коротка історія відкриття антибіотиків: пеніциліну, стрептоміцину та інших
5. У якому столітті винайшли антибіотики?
6. винахідник антибіотиків
7. Незвичайна історія відкриття
8. винахід пеніциліну
9. виробництво антибіотиків
10. Значення пеніциліну в медицині і наслідки його відкриття
11. позитивний аспект
12. негативні наслідки
13. Висновки і перспективи

Складно уявити зараз, що такі захворювання як пневмонія, туберкульоз і ЗПСШ всього 80 років тому означали смертний вирок для пацієнта. Дієвих лікарських засобів проти інфекцій не було, і люди вмирали тисячами і сотнями тисяч. Ситуація ставала катастрофічною в періоди епідемій, коли в результаті спалаху тифу або холери гинуло населення цілого міста.
Сьогодні в кожній аптеці антибактеріальні препарати представлені в широкому асортименті, а вилікувати за їх допомогою можна навіть такі грізні хвороби, як менінгіт і сепсис (загальне зараження крові). Далекі від медицини люди рідко замислюються про те, коли винайшли перші антибіотики, і кому людство зобов'язане порятунком величезної кількості життів. Ще важче уявити, як лікували інфекційні хвороби до цього революційного відкриття.

Життя до антибіотиків

Ще з курсу шкільної історії багато хто пам'ятає, що тривалість життя до епохи Нового часу була дуже невеликою. Дожили до тридцятирічного віку чоловіки і жінки вважалися довгожителями, а відсоток дитячої смертності досягав неймовірних значень.

Пологи були своєрідною небезпечної лотереєю: так звана пологова гарячка (інфікування організму породіллі і смерть від сепсису) вважалася звичайним ускладненням, а ліків від неї не було.

Поранення, отримане в битві (а воювали люди в усі часи багато і практично постійно), приводило зазвичай до смерті. І частіше за все не тому, що ушкоджувалися життєво важливі органи: навіть травми кінцівок означали запалення, зараження крові і смерть.

Давня історія і Середньовіччя

Древній Єгипет: зацвілий хліб як антисептик

Проте, люди з давніх часів знали про цілющі властивості деяких продуктів щодо інфекційних захворювань. Наприклад, ще 2500 років тому в Китаї Забрідь соєве борошно використовувалася для лікування гнійних ран, а ще раніше індіанці майя з тією ж метою застосовували плісняву з особливого виду грибів.

В Єгипті часів будівництва пірамід зацвілий хліб був прототипом сучасних антибактеріальних засобів: пов'язки з ним значно підвищували шанс одужання в разі поранення. Використання цвілевих грибів мало чисто практичний характер до тих пір, поки вчені не зацікавилися теоретичної стороною питання. Однак до винаходу антибіотиків в їх сучасному вигляді було ще далеко.

Новий час

Джозеф Лістер

У цю епоху наука стрімко розвивалася у всіх напрямках, і медицина винятком не стала. Причини гнійних інфекцій в результаті поранення або оперативного втручання описав в 1867 році Д. Лістер, хірург з Великобританії.

Саме йому належить, що збудниками запалення є бактерії, і запропонував спосіб боротьби з ними за допомогою карболової кислоти. Так виникла антисептика, яка ще довгі роки залишалася єдиним більш-менш успішним методом профілактики і лікування нагноєнь.

Коротка історія відкриття антибіотиків: пеніциліну, стрептоміцину та інших

Лікарі та дослідники відзначали низьку ефективність антисептиків щодо збудників, які проникли глибоко в тканини. Крім того, дія ліків послаблювалося біологічними рідинами пацієнта і було коротким. Були потрібні більш дієві препарати, і вчені всього світу активно працювали в даному напрямку.

У якому столітті винайшли антибіотики?

Явище антибиоза (здатності одних мікроорганізмів знищувати інші) було відкрито в кінці 19 століття.

• У 1887 році один з основоположників сучасної імунології та мікробіології - всесвітньо відомий французький хімік і мікробіолог Луї Пастер - описав згубну дію ґрунтових бактерій на збудника туберкульозу.
• Спираючись на його дослідження, італієць Бартоломео Гозио в 1896 році отримав в ході експериментів микофеноловую кислоту, що стала одним з перших антибактеріальних засобів.
• Трохи пізніше (в 1899) німецькі лікарі Еммеріх і Лов відкрили піоценазу, переважну життєдіяльність збудників дифтерії, тифу і холери.
• А раніше - в 1871 році - російські лікарі Полотебнов і Манассеин виявили згубну дію цвілевих грибів на деякі хвороботворні бактерії і нові можливості в терапії венеричних захворювань. На жаль, їх ідеї, викладені в спільній праці «Патологічний значення цвілі», не звернули на себе належної уваги і на практиці широко не застосовувалися.
• У 1894 році І. І. Мечников обгрунтував практичне використання кисломолочних продуктів, що містять ацидофільні бактерії, для лікування деяких кишкових розладів. Це пізніше підтвердили практичні дослідження російського вченого Е. Гарт.

Проте, епоха антибіотиків почалася в 20 столітті з відкриття пеніциліну, який поклав початок справжньої революції в медицині.

винахідник антибіотиків

Олександр Флемінг - першовідкривач пеніциліну

Ім'я Олександра Флемінга відомо зі шкільних підручників біології навіть далеким від науки людям. Саме він вважається першовідкривачем речовини з антибактеріальною дією - пеніциліну. За неоціненний внесок у науку в 1945 році британський дослідник отримав Нобелівську премію. Інтерес для широкої публіки представляють не тільки подробиці зробленого Флемінгом відкриття, а й життєвий шлях вченого, а також особливості його особистості.

Народився майбутній лауреат Нобелівської премії в Шотландії на фермі Лохвільд в багатодітній родині Хуга Флемінга. Освіта отримувати Олександр почав в Дарвел, де провчився до дванадцятирічного віку. Через два роки навчання в академії Кілмарнок перебрався в Лондон, де жили і працювали старші брати. Юнак працював клерком, одночасно будучи студентом Королівського Політехнічного інституту. Займатися медициною Флемінг вирішив за прикладом брата Томаса (лікаря-офтальмолога).

Поступово в медичну школу при госпіталі Святої Марії, Олександр в 1901 році отримав стипендію цього навчального закладу. Спочатку молода людина не віддавав вираженої переваги якої-небудь конкретної галузі медицини. Його теоретичні і практичні роботи по хірургії в роки навчання свідчили про незвичайний талант, однак Флемінг НЕ відчував особливої ​​пристрасті до роботи з «живим тілом», завдяки чому і став винахідником пеніциліну.

Доленосним для молодого лікаря виявився вплив Алмрот Райта - відомого професора патології, який приїхав в 1902 році в госпіталь.

Алмрот Райт

Раніше Райт розробив і успішно застосував вакцинацію від черевного тифу, проте його інтерес до бактеріології цим не обмежився. Він створив групу молодих перспективних фахівців, в яку потрапив і Олександр Флемінг. Отримавши в 1906 році вчений ступінь, він був запрошений в команду і працював у дослідницькій лабораторії лікарні все своє життя.

У роки Першої світової війни молодий вчений служив в Королівській дослідницької армії у званні капітана. У період бойових дій і пізніше, в створеній Райтом лабораторії, Флемінг вивчав наслідки поранень вибуховими речовинами і способи профілактики і лікування гнійних інфекцій. А пеніцилін відкрив сер Олександр вже 28 вересня 1928 року.

Незвичайна історія відкриття

Не секрет, що багато важливих відкриття були зроблені випадковим чином. Однак для дослідницької діяльності Флемінга фактор випадковості має особливе значення. Ще в 1922 році він здійснив свій перший значний відкриття в області бактеріології та імунології, простудившись і чхнув в чашку Петрі з посівами хвороботворних бактерій. Через деякий час вчений виявив, що в місці попадання його слини колонії збудника загинули. Так був відкритий і описаний лізоцим - антибактеріальну речовину, що міститься в слині людини.

Так виглядає чаша Петрі з пророщених грибами Penicillium notatum.

Не менш випадковим чином світ дізнався і про пеніцилін. Тут треба віддати належне недбале ставлення персоналу до санітарно-гігієнічним вимогам. Чи то чашки Петрі були погано вимиті, то чи суперечки цвілевих грибів були занесені з сусідньої лабораторії, але в результаті на посіви стафілокока потрапив Penicillium notatum. Ще однією щасливою випадковістю став тривалий від'їзд Флемінга. Майбутнього винахідника пеніциліну місяць не було в госпіталі, завдяки чому цвіль встигла вирости.

Повернувшись на роботу, вчений виявив наслідки неохайності, проте не став відразу викидати зіпсовані зразки, а придивився до них уважніше. Виявивши, що навколо виросла цвілі колонії стафілокока відсутні, Флемінг зацікавився цим явищем і почав вивчати його детально.

Йому вдалося визначити речовину, яка викликала загибель бактерій, яке він назвав пеніциліном. Розуміючи важливість свого відкриття для медицини, британець присвятив більше десяти років досліджень цієї речовини. Були опубліковані роботи, в яких він обгрунтовував унікальні властивості пеніциліну, визнаючи, однак, що на даній стадії препарат непридатний для лікування людей.

Пеніцилін, отриманий Флемінгом, довів свою антибактеріальну активність відносно багатьох грам негативних мікро і безпеку для людей і тварин. Проте, препарат був нестабільний, терапія вимагала частого введення великих доз. Крім того, в ньому було присутнє дуже багато білкових домішок, що давали негативні побічні ефекти. Експерименти по стабілізації і очищення пеніциліну велися британським вченим з тих пір, як найперший антибіотик було відкрито і аж до 1939-го року. Однак до позитивних результатів вони не привели, і Флемінг охолов до ідеї використання пеніциліну для лікування бактеріальних інфекцій.

винахід пеніциліну

Другий шанс відкритий Флемінгом пеніцилін отримав в 1940-му році.

В Оксфорді Говард Флорі, Норман У. Хитли і Ернст Чейн, об'єднавши свої пізнання в хімії і мікробіології, зайнялися отриманням придатного до масового використання препарату.

Близько двох років знадобилося на те, щоб виділити чисте діюча речовина і випробувати його в клінічних умовах. На цьому етапі до досліджень був притягнутий першовідкривач. Флемингу, Флорі і Чейні вдалося успішно вилікувати кілька важких випадків сепсису і пневмонії, завдяки чому пеніцилін зайняв своє законне місце в фармакології.

В подальшому була доведена його ефективність щодо таких захворювань, як остеомієліт, пологова гарячка, газова гангрена, стафілококова септицемія, гонорея, сифіліс і багатьох інших інвазивних інфекцій.

Уже в повоєнні роки було з'ясовано, що пеніциліном можна лікувати навіть ендокардит. Ця серцева патологія раніше вважалася невиліковною і призводила до летального кінця в 100% випадків.

Читайте далі: Список всіх антибіотиків пеніцилінового ряду і море даних про них

Багато що про особу першовідкривача говорить той факт, що Флемінг категорично відмовився патентувати своє відкриття. Розуміючи всю значимість препарату для людства, він вважав за обов'язок зробити його доступним для всіх. Крім того, сер Олександр вельми скептично ставився до власної ролі створення панацеї від інфекційних захворювань, характеризуючи її як «Міф Флемінга».

Таким чином, відповідаючи на питання про те, в якому році винайшли пеніцилін, слід називати 1941р. Саме тоді було отримано повноцінний дієвий препарат.

Паралельно розробка пеніциліну велася США і Росії. Американському досліднику Зельману Ваксмана в 1943 вдалося отримати ефективний щодо туберкульозу та чуми стрептоміцин, а мікробіолог Зінаїда Єрмольєва в СРСР в цей же час отримала крустозін (аналог, який майже в півтора рази перевищував зарубіжні).

виробництво антибіотиків

Після науково і клінічно підтвердженою ефективності антибіотиків постало закономірне питання про їх масовому виробництві. У той час йшла Друга світова війна, і фронту дуже були потрібні ефективні засоби лікування поранених. У Великобританії можливість виготовляти ліки була відсутня, тому виробництво і подальші дослідження були організовані в США.

З 1943 року пеніцилін став випускатися фармацевтичними компаніями в промислових обсягах і врятував мільйони людей, збільшивши і середню тривалість життя. Значимість описаних подій для медицини зокрема і історії в цілому переоцінити важко, оскільки той, хто відкрив пеніцилін, здійснив справжній прорив.

Читайте далі: Як виробляють антибіотики - технології, сировину, фільтрація та очищення

Значення пеніциліну в медицині і наслідки його відкриття

Антибактеріальну речовину цвілевих грибів, виділене Олександром Флемінгом і вдосконалене Флорі, Чейном і Хітлі, стало основою для створення безлічі різних антибіотиків. Як правило, кожен препарат активний відносно певного виду хвороботворних бактерій і безсилий проти інших. Наприклад, пеніцилін не ефективний проти палички Коха. Проте, саме розробки першовідкривача дозволили Ваксмана отримати стрептоміцин, що став порятунком від туберкульозу.

Ейфорія 50-х років минулого століття з приводу відкриття та масового виробництва «чарівного» кошти здавалася цілком виправданою. Грізні захворювання, століттями вважалися смертельними, відступили, і з'явилася можливість істотно поліпшити якість життя. Деякі вчені настільки оптимістично дивилися в майбутнє, що передрікали навіть швидкий і неминучий кінець будь-яким інфекційним захворюванням. Однак навіть той, хто придумав пеніцилін, попереджав про можливі несподіваних наслідки. І як показав час, інфекції нікуди не зникли, а відкриття Флемінга можна оцінювати двояко.

позитивний аспект

Терапія інфекційних захворювань з приходом в медицину пеніциліну змінилася радикально. На його основі були отримані препарати, ефективні проти всіх відомих збудників. Тепер запалення бактеріального походження лікуються досить швидко і надійно курсом ін'єкцій або таблеток, а прогнози на одужання майже завжди сприятливі. Значно знизилася дитяча смертність, збільшилася тривалість життя, а смерть від пологової гарячки пневмонії стала рідкісним винятком. Чому ж інфекції як клас нікуди не зникли, а продовжують переслідувати людство не менш активно, ніж 80 років тому?

негативні наслідки

На момент виявлення пеніциліну було відомо багато різновидів хвороботворних бактерій. Вченим вдалося створити кілька груп антибіотиків, за допомогою яких можна було впоратися з усіма збудниками. Однак в ході застосування антибіотикотерапії з'ясувалося, що мікроорганізми під дією препаратів здатні мутувати, набуваючи стійкість. Причому нові штами утворюються в кожному поколінні бактерій, зберігаючи резистентність на генетичному рівні. Тобто люди своїми руками створили величезну кількість нових «ворогів», яких до винаходу пеніциліну не існувало, і тепер людство змушене постійно шукати нові формули антибактеріальних засобів.

Читайте далі: Все про резистентності і методах визначення чутливості бактерій до антибіотиків

Висновки і перспективи

Виходить, що відкриття Флемінга було непотрібним і навіть небезпечним? Звичайно ж, немає, оскільки до таких результатів привело виключно бездумне і безконтрольне використання отриманого «зброї» проти інфекцій. Той, хто винайшов пеніцилін, ще на початку 20 століття вивів три основних правила безпечного застосування антибактеріальних засобів:

• виявлення конкретного збудника і використання відповідного препарату;
• достатня для загибелі збудника дозування;
• повний і безперервний курс лікування.

На жаль, люди рідко йдуть цією схемою. Саме самолікування і недбалість стали причиною появи незліченних штамів хвороботворних мікроорганізмів і важко піддаються антибактеріальної терапії інфекцій. Саме ж відкриття пеніциліну Олександром Флемінгом - це велике благо для людства, якому все ще потрібно вчитися використовувати його раціонально.

Читайте далі: Дізнайтеся про сучасну класифікації антибіотиків по групі параметрів

Latest posts by Лайфтаб ( see all )