Istorija otkrića antibiotika

Otkriće antibiotika, bez preterivanja, može se nazvati jednim od najvećih medicinskih dostignuća prošlog veka. Otkrivač antibiotika je engleski naučnik Fleming, koji je 1929. opisao baktericidno dejstvo kolonija gljivice Penicilin na kolonije bakterija koje rastu u blizini gljive. Poput mnogih velikih otkrića u medicini, otkriće antibiotika došlo je slučajno. Ispostavilo se da naučnik Fleming nije baš volio čistoću, pa su epruvete na policama u njegovoj laboratoriji često bile obrasle plijesni. Jednog dana, nakon kratkog odsustva, Fleming je primijetio da je obrasla kolonija penicilinske plijesni potpuno potisnula rast susjedne kolonije bakterija (obje kolonije su rasle u istoj epruveti). Ovdje moramo odati počast genijalnosti velikog naučnika koji je uspio uočiti ovu izuzetnu činjenicu, koja je poslužila kao osnova za pretpostavku da su gljive pobijedile bakterije uz pomoć posebne tvari koja je bila bezopasna za sebe i smrtonosna za bakterije. Ova supstanca je prirodni antibiotik - hemijsko oružje mikrosvet. Zaista, proizvodnja antibiotika je jedna od najnaprednijih metoda nadmetanja između mikroorganizama u prirodi. IN čista forma supstanca za koju je Fleming pretpostavljao da postoji dobijena je tokom Drugog svetskog rata. Ova supstanca se zvala penicilin (po nazivu vrste gljive iz čijih kolonija je dobijen ovaj antibiotik). Tokom rata, ovaj divni lijek je spasio hiljade bolesnika osuđenih na smrt gnojne komplikacije. Ali ovo je bio samo početak ere antibiotika. Nakon rata istraživanja u ovoj oblasti su nastavljena, a Flemingovi sljedbenici su otkrili mnoge supstance sa svojstvima penicilina. Ispostavilo se da osim gljiva, tvari sličnih svojstava proizvode i neke bakterije, biljke i životinje. Paralelna istraživanja u oblasti mikrobiologije, biohemije i farmakologije konačno su dovela do pronalaska niza antibiotika pogodnih za liječenje širokog spektra infekcija uzrokovanih bakterijama. Ispostavilo se da se neki antibiotici mogu koristiti za liječenje gljivičnih infekcija ili za uništavanje malignih tumora. Izraz "antibiotik" dolazi od grčkih riječi anti, što znači protiv i bios, što znači život, a doslovno se prevodi kao "lijek protiv života". Uprkos tome, antibiotici spašavaju i spasit će živote miliona ljudi.

Glavne grupe trenutno poznatih antibiotika

Beta-laktamski antibiotici beta-laktamski antibiotici uključuje dvije velike podgrupe najpoznatijih antibiotika: peniciline i cefalosporine, koji imaju sličnu hemijsku strukturu. Penicilini se dobijaju iz kolonija plijesni Penicillium, pa otuda i naziv ove grupe antibiotika. Glavni učinak penicilina povezan je s njihovom sposobnošću da inhibiraju stvaranje ćelijskog zida bakterija i na taj način potiskuju njihov rast i reprodukciju. U periodu aktivne reprodukcije mnoge vrste bakterija su vrlo osjetljive na penicilin i stoga je djelovanje penicilina baktericidno.

Važno i korisno svojstvo penicilina je njihova sposobnost da prodiru u ćelije našeg tijela. Ovo svojstvo penicilina omogućava liječenje zaraznih bolesti, čiji je uzročnik "skriven" unutar ćelija našeg tijela (na primjer, gonoreja). Antibiotici iz grupe penicilina imaju povećanu selektivnost i stoga nemaju gotovo nikakav učinak na tijelo osobe koja se liječi. Nedostaci penicilina uključuju njihovu brzu eliminaciju iz organizma i razvoj otpornosti bakterija na ovu klasu antibiotika. Biosintetski penicilini se dobijaju direktno iz kolonija plijesni. Najpoznatiji biosintetski penicilini su benzilpenicilin i fenoksimetilpenicilin. Ovi antibiotici se koriste za liječenje tonzilitisa, šarlaha, upale pluća, infekcija rana, gonoreje i sifilisa.

Polusintetski penicilini se dobijaju na bazi biosintetskih penicilina dodavanjem različitih hemijskih grupa. Trenutno postoji veliki broj polusintetski penicilini: amoksicilin, ampicilin, karbenicilin, azlocilin. Važna prednost nekih antibiotika iz grupe polusintetičkih penicilina je njihova aktivnost protiv bakterija otpornih na penicilin (bakterije koje uništavaju biosintetske peniciline). Zahvaljujući tome, polusintetski penicilini imaju širi spektar djelovanja i stoga se mogu koristiti u liječenju širokog spektra bolesti. bakterijske infekcije. Basic neželjene reakcije problemi povezani sa upotrebom penicilina su alergijske prirode i ponekad su razlog odbijanja upotrebe ovih lijekova.

Grupa cefalosporina. Cefalosporini takođe pripadaju grupi beta-laktamskih antibiotika i imaju strukturu sličnu onoj u penicilina. Iz tog razloga, neki od nuspojava dvije grupe antibiotika se preklapaju.

Cefalosporini su vrlo aktivni protiv širokog spektra različitih mikroba i stoga se koriste u liječenju mnogih zaraznih bolesti. Važna prednost antibiotika iz grupe cefalosporina je njihova aktivnost protiv mikroba otpornih na penicilin (bakterije rezistentne na penicilin). Postoji nekoliko generacija cefalosporina.

Istorija stvaranja antibakterijski lijekovi ne može se nazvati dugotrajnim - zvanično je lijek koji danas nazivamo antibiotikom razvio Englez Alexander Fleming početkom 20. veka. Ali malo ljudi zna da je sličan izum napravljen u Rusiji 70 godina ranije. Zašto se nije koristio i ko je na kraju postigao priznanje u ovoj oblasti, kaže AiF.ru.

Kada se tretiraju bakterije

Prvi koji je sugerirao postojanje bakterija koje bi mogle spasiti čovječanstvo od ozbiljnih bolesti bio je francuski mikrobiolog i hemičar Louis Pasteur. Pretpostavio je neku vrstu hijerarhije među živim mikroorganizmima - i da bi neki mogli biti jači od drugih. Naučnik je 40 godina tražio opcije za spas od onih bolesti koje su se godinama smatrale neizlječivim i provodio eksperimente na vrstama mikroba koje su mu poznate: uzgajao ih je, pročišćavao i dodavao jedni drugima. Tako je otkrio da najopasnije bakterije antraksa mogu umrijeti pod utjecajem drugih mikroba. Međutim, Pasteur nije napredovao dalje od ovog zapažanja. Najuvredljivije je to što nije ni slutio koliko je blizu rješenja. Uostalom, ispostavilo se da je "zaštitnik" osobe nešto toliko poznato i poznato mnogima... kalup.

Upravo je ova gljiva, koja danas kod mnogih izaziva složena estetska osjećanja, postala predmet rasprave između dva ruska doktora 1860-ih. Alexey Polotebnov I Vjačeslav Manasein raspravljali o tome da li je zelena plijesan neka vrsta "progenitora" za sve gljivične formacije ili ne? Aleksej je zagovarao prvu opciju, štaviše, bio je siguran da svi mikroorganizmi na zemlji potiču od nje. Vjačeslav je tvrdio da to nije tako.

Od žestokih verbalnih debata, doktori su prešli na empirijska ispitivanja i započeli dvije paralelne studije. Manassein je, posmatrajući mikroorganizme i analizirajući njihov rast i razvoj, otkrio da tamo gdje raste plijesan... nema drugih bakterija. Polotebnov je, provodeći vlastite nezavisne testove, otkrio istu stvar. Jedina stvar je da se ukalupio vodena sredina- i na kraju eksperimenta otkrio sam da voda nije požutjela i da je ostala čista.

Naučnik je priznao poraz u sporu i... izneo novu hipotezu. Odlučio je pokušati pripremiti baktericidni preparat na bazi plijesni - posebne emulzije. Polotebnov je počeo da koristi ovo rešenje za lečenje pacijenata – uglavnom za lečenje rana. Rezultat je bio zapanjujući: pacijenti su se oporavili mnogo brže nego prije.

Polotebnov svoje otkriće, kao i sve naučne proračune, nije ostavio u tajnosti - objavio ga je i predstavio javnosti. Ali ovi istinski revolucionarni eksperimenti prošli su nezapaženo - zvanična nauka je reagovala tromo.

O prednostima otvorenih prozora

Da je samo Aleksej Polotebnov bio uporniji, a zvanični lekari malo manje inertni, Rusija bi bila prepoznata kao rodno mesto pronalaska antibiotika. Ali na kraju, razvoj nove metode liječenja obustavljen je na 70 godina, sve dok Britanac Alexander Fleming nije preuzeo stvar. Naučnik je od mladosti želio pronaći sredstvo koje bi uništilo patogene bakterije i spasilo živote ljudi. Ali do glavnog otkrića svog života došao je slučajno.

Fleming je proučavao stafilokoke, ali biolog je imao jednu karakterističnu osobinu - nije volio da čisti svoj sto. Čiste i prljave tegle mogle su stajati pomiješane sedmicama, a neke je zaboravio zatvoriti.

Jednog dana, naučnik je nekoliko dana ostavio epruvete sa ostacima kolonija uzgojenih stafilokoka bez nadzora. Kada se vratio do stakla, vidio je da su sve zarasle u buđ - najvjerovatnije su spore proletjele otvoren prozor. Fleming nije bacio pokvarene uzorke, već ih je sa radoznalošću pravog naučnika stavio pod mikroskop - i bio zadivljen. Stafilokoka nije bilo, ostala je samo buđ i kapi bistre tečnosti.

Fleming je počeo da eksperimentiše različite vrste buđ, uzgajanje sive i crne plijesni iz obične zelene i "sađenje" drugim bakterijama - rezultat je bio nevjerovatan. Kao da je „ograđivala“ štetne komšije od sebe i nije im dozvoljavala da se razmnožavaju.

On je prvi obratio pažnju na "vlagu" koja se pojavljuje pored kolonije gljivica i sugerisao da bi tečnost trebalo da ima bukvalno "moć ubijanja". Kao rezultat dugog istraživanja, naučnik je otkrio da ova tvar može uništiti bakterije, štoviše, ne gubi svojstva čak ni kada se razrijedi vodom 20 puta!

Supstancu koju je pronašao nazvao je penicilin (od naziva plijesni Penicillium - lat.).

Od tog vremena razvoj i sinteza antibiotika postali su glavni posao u životu biologa. Zanimalo ga je bukvalno sve: na koji dan rasta, u kakvom okruženju, na kojoj temperaturi gljiva najbolje djeluje. Kao rezultat ispitivanja pokazalo se da je plijesan, iako izuzetno opasna za mikroorganizme, bezopasna za životinje. Prva osoba koja je testirala dejstvo supstance bio je Flemingov asistent - Stuart Graddock koji je patio od sinusitisa. Kao eksperiment, dio ekstrakta plijesni mu je ubrizgan u nos, nakon čega se stanje pacijenta poboljšalo.

Fleming je predstavio rezultate svog istraživanja 1929. u Londonskom medicinskom i naučnom klubu. Iznenađujuće, uprkos strašnim pandemijama - samo 10 godina ranije, španska gripa je odnela živote miliona ljudi - službene medicine Nisam baš bio zainteresovan za otkriće. Iako Fleming nije imao rječitost i, prema riječima savremenika, bio je „tiha, stidljiva osoba“, ipak je počeo da reklamira drogu u naučnom svetu. Naučnik je nekoliko godina redovno objavljivao članke i pravio izveštaje u kojima je pominjao svoje eksperimente. I na kraju, zahvaljujući ovoj upornosti, kolege doktori su konačno obratili pažnju na novi lijek.

Četiri generacije

Medicinska zajednica je konačno primijetila lijek, ali je ustala novi problem— kada je pušten, penicilin je brzo uništen. I samo 10 godina nakon što je otkriće objavljeno, Flemingu su u pomoć pritekli engleski naučnici. Howard Fleury I Ernst Chain. Upravo su oni smislili način da izoluju penicilin kako bi se mogao sačuvati.

Prva otvorena ispitivanja novog lijeka na pacijentima održana su 1942. godine.

33-godišnja mlada supruga administratora Univerziteta Yale Anna Miller, majka troje djece, dobila je streptokoknu upalu grla od svog četverogodišnjeg sina i razboljela se. Bolest se brzo zakomplikovala groznicom i počeo se razvijati meningitis. Anna je umirala kada je odvedena u glavnu bolnicu u New Jerseyju, dijagnosticirana joj je streptokokna sepsa, koja je tih godina bila praktički smrtna kazna. Odmah po dolasku, Anna je dobila prvu injekciju penicilina, a nekoliko sati kasnije još jednu seriju injekcija. U roku od 24 sata temperatura se stabilizovala, a nakon nekoliko sedmica liječenja žena je otpuštena kući.

Naučnike je čekala zaslužena nagrada: 1945. godine Fleming, Florey i Chain dobili su Nobelovu nagradu za svoj rad.

Penicilin je dugo vremena bio jedini lijek koji je spašavao živote ljudi tokom teških infekcija. Međutim, povremeno je izazivao alergije i nije uvijek bio dostupan. I liječnici su nastojali razviti modernije i jeftinije analoge.

Naučnici i liječnici su otkrili da se sve antibakterijske tvari mogu podijeliti u 2 grupe: bakteriostatske, kada mikrobi ostaju živi, ​​ali se ne mogu razmnožavati, i baktericidne, kada bakterije umiru i eliminiraju se iz tijela. Nakon duže upotrebe, naučnici su primijetili da se mikrobi počinju prilagođavati i navikavati na antibiotike, te stoga moraju mijenjati sastav lijekova. Tako su se pojavili "jači" i kvalitetniji pročišćeni lijekovi druge i treće generacije.

Poput penicilina, koriste se i danas. Ali kada ozbiljne bolesti Već su u upotrebi visoko efikasni antibiotici 4. generacije, od kojih je većina sintetizirana umjetno. IN savremeni lekovi dodajte komponente koje smanjuju rizik od komplikacija: antifungalne, antialergijske i tako dalje.

Antibiotici su pomogli da se pobijedi užasna "pošast" - kuga koja je užasavala sve zemlje, velike boginje i smanjena smrtnost od upale pluća, difterije, meningitisa, sepse i dječje paralize. Začudo, sve je počelo naučnim sporovima i par neočišćenih epruveta.

Sada je teško zamisliti da su bolesti poput upale pluća, tuberkuloze i spolno prenosivih bolesti prije samo 80 godina značile smrtnu kaznu za pacijenta. Efektivno lijekovi nije bilo kontrole protiv infekcija, a ljudi su umrli u hiljadama i stotinama hiljada. Situacija je postala katastrofalna u periodima epidemija, kada je stanovništvo cijelog grada umiralo od izbijanja tifusa ili kolere.

Danas su u svakoj ljekarni antibakterijski lijekovi predstavljeni u širokom rasponu, a uz njihovu pomoć možete izliječiti čak i tako strašne bolesti kao što su meningitis i sepsa (opće trovanje krvi). Ljudi daleko od medicine rijetko razmišljaju o tome kada su izumljeni prvi antibiotici i kome čovječanstvo duguje spas ogromnog broja života. Još je teže zamisliti kako su se zarazne bolesti liječile prije ovog revolucionarnog otkrića.

Život prije antibiotika

Čak i iz školskog kursa istorije, mnogi se sećaju da je životni vek pre moderne ere bio veoma kratak. Muškarci i žene koji su živjeli do tridesete godine smatrani su dugovječnima, a postotak smrtnosti novorođenčadi dostizao je nevjerovatne vrijednosti.

Porođaj je bio neka vrsta opasne lutrije: takozvana puerperalna groznica (infekcija majčinog tijela i smrt od sepse) smatrala se uobičajenom komplikacijom i za nju nije bilo lijeka.

Rana zadobijena u borbi (a ljudi su se u svakom trenutku mnogo i gotovo stalno borili) obično je dovela do smrti. I najčešće ne zato što su bili vitalno oštećeni važnih organa: Čak i povrede udova značile su upalu, trovanje krvi i smrt.

Antička istorija i srednji vek

Međutim, ljudi su od davnina znali za ljekovita svojstva određenih namirnica u odnosu na zarazne bolesti. Na primjer, prije 2500 godina u Kini, fermentirano sojino brašno koristi za lečenje gnojne rane, a još ranije su Indijanci Maja koristili plijesan poseban tip pečurke

U Egiptu tokom izgradnje piramida, buđavi hleb je bio prototip modernog antibakterijska sredstva: zavoji sa njim značajno povećavaju šansu za oporavak u slučaju povrede. Upotreba kalupa bila je čisto praktična sve dok se naučnici nisu zainteresovali za teorijsku stranu problema. Međutim, pronalazak antibiotika u njihovom modernom obliku bio je još daleko.

Novo vrijeme

Tokom ove ere, nauka se brzo razvijala u svim pravcima, a medicina nije bila izuzetak. Uzroci gnojnih infekcija uzrokovanih ozljedama ili hirurška intervencija opisao je 1867. D. Lister, hirurg iz Velike Britanije.

Upravo je on ustanovio da su bakterije uzročnici upale i predložio način za borbu protiv njih korištenjem karbonske kiseline. Tako su nastali antiseptici, koji su dugi niz godina ostali jedina manje-više uspješna metoda prevencije i liječenja gnojenja.

Kratka istorija otkrića antibiotika: penicilina, streptomicina i drugih

Doktori i istraživači su primijetili nisku efikasnost antiseptika protiv patogena koji su prodrli duboko u tkivo. Osim toga, efekti lijekova bili su oslabljeni pacijentovim tjelesnim tečnostima i bili su kratkotrajni. Potrebni su efikasniji lekovi, a naučnici širom sveta su aktivno radili u tom pravcu.

U kom veku su izumljeni antibiotici?

Fenomen antibioze (sposobnost nekih mikroorganizama da uništavaju druge) otkriven je krajem 19. stoljeća.

• 1887. godine, jedan od osnivača moderne imunologije i bakteriologije, svjetski poznati francuski kemičar i mikrobiolog Louis Pasteur, opisao je destruktivno djelovanje bakterija u tlu na uzročnika tuberkuloze.
• Na osnovu svog istraživanja, Italijan Bartolomeo Gosio je 1896. godine tokom eksperimenata dobio mikofenolnu kiselinu, koja je postala jedno od prvih antibakterijskih sredstava.
• Nešto kasnije (1899.) njemački doktori Emmerich i Low otkrili su piocenazu, koja potiskuje vitalnu aktivnost uzročnika difterije, tifusa i kolere.
• A ranije - 1871. godine - ruski doktori Polotebnov i Manasein otkrili su destruktivni učinak plijesni na neke patogene bakterije i nove mogućnosti u liječenju spolnih bolesti. Nažalost, njihove ideje, iznesene u zajedničkom radu „Patološki značaj plijesni“, nisu privukle dužnu pažnju i nisu bile široko korištene u praksi.
• Godine 1894. I. I. Mechnikov je potkrijepio praktična upotreba fermentirani mliječni proizvodi koji sadrže acidofilne bakterije za liječenje određenih crijevnih poremećaja. To je kasnije potvrđeno praktičnim istraživanjem ruskog naučnika E. Hartiera.

Međutim, era antibiotika počela je u 20. vijeku otkrićem penicilina, čime je započela prava revolucija u medicini.

Izumitelj antibiotika

Ime Aleksandra Fleminga poznato je iz školskih udžbenika biologije čak i ljudima daleko od nauke. Upravo se on smatra otkrićem tvari s antibakterijskim djelovanjem - penicilina. Za neprocjenjiv doprinos nauci, britanski istraživač je 1945. dobio Nobelovu nagradu. Za širu javnost nisu zanimljivi samo detalji Flemingovog otkrića, već i životni put naučnika, kao i karakteristike njegove ličnosti.

Budući dobitnik Nobelove nagrade rođen je u Škotskoj na farmi Lochwild u velikoj porodici Hug Fleminga. Aleksandar je svoje obrazovanje započeo u Darvelu, gdje je učio do dvanaeste godine. Nakon dvije godine studija na Kilmarnock akademiji, preselio se u London, gdje su živjela i radila njegova starija braća. Mladić je radio kao činovnik dok je bio i student na Kraljevskom politehničkom institutu. Fleming je odlučio da studira medicinu po uzoru na svog brata Tomasa (oftalmologa).

Pošto je upisao medicinsku školu u bolnici Svete Marije, Aleksandar je 1901. godine dobio stipendiju ove obrazovne ustanove. U početku, mladić nije davao jaku prednost nijednoj određenoj oblasti medicine. Njegov teorijski i praktičan rad u hirurgiji tokom godina studija ukazivao je na izuzetan talenat, ali Fleming nije osećao posebnu strast za rad sa "živim telom", zbog čega je postao pronalazač penicilina.

Uticaj Almrota Rajta, poznatog profesora patologije koji je došao u bolnicu 1902. godine, pokazao se sudbonosnim za mladog doktora.

Wright je ranije razvio i uspješno koristio vakcinu protiv tifusna groznica, međutim, njegovo interesovanje za bakteriologiju nije stalo na tome. Stvorio je grupu mladih perspektivnih stručnjaka, među kojima je bio i Alexander Fleming. Primljeno 1906 fakultetska diploma, pozvan je da se pridruži timu i cijeli život je radio u istraživačkom laboratoriju bolnice.

Tokom Prvog svetskog rata, mladi naučnik je služio u Kraljevskoj vojsci za istraživanje sa činom kapetana. Tokom rata i kasnije, u laboratoriji koju je stvorio Wright, Fleming je proučavao efekte povreda od eksploziva i metode prevencije i liječenja gnojnih infekcija. A penicilin je otkrio Sir Alexander 28. septembra 1928. godine.

Neobična priča o otkriću

Nije tajna da ih ima mnogo važna otkrića urađene nasumično. Međutim, za Flemingove istraživačke aktivnosti faktor slučajnosti je od posebnog značaja. Davne 1922. godine napravio je svoje prvo značajno otkriće u oblasti bakteriologije i imunologije tako što se prehladio i kijao u Petrijevu posudu u kojoj su bile patogene bakterije. Nakon nekog vremena, naučnik je otkrio da su kolonije patogena umrle na mjestu gdje je ušla njegova pljuvačka. Tako je otkriven i opisan lizozim, antibakterijska supstanca koja se nalazi u ljudskoj pljuvački.

Svijet je naučio o penicilinu na ništa manje slučajan način. Ovdje moramo odati priznanje nemarnom odnosu osoblja prema sanitarno-higijenskim zahtjevima. Ili su Petrijeve posude bile loše oprane, ili su spore plijesni donijete iz susjedne laboratorije, ali je kao rezultat toga Penicillium notatum završio na kulturama stafilokoka. Još jedna srećna nesreća bila je Flemingovo dugo odsustvo. Budući pronalazač penicilina nije bio u bolnici mjesec dana, zahvaljujući čemu je plijesan imala vremena da raste.

Vrativši se na posao, naučnik je otkrio posljedice aljkavosti, ali nije odmah bacio pokvarene uzorke, već ih je pobliže pogledao. Otkrivši da oko rastuće plijesni nema kolonija stafilokoka, Fleming se zainteresirao za ovaj fenomen i počeo ga detaljno proučavati.

Uspio je identificirati supstancu koja je uzrokovala smrt bakterija, koju je nazvao penicilin. Shvativši važnost svog otkrića za medicinu, Britanac je posvetio više od deset godina istraživanju ove supstance. Objavljeni su radovi u kojima je obrazložio jedinstvena svojstva penicilin, priznajući, međutim, da je u ovoj fazi lijek neprikladan za liječenje ljudi.

Penicilin, koji je nabavio Fleming, dokazao je svoju baktericidnu aktivnost protiv mnogih gram-negativnih mikroorganizama i sigurnost za ljude i životinje. Međutim, lijek je bio nestabilan i terapija je zahtijevala čestu primjenu ogromnih doza. Osim toga, sadržavao je previše proteinskih nečistoća, što je davalo negativne nuspojave. Eksperimente o stabilizaciji i prečišćavanju penicilina izvodili su britanski naučnici od kada je otkriven prvi antibiotik do 1939. godine. Međutim, do pozitivni rezultati nisu doveli, a Fleming je izgubio interes za ideju korištenja penicilina za liječenje bakterijskih infekcija.

Izum penicilina

Penicilin, koji je otkrio Fleming, dobio je drugu šansu 1940.

Na Oksfordu, Howard Florey, Norman W. Heatley i Ernst Chain, kombinujući svoja znanja iz hemije i mikrobiologije, krenuli su u nabavku lijeka pogodnog za masovnu upotrebu.

Bilo je potrebno oko dvije godine da se izoluje čista aktivna tvar i testira u kliničkom okruženju. U ovoj fazi, pronalazač je bio uključen u istraživanje. Fleming, Flory i Chain uspjeli su uspješno izliječiti nekoliko teških slučajeva sepse i upale pluća, zahvaljujući čemu je penicilin zauzeo zasluženo mjesto u farmakologiji.

Kasnije je dokazana njegova efikasnost protiv bolesti kao što su osteomijelitis, puerperalna groznica, gasna gangrena, stafilokokna septikemija, gonoreja, sifilis i mnoge druge invazivne infekcije.

Već u poslijeratnih godina Utvrđeno je da se čak i endokarditis može liječiti penicilinom. Ova kardijalna patologija se ranije smatrala neizlječivom i bila je fatalna u 100% slučajeva.

Činjenica da je Fleming kategorički odbio patentirati svoje otkriće govori mnogo o identitetu otkrića. Shvativši važnost lijeka za čovječanstvo, smatrao je obaveznim učiniti ga dostupnim svima. Štaviše, Sir Alexander je bio vrlo skeptičan prema vlastitoj ulozi u stvaranju lijeka za zarazne bolesti, okarakterizirajući to kao „Fleming mit“.

Dakle, odgovarajući na pitanje koje godine je izumljen penicilin, treba reći 1941. Tada je dobijen potpuno efikasan lijek.

Paralelno, razvoj penicilina vršili su SAD i Rusija. Godine 1943. američki istraživač Zelman Waksman uspio je nabaviti streptomicin, koji je bio efikasan protiv tuberkuloze i kuge, a mikrobiologinja Zinaida Ermolyeva u SSSR-u je u isto vrijeme dobila krustozin (analog koji je bio gotovo jedan i po puta bolji od stranih) .

Proizvodnja antibiotika

Nakon naučno i klinički dokazane efikasnosti antibiotika, postavilo se prirodno pitanje njihove masovne proizvodnje. U to vrijeme je trajao Drugi svjetski rat, a front je zaista bio potreban efektivna sredstva liječenju ranjenika. U Velikoj Britaniji nije bilo mogućnosti proizvodnje lijekova, pa su proizvodnja i daljnja istraživanja organizirana u SAD-u.

Od 1943. počinje se proizvoditi penicilin farmaceutske kompanije u industrijskim količinama i spasio milione ljudi, produžavajući prosječni životni vijek. Značaj opisanih događaja za medicinu posebno i istoriju uopšte teško je precijeniti, jer je onaj koji je otkrio penicilin napravio pravi iskorak.

Značaj penicilina u medicini i posljedice njegovog otkrića

Antibakterijska supstanca kalupa, koju je izolovao Alexander Fleming, a poboljšali Flory, Chain i Heatley, postala je osnova za stvaranje mnogih različitih antibiotika. U pravilu, svaki lijek je aktivan protiv određene vrste patogenih bakterija i nemoćan je protiv drugih. Na primjer, penicilin nije efikasan protiv Kochovog bacila. Međutim, otkriće je omogućilo Waksmanu da dobije streptomicin, koji je postao spas od tuberkuloze.

Euforija 50-ih godina prošlog vijeka oko otkrića i masovne proizvodnje "magičnog" lijeka činila se potpuno opravdanom. Užasne bolesti, koje su stoljećima smatrane smrtonosnim, povukle su se i postalo je moguće značajno poboljšati kvalitetu života. Neki naučnici su bili toliko optimistični u pogledu budućnosti da su čak predviđali brz i neizbježan kraj bilo koje zarazne bolesti. Međutim, čak i onaj koji je izumio penicilin upozoravao je na moguće neočekivane posljedice. A kako je vrijeme pokazalo, infekcije nisu nigdje nestale, a Flemingovo otkriće može se procijeniti na dva načina.

Pozitivan aspekt

Liječenje zaraznih bolesti s pojavom penicilina u medicini radikalno se promijenilo. Na osnovu njega su dobijeni lekovi koji su efikasni protiv svih poznatih patogena. Sada se upala bakterijskog porijekla može prilično brzo i pouzdano liječiti injekcijama ili tabletama, a prognoza za oporavak je gotovo uvijek povoljna. Smrtnost novorođenčadi je značajno smanjena, očekivani životni vijek se produžio, a smrt od puerperalne groznice i upale pluća postala je rijedak izuzetak. Zašto infekcije kao klasa nisu nestale, već i dalje proganjaju čovječanstvo ne manje aktivno nego prije 80 godina?

Negativne posljedice

U vrijeme otkrića penicilina bile su poznate mnoge vrste patogenih bakterija. Naučnici su uspjeli stvoriti nekoliko grupa antibiotika s kojima su se mogli nositi sa svim patogenima. Međutim, tokom primjene antibiotske terapije pokazalo se da su mikroorganizmi pod utjecajem lijekova sposobni mutirati, stječući otpornost. Štaviše, novi sojevi se formiraju u svakoj generaciji bakterija, održavajući otpornost na genetski nivo. Odnosno, ljudi su svojim rukama stvorili ogroman broj novih "neprijatelja" koji nisu postojali prije izuma penicilina, a sada je čovječanstvo prisiljeno stalno tražiti nove formule antibakterijskih sredstava.

Zaključci i izgledi

Ispada da je Flemingovo otkriće bilo nepotrebno, pa čak i opasno? Naravno da nije, jer su takvi rezultati uzrokovani isključivo nepromišljenom i nekontroliranom upotrebom nastalog “oružja” protiv infekcija. Onaj ko je izumeo penicilin, početkom 20. veka, smislio je tri osnovna pravila bezbedna upotreba antibakterijski agensi:

• identifikacija specifičnog patogena i upotreba odgovarajućeg lijeka;
• doza dovoljna da se ubije patogen;
• puni i kontinuirani tok liječenja.

Nažalost, ljudi rijetko slijede ovaj obrazac. Upravo su samoliječenje i nemar uzrokovali pojavu bezbrojnih sojeva patogenih mikroorganizama i infekcija koje je teško liječiti antibakterijskom terapijom. Samo otkriće penicilina od strane Alexandera Fleminga velika je korist za čovječanstvo koje tek treba naučiti kako ga racionalno koristiti.

Dok su naučna istraživanja na temu antibiotika relativno novija, oni su u praktičnoj upotrebi vekovima. Prvi nama poznati antibiotik pojavio se u Kini prije dvije i po hiljade godina. U to vrijeme, Kinezi su otkrili da ako se na mjesto infekcije namaže usidreno sojino mlijeko, takav oblog ima određeni terapeutski učinak. Lijek je bio toliko efikasan da je postao standardni izlaz iz situacije.

Istorijski dokazi sugeriraju da su druge kulture koristile supstance poput antibiotika. U sudansko-nubijskoj civilizaciji, vrsta tetraciklina korištena je već 350. godine. U Evropi su tokom srednjeg veka biljni ekstrakti i sirutka korišćeni za lečenje infekcija. Uprkos činjenici da su ove kulture već koristile antibiotike, naučne osnove njihove aktivnosti su povučene tek u dvadesetom veku.
Razvoj modernih antibiotika ovisio je o nekoliko ključnih pojedinaca koji su svijetu pokazali da se materijali dobiveni od mikroorganizama mogu koristiti za liječenje zaraznih bolesti. Jedan od prvih pionira nauke bio je Louis Pasteur. Godine 1877. on i njegov saradnik otkrili su da je rast patogene bakterije može se zaustaviti unošenjem druge bakterije u njega. Pokazali su da ogromne količine bacila antraksa neće uzrokovati nikakvu štetu životinjama ako se daju zajedno sa saprofitnim bakterijama. Istraživanje koje su drugi naučnici proveli u narednim godinama konačno je potvrdilo presudu: materijali na bazi bakterija mogu ubiti patogene.

Dan 30. septembra 1928. godine, prije tačno 80 godina, s pravom se može nazvati jednim od najprekretnijih trenutaka u istoriji čovječanstva. Alexander Fleming dao je jedan od najznačajnijih doprinosa na polju antibiotika. Tokom jednog od svojih eksperimenata, otkrio je da soj zelenih penicilinskih bakterija uništio bakterije na ploči od ahata. To je dovelo do razvoja antibiotika nova era- penicilin.
Još za vrijeme Prvog svjetskog rata ranjenici su umirali od sepse, tetanusa i gangrene. Pokušavajući da ih spasu, hirurzi su koristili antiseptike. Fleming je izvršio temeljno ispitivanje inficiranih rana i pokazao neefikasnost antiseptika. Bilo je potrebno nešto drugo što bi moglo imati efekte zacjeljivanja rana.
Zašto je ovaj lijek koji spašava život nazvan penicilin? Rješenje je jednostavno. Za svoje eksperimente krajem 20-ih Fleming je koristio kalup Penicillium notatum i upravo tako nazvao proizvod njegove vitalne aktivnosti. Neupućenoj osobi je teško shvatiti kako plijesan može doprinijeti pobjedi ljudskog tijela nad klicama i virusima? Dobro je da Fleming nije ni u šta sumnjao, a često je delovao na ivici nelogičnosti. Inače jeste naučno otkriće malo bi kasnilo...
Aleksandar Fleming je ušao u medicinu 1902. godine, kada je upisao medicinsku školu St. Studirao je briljantno, posjedujući raznovrsna znanja. Štoviše, praktična nastava nije bila posvećena samo uskoj specijalnosti: Alec je morao pohađati porođaje kod kuće, a maloljetni hirurške operacije da radi, iako mu se ovo drugo nije dopalo, imajući odbojnost prema "radu" na živom tijelu...

U to vrijeme, Almroth Wright, već poznati bakteriolog, smatran je jednim od najbriljantnijih profesora u St. Mary's. Osnovao je bakteriološko odjeljenje u bolnici, gdje je nekoliko desetina entuzijastičnih studenata mlatilo od jutra do večeri. Među njima je bio i Aleksandar Fleming, koga je profesor smatrao najperspektivnijim. Čak i kada je izbio Prvi svjetski rat i Wright je otišao da služi kao vojni ljekar u Francuskoj, uzeo je Fleminga za svog pomoćnika.
Tako je, korak po korak, Aleksandar pristupao svom otkriću. Da budemo pošteni, treba reći da 1928. godine, kada je otkriven penicilin, nisu odmah naučili kako da ga izvade u obliku spremnom za injekcije. Ali svejedno je, prije ili kasnije, “došao” u bolnicu...

Godine 1945. Nobelova nagrada za fiziologiju i medicinu dodijeljena je zajedno Flemingu, Cheyneu i Floreyju "za otkriće penicilina i njegovih blagotvornih učinaka kod raznih zaraznih bolesti". A godinu dana ranije Aleksandar je proglašen vitezom...

U narednih 10 godina Aleksandar Fleming je nagrađen sa 25 počasnih diploma, 26 medalja, 18 nagrada, 13 nagrada i počasnim članstvom u 89 akademija nauka i naučnih društava. Ostaje da doda da je bio prilično sretan u braku, njegova supruga Sara, koja se zvala Sarin, bila je najstarija medicinska sestra i vodio privatnu kliniku u centru Londona. Ovaj događaj se zbio 23. decembra 1915. godine. Alec je tada bio mlad doktor koji je mnogo obećavao. Ali način na koji je Šarin pričala o svom mužu treba zapisati i naučiti svaku ženu: „Alec - odlična osoba, ali to još niko ne zna.” Moglo bi se pomjeriti planine zarad takvih riječi!
Inače, njena sestra Elizabeta, postavši udovica, udala se za Alekovog brata Džona. Aleksandar je bio veoma ljubazan prema svojoj deci, posvećujući im mnogo vremena i bio je divan otac. Međutim, veliki dio kuće počivao je na Šarinu, jer je njen muž bio toliko miran da je to teško zamisliti. Evo samo jednog primjera o kojem je ispričala Alecova žena: „On, beba i ja išli smo na čamac da pecamo. Odjednom je Fleming zakačio štuku. Dijete je uzbuđeno skočilo i palo u rijeku. Fleming je ostao sjediti, pazeći da riba koja se očajnički borila ne pobjegne, i gledao je kako izvlačim dječaka. Nikada nije ispustio štap za pecanje...”
Sir Fleming je umro 11. marta 1955. godine. Umro je u naručju svoje druge žene Amalije (Sarin je u to vrijeme umro). Amalija je, kao i njen muž, takođe bila mikrobiolog...

Dvije godine kasnije, 1932. godine, štampana su uputstva o tome kako se inficirane rane liječiti penicilinom. No, ipak, unatoč djelotvornosti prvih rezultata s penicilinom, ni tome se nije moglo nadati, a bila su potrebna nova dostignuća u ovoj oblasti. Poboljšanja nisu dugo čekala, pa su četrdesetih godina Howard Florey i njegovi saradnici uveli novi, plodniji soj bakterija penicilina, što je omogućilo industrijsku proizvodnju antibiotika.
Nakon otkrića penicilina, pojavili su se i drugi antibiotici. Godine 1939. započeli su radovi na ekstrakciji antibiotika iz bakterije streptomiceja. Negdje u isto vrijeme nastao je i sam savremeni termin - antibiotik. Selman Waxman i njegovi saradnici razvili su streptomicin pet godina kasnije - 1944. Savremena biološka istraživanja dovela su do razvoja lijekova kao što su aktinomicin, neomicin i streptotricin na bazi iste bakterije.
Od tada su razvijeni antibiotici kao što su bacitracin, polimiksin, viomicin, hloramfenikol i tetraciklini. Od sedamdesetih godina prošlog stoljeća gotovo svi prirodni antibiotici dobijaju sintetičke analoge.

Do početka 20. stoljeća liječenje infekcija se prvenstveno zasnivalo na folkloru, stereotipima i praznovjerjima. Istorija otkrića antibiotika u tom pogledu je veoma zanimljiva. Mješavine s antimikrobnim svojstvima koje su se koristile za liječenje infekcija opisane su prije više od 2000 godina. Mnoge drevne kulture, uključujući stare Egipćane i stare Grke, koristile su posebno odabrane kalupe, biljne materijale i ekstrakte za liječenje infekcija.

Njihova upotreba u modernoj medicini počela je otkrićem sintetičkih antibiotika dobivenih iz boja. Obično svaka priča o otkriću antibiotika počinje spominjanjem ove činjenice.

Prve studije

Sintetička antibakterijska kemoterapija kao nauka i razvoj antibakterijskih lijekova započeli su u Njemačkoj istraživanjem koje je proveo Paul Ehrlich kasnih 1880-ih. Ehrlich je primijetio da će neke boje obojati ljudske, životinjske ili bakterijske stanice, dok druge neće. Zatim je predložio ideju stvaranja hemikalija koje bi djelovale kao selektivni lijek, koji će vezati i ubiti bakterije bez oštećenja ljudskog tijela. Nakon što je testirao stotine boja protiv različitih organizama 1907. godine, otkrio je lijek korisna supstanca, prvi sintetički antibakterijski lijek, koji se sada zove arsfenamin. Ostale informacije o povijesti otkrića antibiotika dobit ćete kasnije u članku.

Savez Nemaca i Japanaca

Era antibakterijskog tretmana započela je otkrićem sintetičkih antibiotika dobijenih od arsena od strane Alfreda Bertheima i Ehrlicha 1907. godine. Ehrlich i Bertheim eksperimentirali su s raznim hemikalije, dobiven od boja, za liječenje tripanosomijaze kod miševa i infekcije spirohetama kod zečeva. Iako su njihova rana jedinjenja bila previše toksična, Ehrlich i Sahachiro Hata, japanski bakteriolog koji je sarađivao s prvim na pronalaženju lijeka za sifilis, uspjeli su u svom 606. pokušaju u nizu složenih eksperimenata.

Priznanje i komercijalni uspjeh

Godine 1910. Ehrlich i Hata su objavili svoje otkriće, koje su nazvali lijekom "606", na Kongresu interne medicine u Wiesbadenu. Kompanija Hoechst počela je plasirati ovaj kompleks krajem 1910. godine pod imenom Salvarsan. Ovaj lijek je danas poznat kao arsfenamin. Lijek se koristio za liječenje sifilisa u prvoj polovini 20. stoljeća. Godine 1908. Ehrlich je dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za svoj doprinos imunologiji. Hata je bila nominirana za Nobelovu nagradu za hemiju 1911. i Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 1912. i 1913. godine.

Nova era u istoriji medicine

Prvi sulfonamid i prvi sistemski aktivan antibakterijski lijek, Prontosil, razvila je istraživačka grupa koju je predvodio Gerhard Domagk 1932. ili 1933. u Bayerovim laboratorijama konglomerata IG Farben u Njemačkoj, za koji je Domagk dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu 1939. . Sulfanilamid (aktivni sastojak u Prontosilu) nije bio patentiran jer se već nekoliko godina koristio u industriji boja. Prontosil je imao relativno širok efekat na gram-pozitivne koke, ali ne i na enterobakterije. Njegov uspjeh u liječenju obično je finansijski stimulisan ljudskim tijelom i njegovim imunitetom. Otkriće i razvoj ovog sulfonamidnog lijeka započelo je eru antibakterijskih lijekova.

Otkriće antibiotika penicilina

Istorija penicilina prati niz zapažanja i otkrića očiglednih dokaza o antibiotskoj aktivnosti u plijesni, koja prethodi sintezi hemijskog penicilina 1928. Drevna društva imaju primjere korištenja drvenih plijesni za liječenje infekcija. Međutim, nije poznato da li su ove plijesni bile vrste penicilina. Škotski ljekar Alexander Fleming bio je prvi koji je predložio da plijesan Penicillium mora lučiti antibakterijsku supstancu, koju je 1928. nazvao penicilin. Penicilin je bio prvi savremeni antibiotik.

Dalje proučavanje plijesni

Ali informacije o istoriji otkrića antibiotika nisu ograničene na 20-te godine prošlog veka. Tokom sljedećih dvanaest godina, Fleming je rastao, distribuirao i proučavao zanimljiv kalup koji je prepoznat rijetke vrste Penicillium notatum (sada Penicillium chrysogenum). Mnogi kasniji naučnici bili su uključeni u stabilizaciju i masovnu proizvodnju penicilina i u potrazi za produktivnijim sojevima penicilina. Na listi ovih naučnika nalaze se Ernst Chain, Howard Florey, Norman Heatley i Edward Abraham. Ubrzo nakon otkrića penicilina, naučnici su otkrili da neki patogeni koji izazivaju bolesti pokazuju otpornost na antibiotike na penicilin. Istraživanja usmjerena na razvoj efikasnijih sojeva i proučavanje uzroka i mehanizama rezistencije na antibiotike nastavljaju se i danas.

Mudrost drevnih

Mnoge drevne kulture, uključujući one iz Egipta, Grčke i Indije, nezavisno su otkrile korisna svojstva gljiva i biljaka u liječenju infekcija. Ovi tretmani su često djelovali jer mnogi organizmi, uključujući mnoge vrste plijesni, prirodno proizvode antibiotske supstance. Međutim, drevni iscjelitelji nisu mogli precizno identificirati ili izolirati aktivni sastojci ovih organizama. U Šri Lanki u drugom veku pre nove ere. e. Vojnici u vojsci kralja Dutugemunua (161-137 p.n.e.) pobrinuli su se da se kolači od maslaca (tradicionalni šrilankanski slatkiš) dugo drže u svojim ognjištima prije nego što su krenuli u vojne pohode kako bi pripremili mamac od pljesnivih kolača za liječenje rana.

U Poljskoj u 17. veku, mokri hleb se mešao sa paukovom mrežom (koja je često sadržavala spore gljivica) za lečenje rana. Tehniku ​​je spomenuo Henryk Sienkiewicz u svojoj knjizi S vatrom i mačem iz 1884. U Engleskoj 1640. godine, ideju korištenja plijesni kao oblika liječenja zabilježili su apotekari kao što je John Parkinson, vojvoda od kralja, koji je zagovarao upotrebu plijesni u svojoj knjizi o farmakologiji. Otkriće antibiotika zasnovanih na plijesni promijenit će svijet.

Novo vrijeme

Moderna povijest istraživanja penicilina počinje ozbiljno 1870-ih godina u Ujedinjenom Kraljevstvu. Sir John Scott Bourdon-Sanderson, koji je otišao u bolnicu St. Mary's (1852-1858), a zatim tamo radio kao predavač (1854-1862), primijetio je da tečnost kulture, prekrivena plijesni, sprečava rast i razmnožavanje bakterija. Bourdon-Sandersonovo otkriće podstaklo je Josepha Listera, engleskog hirurga i oca moderne antisepse, da 1871. otkrije da uzorci urina kontaminirani plijesni daju isti efekat. Lister je također opisao antibakterijski učinak na ljudsko tkivo vrste plijesni koju je nazvao Penicillium glaucum. Strogo govoreći, 1871. se može nazvati datumom otkrića antibiotika. Ali samo formalno. Pravi antibiotici pogodni za kontinuiranu upotrebu i proizvodnju će se proizvoditi mnogo kasnije.

Godine 1874., velški liječnik William Roberts, koji je kasnije skovao termin "enzim", primijetio je da bakterijska kontaminacija obično nije bila prisutna u laboratorijskim kulturama Penicillium glaucum. John Tindall je nastavio rad Bourdon-Sandersona i pokazao antibakterijsko djelovanje gljive Penicillium Kraljevskom društvu 1875. Do tada se pokazalo da Bacillus anthracis uzrokuje antraks, što je bila prva demonstracija da je određena bakterija uzrokovala određenu bolest. Francuski biolozi Louis Pasteur i Jules François Joubert su 1877. godine primijetili da se kulture bacila antraksa, kada su kontaminirane plijesni, mogu uspješno uništiti. Neke reference ukazuju da je Pasteur identificirao soj plijesni koji je koristio kao Penicillium notatum. Međutim, knjiga Pola de Kruifa Lovci na mikrobe iz 1926. opisuje incident kao kontaminaciju bakterijama koje nisu plijesan. Godine 1887. Garre je postigao slične rezultate. Godine 1895., Vincenzo Tiberio, italijanski lekar sa Univerziteta u Napulju, objavio je studiju o buđi u rezervoaru u Arzanu, koja je izložila antibakterijska svojstva. Sve ovo morate znati, jer povijest otkrića antibiotika zauzima posebno mjesto u svakom udžbeniku farmakologije.

Dvije godine kasnije, Ernest Duchenne, na École du Saint Militaire u Lyonu, samostalno je otkrio ljekovita svojstva plijesni od pleksiglasa Penicillium, uspješno izliječivši zaražene zamorci od tifusne groznice. Objavio je tezu 1897. godine, ali je Pasterov institut ignorisao. Sam Duchenne je koristio otkriće koje su ranije napravili arapski nomadi koji su koristili spore plijesni za liječenje čireva na konjima. Duchenne nije tvrdio da plijesan sadrži bilo kakvu antibakterijsku supstancu, samo je ta plijesan na neki način štitila životinje. Penicilin, koji je izolovao Fleming, ne liječi tifusnu groznicu, pa je stoga nepoznato koja bi supstanca mogla biti odgovorna za liječenje Duchenneovih zamorčića.

Ostala zapažanja plijesni

Istorija otkrića antibiotika nije ograničena na ovo. U Belgiji su 1920. Andre Grazia i Sarah Dat primijetili gljivičnu infekciju u jednom od svojih usjeva. Staphylococcus aureus, što je spriječilo rast bakterija. Identifikovali su gljivu kao vrstu Penicillium-a i predstavili su svoja zapažanja u obliku laboratorijskog protokola koji je dobio malo pažnje. Kostarikanski naučnik Picado Twight također je 1923. godine zabilježio antibiotsko djelovanje Penicilliuma. U istoriji farmakologije otkriće antibiotika odigralo je veliku ulogu.

Great Breakthrough

Godine 1928., škotski biolog Alexander Fleming primijetio je oreol inhibicije rasta bakterija na kulturi štapića stafilokoka. Zaključio je da plijesan oslobađa tvar koja inhibira rast bakterija. Uzgajao je čistu kulturu plijesni i potom sintetizirao ono što je kasnije nazvao "penicilin". Tokom sljedećih dvanaest godina, Fleming je rastao i odabrao originalnu vrstu plijesni, koja je na kraju identificirana kao Penicillium chrysogenum (danas Penicillium chrysogenum). Nije uspio stvoriti stabilnu formu za masovnu proizvodnju. Ipak, Flemingovo otkriće antibiotika označilo je početak nova era u istoriji medicine.

Nastavak velikog cilja

Sesil Džordž Pejn, patolog u Kraljevskoj bolnici u Šefildu, pokušao je da leči sikozu (erupciju folikula) penicilinom, ali njegov eksperiment je bio neuspešan, verovatno zato što lek nije prodro dovoljno duboko. Prelazeći na liječenje oftalmije novorođenčadi, gonokokne infekcije kod novorođenčadi, postigao je prvi uspješan lijek 25. novembra 1930. godine. Izliječio je četiri pacijenta (jednu odraslu osobu i tri novorođenčeta) od infekcije oka, iako peti pacijent nije imao sreće.

Na Oksfordu je Howard Walter Florey organizirao veliku i vrlo iskusnu grupu biohemijsko istraživanje, među kojima su bili Ernst Boris Zein i Norman Heatley, da provedu klinička ispitivanja i proizvedu stabilan penicilin u potrebnim količinama. Godine 1940. Tsein i Edward Abraham prijavili su prvi znak otpornosti na antibiotike na penicilin, soj E. coli koji je proizvodio enzim penicilinazu, koji je mogao uništiti penicilin i potpuno poništiti njegovo antibakterijsko djelovanje.

Industrijska proizvodnja

Između 1941. i 1943., Moyer, Coghill i Raper u Sjevernoj regionalnoj istraživačkoj laboratoriji USDA (NRR) u Peoriji, Ilinois, SAD, razvili su metode industrijska proizvodnja penicilin i izolirani sojevi visokog prinosa U decembru 1942. godine, žrtve požara u Coconut Groveu u Bostonu postale su prvi pacijenti sa opekotinama koji su uspješno liječeni penicilinom. Istodobno istraživanje Jaspera H. Kanea i drugih Pfizerovih naučnika u Bruklinu razvilo je praktičnu metodu duboke fermentacije za proizvodnju velikih količina penicilina farmaceutskog kvaliteta.

Otkriće antibiotika u Rusiji dogodilo se neposredno nakon uvoza penicilina u SSSR kasnih 1930-ih, kada ih je Ermoljeva istraživala. Uloga Rusije u ovoj priči, iako pomalo sporedna, takođe je važna. Nije uzalud što kada govore o otkriću antibiotika, Fleming, Chain, Flory, Ermolyeva su glavna imena koja spominju istoričari medicine.

Hemičari su se uključili

Dorothy Hodgkin je utvrdila ispravnu hemijsku strukturu penicilina koristeći rendgensku kristalografiju u Oksfordu 1945. Godine 1952. u Kundlu, Tirol, Austrija, Hans Margreuter i Ernst Brandl sa Biohemijskog univerziteta (sada Sandoz) razvili su prvi penicilin otporan na kiseline za oralna primjena, penicilin B. Američki hemičar John S. Sheehan sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) naknadno je završio prvu hemijsku sintezu penicilina 1957. godine. Čitalac je sigurno već shvatio da je period otkrića antibiotika u mikrobiologiji trajao skoro polovinu prošlog stoljeća. Druga generacija polusintetičkog β-laktam meticilina, dizajniranog za borbu protiv prve generacije rezistentnih penicilinaza, predstavljena je u Ujedinjenom Kraljevstvu 1959. godine. Vjerovatno je da trenutno postoje oblici stafilokoka otporni na meticilin. Vrijedi napomenuti da među otkrićima 20. stoljeća antibiotici zauzimaju veoma počasno mjesto.

Antibiotske bakterije

Zapažanja rasta određenih mikroorganizama koji inhibiraju rast drugih bakterija zabilježena su od kasnog 19. stoljeća. Ova zapažanja sinteze antibiotika između mikroorganizama dovela su do otkrića prirodnih antibakterijskih agenasa. Louis Pasteur je primijetio: “Ako bismo mogli ometati antagonizam uočen između određenih bakterija, to bi možda pružilo najveću nadu za terapiju.” Ovo je bila neka prekretnica u istoriji otkrića antibiotika.

Još malo o 19. veku

Godine 1874., liječnik Sir William Roberts primijetio je da kulture plijesni Penicillium glaucum, koje se koriste u proizvodnji nekih plavih sireva, nisu pokazale bakterijsku kontaminaciju. Godine 1876, fizičar John Tyndall je također dao doprinos ovoj oblasti. Pasteur je proveo studiju koja pokazuje da Bacillus anthracis neće rasti u prisustvu povezane plijesni Penicillium notatum.

Godine 1895. talijanski liječnik Vincenzo Tiberio objavio je rad o antibakterijskoj moći određenih ekstrakata plijesni.

Godine 1897. doktorand Ernest Duchesne napisao je rad “Doprinos izlučivanju mikroorganizama: antagonizam, antagonističko mišljenje i patogeni”. Ovo je bilo prvo poznato naučni rad razmotriti terapeutski potencijal plijesni kao rezultat njihovog antimikrobnog djelovanja. U svom radu, Duchesne je predložio da su bakterije i plijesni uključeni u vječnu bitku za opstanak. Duchessin je primijetio da je E. coli uklonjen Penicillium glaucum kada su oboje uzgajani u istoj kulturi. To je primijetio i kada je inokulirao laboratorijske životinje smrtonosne doze bacili tifusa zajedno sa Penicillium glaucum, životinje nisu umrle od trbušnog tifusa. nažalost, vojna služba Duchenne ga je, nakon što je dobio diplomu, spriječio u daljem istraživanju. Duchenne je umro od tuberkuloze, bolesti koja se sada liječi antibioticima.

Tek je Fleming, više od 30 godina kasnije, sugerirao da buđ mora lučiti antibakterijsku supstancu, koju je 1928. nazvao penicilin. Duo koji je definisao istoriju otkrića antibiotika je Fleming/Waxman. Fleming je vjerovao da se njegova antibakterijska svojstva mogu koristiti za kemoterapiju. U početku je karakterizirao neka od njegovih bioloških svojstava i pokušao koristiti sirovi lijek za liječenje nekih infekcija, ali nije mogao nastaviti njegov razvoj bez pomoći obučenih hemičara. Niko nije igrao tako odlučujuću ulogu u čitavoj ovoj epohi kao naučni dvojac Fleming/Waxman, istorija otkrića antibiotika ih neće zaboraviti.

Ali u ovom epu bilo je i drugih važnih imena. Kao što je ranije spomenuto, hemičari nisu bili u mogućnosti da pročiste penicilin sve do 1942. godine, ali on nije postao široko dostupan izvan savezničke vojske sve do 1945. godine. Norman Heatley je kasnije razvio tehniku ​​obrnute ekstrakcije efikasno čišćenje penicilin na veliko. Hemijska struktura penicilin je prvi predložio Abraham 1942., a zatim ga je kasnije potvrdila Dorothy Crowfoot Hodgkin 1945. Pročišćeni penicilin pokazao je snažno antibakterijsko djelovanje protiv širok raspon bakterija i imao je nisku toksičnost kod ljudi. Osim toga, njegovu aktivnost nisu inhibirali biološke komponente kao što je gnoj, za razliku od sintetičkih sulfonamida. Razvoj potencijala penicilina doveo je do ponovnog interesovanja za pronalaženje jedinjenja antibiotika sa sličnom efikasnošću i sigurnošću. Zein i Flory podijelili su Nobelovu nagradu za medicinu 1945. sa Flemingom, koji je otkrio ovaj čudesni kalup. Zapadna naučna zajednica očekivano je ignorisala otkriće antibiotika od strane Ermoljeve.

Ostali antibiotici na bazi plijesni

Flory je pripisao Rene Dubosu pionir u namjernoj i sistematskoj potrazi za antibakterijskim jedinjenjima, što je dovelo do otkrića gramicidina i oživjelo Floryjevo istraživanje svojstava penicilina. Godine 1939, s izbijanjem Drugog svjetskog rata, Dubos je prijavio otkriće prvog prirodnog antibiotika, tirotricina. Bio je jedan od prvih komercijalnih antibiotika i bio je vrlo efikasan u liječenju rana i čireva tokom Drugog svjetskog rata. Međutim, gramicidin se nije mogao sistemski koristiti zbog toksičnosti. Takođe se pokazalo da je tirocidin previše toksičan za sistemsku upotrebu. Rezultati istraživanja proizvedeni u tom periodu nisu podijeljeni između sila Osovine i saveznika tokom Drugog svjetskog rata i bili su od ograničene upotrebe širom svijeta tokom " hladni rat" Prezentacija otkrića antibiotika odvijala se uglavnom u razvijene države Zapad.

Istorija imena

Izraz "antibiotik", što znači "protiv života", skovao je francuski bakteriolog Jean Paul Wilquemin kao opisni naziv za svojstvo ovih ranih antibakterijskih lijekova. Antibiotik je prvi put opisan 1877. godine kada su Louis Pasteur i Robert Koch promatrali bakteriju bacila kako umire pod utjecajem Bacillus anthracis. Ove lijekove je kasnije preimenovao u antibiotike Selman Waxman, američki mikrobiolog, 1942. godine. Ovaj datum treba uvrstiti u listu godina otkrića antibiotika.

Termin "antibiotik" je prvi put upotrijebio Selman Waksman i njegovi saradnici 1942. godine u člancima u časopisima kako bi opisali bilo koju supstancu koju proizvodi mikroorganizam a koja je antagonistička prema rastu drugih mikroorganizama. Ova definicija isključuje tvari koje ubijaju bakterije, ali ih ne proizvode mikroorganizmi (kao što su želučani sokovi i vodikov peroksid). Takođe je eliminisao sintetička antibakterijska jedinjenja kao što su sulfonamidi. U trenutnoj upotrebi, izraz "antibiotik" odnosi se na bilo koji lijek koji ubija bakterije ili inhibira njihov rast, bez obzira da li lijek proizvodi mikroorganizam ili ne.

Etimologija

Izraz "antibiotik" dolazi od prefiksa "anti" i grčke riječi βιωτικός (biōtikos), "sposoban za život, živi", koja dolazi od βίωσις (biōsis), "način života", kao i korijena βίος (bios) "život". Izraz "antibakterijski" dolazi od grčkog ἀντί (anti), "protiv" + βακτήριον (baktērion), umanjenice od βακτηρία (baktēria), "trska", budući da su prve otkrivene bakterije bile u obliku štapa.

Alternative antibioticima

Sve veći broj bakterijskih sojeva koji su otporni na tradicionalne antibakterijske terapije, zajedno sa sve manjim brojem novih antibiotika koji se trenutno razvijaju kao lijekovi, potaknuo je razvoj strategija za liječenje bakterijskih bolesti kao alternativa tradicionalnim antibakterijskim lijekovima. Za borbu protiv ovog problema, također se istražuju nespecifični pristupi (tj. proizvodi koji nisu klasični antibakterijski lijekovi) koji ciljaju na bakterije ili pristupi koji ciljaju na domaćina, uključujući terapiju fagom i vakcine.

Vakcine

Vakcine se oslanjaju na imunološku modulaciju ili povećanje. Vakcinacija ili pobuđuje ili pojačava imunitet osobe kako bi se spriječila infekcija, što dovodi do aktivacije makrofaga, proizvodnje antitijela, upale i drugih klasičnih imunoloških odgovora. Antibakterijske vakcine su odgovorne za dramatično smanjenje globalnih bakterijskih bolesti. Vakcine izvedene iz atenuiranih cijelih stanica ili lizata uglavnom su zamijenjene manje reaktivnim vakcinama bez ćelija koje se sastoje od pročišćenih komponenti, uključujući kapsularne polisaharide i njihove konjugate, proteinske nosače i inaktivirane toksine i proteine.

Fagoterapija

Terapija fagom je još jedna metoda liječenja sojeva bakterija otpornih na antibiotike. Fagoterapija inficira patogene bakterije vlastitim virusima. Bakteriofagi su izuzetno specifični za određene bakterije, pa ne oštećuju organizam domaćina i crijevnu mikrofloru, za razliku od antibiotika. Bakteriofagi, također poznati kao fagi, inficiraju i mogu ubiti bakterije i utjecati na rast bakterija prvenstveno tokom litičkih ciklusa. Fagi ubacuju svoju DNK u bakteriju gdje se ona transkribuje i koristi za stvaranje novih faga, nakon čega će stanica lizirati, oslobađajući novi fag koji može inficirati i ubiti druge bakterije istog soja. Visoka specifičnost faga štiti "dobre" bakterije od uništenja.

Međutim, upotreba bakteriofaga ima neke nedostatke. Bakteriofagi mogu sadržavati faktore virulencije ili toksične gene u svojim genomima. Osim toga, oralna i intravenska primjena faga za ubijanje bakterijskih infekcija predstavlja mnogo više visokog rizika sigurnost nego lokalna aplikacija, a tu je i dodatni problem neizvjesnog imunološkog odgovora na ove velike antigene koktele. Postoje značajne regulatorne prepreke koje se moraju prevazići za takve rizične tretmane. Korištenje bakteriofaga kao zamjene antimikrobna sredstva ostaje atraktivna opcija uprkos brojnim izazovima.

Uloga biljaka

Biljke su važan izvor antimikrobnih jedinjenja, a tradicionalni iscjelitelji ih dugo koriste za sprječavanje ili liječenje zaraznih bolesti. Nedavno se pojavio novi interes za korištenje prirodnih proizvoda za identifikaciju novih antibiotika (definiranih kao prirodni proizvodi s antibiotskom aktivnošću) i njihova primjena u otkrivanju antibakterijskih lijekova u eri genomike. Fitokemikalije su aktivni biološki sastojci biljaka, a neke fitokemikalije, uključujući tanine, alkaloide, terpenoide i flavonoide, imaju antimikrobno djelovanje. Neki antioksidans dodataka ishrani također sadrže fitokemikalije (polifenole) kao što je ekstrakt sjemenke grožđa, i pokazuju antibakterijska svojstva in vitro.

Fitokemikalije mogu inhibirati sintezu peptidoglikana, oštetiti strukture mikrobne membrane, promijeniti hidrofobnost površine bakterijskih membrana, a također i modulirati osjetljivost kvoruma. Uz porast otpornosti na antibiotike posljednjih godina, potencijal novih antimikrobna sredstva, dobijen iz biljaka. Međutim, možemo reći da je dugi period otkrivanja antibiotika došao kraju.