Факти от историята на откриването на пеницилина са поразителни в драмата си. Съветската школа по микробиология, ръководена от професор Ермолиева, откри уникален пеницилин
На 3 септември светът празнува рождения ден на пеницилина. Това лекарство е открито от Александър Флеминг. В цялата история на човечеството не е имало друго лекарство, което да спаси толкова много човешки животи. „Пеницилинът допринесе за победата на повече от 25 дивизии във Втората световна война!“ Това бяха думите, изречени, когато Флеминг, Чейн и Флори получиха Нобеловата награда за биология или медицина. Информационна агенция Амител е подготвила селекция от интересни факти за това невероятно лекарство.
Факт #1
Небрежността на шотландския микробиолог Александър Флеминг е причината за откриването на пеницилина. Когато се връща в лабораторията си на 3 септември 1928 г., след като е отсъствал един месец, той забелязва петриево блюдо с мухлясало място вътре. Ученият забеляза, че всички микробни колонии около мухъла са изчезнали. Флеминг се заинтересува от този феномен и той проведе изследване на съдържанието на чашата. Мухълът принадлежал към рода Penicillium, а ученият нарекъл веществото, което убивало микробите, пеницилин.
Факт #2
Флеминг публикува доклад за новото си откритие през 1929 г. в британско списание, което е посветено на експерименталната патология. През същата година той все още се занимава с изследвания и скоро открива, че работата с пеницилин е трудна, производството му е изключително трудоемко и е невъзможно да се изолира в чиста форма. В допълнение, екстрактът от мухъл се оказа нестабилен, бързо се отстранява от тъканите и не беше възможно да се създаде необходимата концентрация за пълно унищожаване на бактериите.
Факт #3
Флеминг продължи експериментите си в болницата с локално приложение на пеницилин, използвайки екстракт от мухъл външно за лечение на възпалителни огнища. Резултатите бяха доста благоприятни, но в никакъв случай чудотворни, тъй като в точния момент лекарството загуби своята активност. През 1931 г., говорейки в Кралската стоматологична клиника, той отново описва пеницилина като обещаващо лекарство. През 1932 г. в списание Pathology and Bacteriology Флеминг публикува резултатите от своите експерименти за лечение на инфектирани рани.
Факт #4
В средата на 1939 г. младият английски професор Хауърд Уолтър Флори, ръководител на катедрата по патология в Оксфордския университет, и биохимикът Ърнест Чейн, по искане на Флеминг, се опитват да получат чист пеницилин. Само след две години на разочарование и поражение те успяха да получат няколко грама кафяв прах.
Факт #5
Когато Англия обявява война на Германия на 3 септември 1939 г., Oxford Group, страхувайки се от германска окупация, решава да спаси чудодейната плесен на всяка цена. Чейн и Флори пренасят контрабандно своя наркотик в Съединените щати за анализ, като напояват подплатата на якетата и джобовете си с кафявата течност. Достатъчно беше един от тях да оцелее, за да може запазените плесенни спори да възобновят работата.Едва в средата на 1940 г. беше възможно да се получи пеницилин в необходимото за изследване количество.
Факт #6
Първите инжекции от новото лекарство са поставени на човек на 12 февруари 1941 г. Един от лондонските полицаи се порязал с бръснач, докато се бръснел. Развива се отравяне на кръвта. Първата инжекция пеницилин е поставена на умиращ пациент. Състоянието на пациента веднага се подобри. Но имаше твърде малко пеницилин, доставките му бързо пресъхнаха. Болестта се завръща и пациентът умира. Въпреки това науката триумфира, тъй като беше категорично доказано, че пеницилинът е отличен срещу отравяне на кръвта. След няколко месеца учените успяха да натрупат такова количество пеницилин, което можеше да бъде повече от достатъчно, за да спаси човешки живот. Щастливецът беше петнадесетгодишно момче, страдащо от отравяне на кръвта, което не можеше да се лекува. Това е първият човек, чийто живот е спасен от пеницилин.
През 1941 г. СССР поиска проба от лекарството от съюзниците. Отговор обаче нямаше. След това, през 1942 г., под ръководството на ръководителя на Всесъюзния институт по експериментална медицина Зинаида Висарионовна Ермолиева, домашният пеницилин е получен от плесен, събрана от стените на бомбоубежище при трудни условия. Съветското лекарство се нарича "пеницилин-крустозин". Производството му започва през 1944 г. в предприятия от химическата и фармацевтичната промишленост, използвайки метода на повърхностно култивиране на гъбата.
Факт #8
През 1943 г. пеницилинът за първи път е произведен в големи количества в Пеория, Илинойс, в завода на Хирам Уокър. Някога уискито се е „варило“ тук с голямо майсторство, а винарната е разполагала с отлично оборудване за ферментация. Но скоро стана ясно, че тези помещения са твърде тесни, за да се увеличи производството на лекарството, което изисква разширяване на бизнеса.
Факт #9
Нуждата от пеницилин расте всеки ден. Важно беше да се увеличи не само количеството на лекарството, но и неговата активност. Интересен тест на антибиотиците се провежда през януари 1944 г., когато професор Флори идва в Москва с група чуждестранни учени. Той донесе собствен пеницилин и реши да го сравни с руския. Нашето лекарство се оказа по-активно от чуждестранното: 28 единици срещу 20 в 1 ml. Тогава професор Флори и американският учен Сандърс предложиха провеждането на клинични изпитвания за оценка на ефекта на лекарството върху пациентите. И отново нашият домашен пеницилин спечели.
Факт #10
По искане на професор Флори да предостави руски пеницилин за по-нататъшни изследвания, нарочно му беше даден американският щам, уж като негова проба. Връщайки се в Америка, Флори прегледа получените материали и беше разочарован. В доклада си той пише: "Съветската плесен се оказа не crustosum, а notatum, като тази на Флеминг. Руснаците не откриха нищо ново." Но съветските учени просто „изтриха носа“ на своите американски колеги, но не беше лесно да се установи мащабно производство на това лекарство в разрушена страна.
Самият пеницилин не е патентован по настояване на Флеминг. Той вярваше, че лекарство, което спасява живота на хората, не трябва да служи като източник на доходи.
В началото на миналия век много болести бяха нелечими или трудно лечими. Хората умираха от обикновени инфекции, сепсис и пневмония.
Wikimedia Commons/Карлос де Пас ()
Истинска революция в медицината настъпва през 1928 г., когато е открит пеницилинът. В цялата човешка история никога не е имало лекарство, което да е спасило толкова много животи като този антибиотик.
В продължение на десетилетия той е излекувал милиони хора и остава едно от най-ефективните лекарства и до днес. Какво е пеницилин? И на кого човечеството дължи появата си?
Какво е пеницилин?
Пеницилинът е част от групата на биосинтетичните антибиотици и има бактерициден ефект. За разлика от много други антисептични лекарства, той е безопасен за хората, тъй като гъбичните клетки, които го съставят, са фундаментално различни от външните обвивки на човешките клетки.
Действието на лекарството се основава на инхибиране на жизнената активност на патогенни бактерии. Той блокира произвежданото от тях вещество пептидогликан, като по този начин предотвратява образуването на нови клетки и унищожава съществуващите.
За какво е пеницилинът?
Пеницилинът е способен да унищожава грам-положителни и грам-отрицателни бактерии, анаеробни бацили, гонококи и актиномицети. 
След откриването си той се превърна в първото ефективно лекарство срещу пневмония, инфекции на кожата и жлъчните пътища, антракс, УНГ заболявания, сифилис и гонорея.
Днес много бактерии успяха да се адаптират към него, мутираха и образуваха нови видове, но антибиотикът все още се използва успешно в хирургията за лечение на остри гнойни заболявания и остава последната надежда за пациенти с менингит и фурункулоза.
От какво се състои пеницилинът?
Основният компонент на пеницилина е плесенната гъба penicillium, която се образува върху продуктите и води до тяхното разваляне. Обикновено може да се види като синя или зеленикава плесен. Лечебният ефект на гъбата е известен отдавна. Още през 19 век арабските коневъди отстранявали мухъла от влажните седла и го намазвали върху раните по гърбовете на конете.
През 1897 г. френският лекар Ърнест Дюшен пръв изпробва действието на мухъл върху морски свинчета и успя да ги излекува от тиф. Ученият представи резултатите от откритието си в института Пастьор в Париж, но изследванията му не получиха одобрението на медицинските светила.
Кой откри пеницилина?
Откривателят на пеницилина е британският бактериолог Александър Флеминг, който успява напълно случайно да изолира лекарството от щам гъбички. 
Дълго време след откритието други учени се опитваха да подобрят качеството на лекарството, но само 10 години по-късно бактериологът Хауърд Флори и химикът Ернст Чейн успяха да произведат наистина чиста форма на антибиотика. През 1945 г. Флеминг, Флори и Чейн получават Нобелова награда за своите постижения.
История на откриването на пеницилина
Историята на откриването на лекарството е доста интересна, тъй като появата на антибиотика беше щастлив случай. През тези години Флеминг живее в Шотландия и се занимава с изследвания в областта на бактериалната медицина. Той беше доста разхвърлян, така че не винаги почистваше епруветките след тестовете. Един ден учен напуснал дома си за дълго време, оставяйки петриеви панички с колонии от стафилококи мръсни.
Когато Флеминг се върна, той установи, че по тях расте мухъл, а на някои места имаше зони без бактерии. Въз основа на това ученият стигна до извода, че мухълът е способен да произвежда вещества, които убиват стафилококите. 
Wikimedia Commons/Steve Jurvetson ()
Бактериологът изолира пеницилина от гъбичките, но подцени откритието си, смятайки, че производството на лекарството е твърде трудно. Работата беше завършена за него от Флори и Чейн, които успяха да измислят методи за пречистване на лекарството и пускането му в масово производство.
изобретател: Александър Флеминг
Страна: Великобритания
Време на изобретение: 3 септември 1928 г
Антибиотиците са едно от най-забележителните изобретения на 20 век в областта на медицината. Съвременните хора не винаги са наясно колко много дължат на тези лекарствени лекарства.
Човечеството като цяло много бързо свиква с удивителните постижения на своята наука и понякога са необходими известни усилия, за да си представим живота такъв, какъвто е бил например преди изобретяването на радиото или.
Също толкова бързо огромно семейство от различни антибиотици навлезе в живота ни, първият от които беше пеницилинът.
Днес ни изглежда изненадващо, че през 30-те години на 20-ти век десетки хиляди хора са умирали всяка година от дизентерия, че пневмонията в много случаи е била фатална, че 
сепсисът беше истински бич за всички хирургични пациенти, които умираха в големи количества от отравяне на кръвта, че коремният тиф се смяташе за най-опасната и труднолечима болест, а белодробната чума неизбежно водеше пациента до смърт.
Всички тези ужасни болести (и много други, които преди са били нелечими, като туберкулозата) бяха победени от антибиотиците.
Още по-поразително е въздействието на тези лекарства върху военната медицина. Трудно е да се повярва, но в предишните войни повечето войници умираха не от куршуми и шрапнели, а от гнойни инфекции, причинени от рани.
Известно е, че в пространството около нас има безброй микроскопични организми, микроби, сред които има много опасни патогени. При нормални условия кожата ни им пречи да проникнат вътре. 
тяло.
Но по време на раната мръсотията навлиза в отворените рани заедно с милиони гнилостни бактерии (коки). Те започнаха да се размножават с колосална скорост, проникнаха дълбоко в тъканите и след няколко часа никой хирург не можеше да спаси човека: раната нагнои, температурата се повиши, започна сепсис или гангрена.
Човекът е починал не толкова от самата рана, колкото от усложнения на рани. Срещу тях медицината била безсилна. В най-добрия случай лекарят успява да ампутира засегнатия орган и по този начин спира разпространението на болестта.
За да се борим с усложненията на раната, беше необходимо да се научим да парализираме микробите, които причиняват тези усложнения, да се научим да неутрализираме коките, попаднали в раната. Но как да постигнем това? Оказа се, че можете да се борите с микроорганизмите директно с тяхна помощ, тъй като някои микроорганизми в хода на своята жизнена дейност отделят вещества, които могат да унищожат други микроорганизми.
Идеята за използване на микроби за борба с микробите датира от 19 век. Така Луи Пастьор открива това 
Антраксните бацили се убиват от действието на някои други микроби. Но е ясно, че решаването на този проблем изисква огромна работа - не е лесно да се разбере животът и взаимоотношенията на микроорганизмите, още по-трудно е да се разбере кои от тях враждуват помежду си и как един микроб побеждава друг.
Най-трудното обаче беше да си представим, че страховитият враг на коките отдавна е добре познат на хората, че той живее рамо до рамо с него от хиляди години, от време на време 
напомняйки ви за себе си. Оказа се обикновена плесен - незначителна гъба, която винаги присъства във въздуха под формата на спори и охотно расте върху всичко старо и влажно, било то стена на изба или парче дърво.
Бактерицидните свойства на мухъла обаче са били известни още през 19 век. През 60-те години на миналия век възниква спор между двама руски лекари - Алексей Полотебнов и Вячеслав Манасеин. Полотебнов твърди, че мухълът е прародител на всички микроби, т.е. че всички микроби произлизат от нея. Манасеин твърди, че това не е вярно.
За да обоснове аргументите си, той започва да изучава зелените плесени (penicillium glaucum на латински). Той посял мухъл върху хранителна среда и с удивление забелязал, че там, където расте плесента, никога не се развиват бактерии. От това Манасеин заключава, че мухълът предотвратява развитието на микроорганизми.
По-късно Полотебнов наблюдава същото: течността, в която се появява мухъл, винаги остава прозрачна, 
следователно не съдържаше бактерии. Полотебнов разбра, че като изследовател греши в заключенията си. Въпреки това, като лекар, той реши незабавно да проучи това необичайно свойство на такова лесно достъпно вещество като мухъл.
Опитът беше успешен: язвите, покрити с емулсия, съдържаща плесен, бързо зараснаха. Полотебнов прави интересен експеримент: той покрива дълбоки кожни язви на пациенти със смес от плесен и бактерии и не наблюдава никакви усложнения при тях.В една от статиите си през 1872 г. той препоръчва по същия начин да се лекуват рани и дълбоки абсцеси. За съжаление експериментите на Полотебнов не привлякоха внимание, въпреки че много хора умряха от усложнения след рани във всички хирургични клиники по това време.
Забележителните свойства на мухъла са преоткрити половин век по-късно от шотландеца Александър Флеминг. От младостта си Флеминг мечтае да намери вещество, което може да унищожи патогенните бактерии, и упорито изучава микробиологията.
Лабораторията на Флеминг се намираше в малка стая в отделението по патология на един от големите лондонски центрове 
болници. Тази стая винаги беше задушна, тясна и хаотична. За да избяга от задухата, Флеминг държеше прозореца отворен през цялото време. Заедно с друг лекар Флеминг се занимава с изследване на стафилококи.
Но без да си свърши работата, този лекар напусна отделението. Стари съдове с култури от микробни колонии все още бяха по рафтовете на лабораторията - Флеминг винаги смяташе почистването на стаята си за загуба на време.
Един ден, след като решил да напише статия за стафилококите, Флеминг погледнал в тези чаши и открил, че много от културите там са покрити с плесен. Това обаче не беше изненадващо - очевидно през прозореца в лабораторията бяха внесени спори на мухъл. Друго нещо беше изненадващо: когато Флеминг започна да изследва културата, в много 
В чашите нямаше и следа от стафилококи - имаше само мухъл и прозрачни капки като роса.
Наистина ли обикновената плесен е унищожила всички патогенни микроби? Флеминг веднага реши да провери предположението си и постави малко плесен в епруветка с хранителен бульон. Когато се развила гъбата, вкарала различни бактерии в същата и я поставила в термостат. След като изследва хранителната среда, Флеминг открива, че между мухъла и колониите от бактерии са се образували светли и прозрачни петна - мухълът сякаш ограничава микробите, като им пречи да растат близо до тях.
Тогава Флеминг решил да направи по-мащабен експеримент: той трансплантирал гъбата в голям съд и започнал да наблюдава нейното развитие. Скоро повърхността на съда се покри с "" - гъба, която се разрасна и се събра в тесни пространства. Филцът промени цвета си няколко пъти: първо беше бял, после зелен, после 
черен. Хранителният бульон също промени цвета си - от прозрачен стана жълт.
„Очевидно мухълът отделя някои вещества в околната среда“, помисли Флеминг и реши да провери дали имат свойства, вредни за бактериите. Нов опит показва, че жълтата течност унищожава същите микроорганизми, които самата плесен е унищожила. Освен това течността има изключително висока активност - Флеминг я разрежда двадесет пъти, но разтворът все още остава разрушителен за патогенните бактерии.
Флеминг разбра, че е на прага на важно откритие. Той изостави всичките си дела и спря други изследвания. Мухълът penicillium notatum вече е изцяло 
погълна вниманието му. За по-нататъшни експерименти Флеминг се нуждаеше от галони бульон от плесени - той изучаваше в кой ден на растеж, в каква среда за растеж и върху каква хранителна среда действието на мистериозното жълто вещество ще бъде най-ефективно за унищожаване на микробите.
В същото време се оказа, че самата плесен, както и жълтият бульон, се оказаха безвредни за животните. Флеминг ги инжектира във вената на заек, в коремната кухина на бяла мишка, измива кожата с бульон и дори го капва в очите - не се наблюдават неприятни явления. В епруветка разредено жълто вещество - продукт, секретиран от плесен - инхибира растежа на стафилококите, но не нарушава функциите на кръвните левкоцити. Флеминг нарича това вещество пеницилин.
Оттогава той непрекъснато мислеше за важен въпрос: как да изолира активното вещество от филтриран бульон от плесен? Уви, това се оказа изключително трудно. Междувременно беше ясно, че въвеждането на нерафиниран бульон в кръвта на човек, който съдържа чужд протеин, със сигурност е опасно.
Младите колеги на Флеминг, лекари като него, а не химици, направиха много опити 
разрешите този проблем. Работейки в импровизирани условия, те изразходваха много време и енергия, но не постигнаха нищо. Всеки път след пречистване пеницилинът се разлага и губи лечебните си свойства.
В крайна сметка Флеминг осъзна, че тази задача е извън неговите възможности и че решението трябва да бъде оставено на други. През февруари 1929 г. той прави доклад в Лондонския медицински изследователски клуб за необичайно силното антибактериално средство, което е открил. Това съобщение не привлече внимание.
Флеминг обаче беше упорит шотландец. Той написа дълга статия, в която описва своите експерименти и я публикува в научно списание. На всички конгреси и медицински конвенции той по някакъв начин напомняше за своето откритие. Постепенно около 
пеницилинът става известен не само в Англия, но и в Америка.
И накрая, през 1939 г. двама английски учени - Хауърд Флори, професор по патология в един от институтите в Оксфорд, и Ернст Чейн, биохимик, избягал от Германия от нацисткото преследване - обръщат голямо внимание на пеницилина.
Чейн и Флори търсеха тема, по която да си сътрудничат. Трудността да се изолира пречистен пеницилин ги привлече. Щам (култура от микроби, изолирани от определени източници), изпратен там от Флеминг, се оказа в Оксфордския университет. Именно с това те започнаха да експериментират.
За да се превърне пеницилинът в лекарство, той трябваше да се комбинира с някакво вещество, разтворимо във вода, но така, че след пречистване да не загуби удивителните си свойства. Дълго време този проблем изглеждаше неразрешим - пеницилинът бързо се разрушаваше в кисела среда (поради което, между другото, не можеше да се приема през устата) и не издържа дълго в алкална среда; той лесно премина в етер, но ако не беше поставен върху лед, той също беше унищожен в него.
Едва след много експерименти беше възможно секретираната от гъбичките течност, съдържаща аминопеницилова киселина, да се филтрира по сложен начин и да се разтвори в специален органичен разтворител, в който калиевите соли, които са силно разтворими във вода, не са разтворими. След излагане на калиев ацетат се утаяват бели кристали от калиевата сол на пеницилина. След като направи много манипулации, Чейн получи лигава маса, която накрая успя да превърне в кафяв прах.
Първите експерименти с него имаха зашеметяващ ефект: дори малка гранула пеницилин, разредена в съотношение едно към милион, имаше мощно бактерицидно свойство - смъртоносните коки, поставени в тази среда, умираха за няколко минути. В същото време лекарството, инжектирано във вената, не само не го убива, но изобщо не оказва влияние върху животното.
Няколко други учени се присъединиха към експериментите на Чейн. Ефектът на пеницилина е широко изследван върху бели мишки. Те бяха заразени със стафилококи и стрептококи в дози над смъртоносни. Половината от тях бяха инжектирани с пеницилин и всички тези мишки останаха живи. Останалите умряха след няколко. Скоро беше открито, че пеницилинът унищожава не само коки, но и патогени на гангрена.
През 1942 г. пеницилинът е тестван върху пациент, който умира от менингит. Много скоро той се възстанови. Новината за това направи страхотно впечатление. Въпреки това не беше възможно да се установи производство на новото лекарство във воюваща Англия. Флори заминава за САЩ и тук през 1943 г. в град Пеория лабораторията на д-р Когил започва промишленото производство на пеницилин за първи път. През 1945 г. Флеминг, Флори и Чейн получават Нобелова награда за своите изключителни открития.
В СССР пеницилинът от плесента Penicillium crustosum (тази гъба е взета от стената на едно от московските бомбоубежища) е получен през 1942 г. от професор Зинаида Ермолиева. Водеше се война. Болниците бяха препълнени с ранени с гнойни лезии, причинени от стафилококи и стрептококи, усложняващи вече тежките рани.
Лечението беше трудно. Много ранени умират от гнойна инфекция. През 1944 г., след много изследвания, Ермолиева отива на фронта, за да изпробва ефекта на лекарството си. Преди операцията Ермолиева даде на всички ранени интрамускулна инжекция пеницилин. 
След това раните на повечето бойци зараснаха без никакви усложнения и нагнояване, без температура.
Пеницилинът изглеждаше като истинско чудо за опитните полеви хирурзи. Той лекува дори най-тежко болните, които вече са страдали от отравяне на кръвта или пневмония. През същата година в СССР е създадено фабрично производство на пеницилин.
Впоследствие семейството на антибиотиците започна бързо да се разширява. Още през 1942 г. Гаузе изолира грамицидин, а през 1944 г. американец от украински произход Ваксман получава стрептомицин. Започна ерата на антибиотиците, благодарение на 
което спаси живота на милиони хора през следващите години.
Любопитно е, че пеницилинът остава непатентован. Тези, които го откриха и създадоха, отказаха да получат патенти - те вярваха, че вещество, което може да донесе такива ползи на човечеството, не трябва да служи като източник на доходи. Това е може би единственото откритие от такъв мащаб, за което никой не е заявил авторски права.
Сега е трудно да си представим, че болести като пневмония, туберкулоза и полово предавани болести само преди 80 години са означавали смъртна присъда за пациента. Нямаше ефективни лекарства срещу инфекции и хората умираха с хиляди и стотици хиляди. Ситуацията става катастрофална в периоди на епидемии, когато населението на цял град умира в резултат на огнище на тиф или холера.
Днес във всяка аптека антибактериалните лекарства са представени в широка гама и с тяхна помощ можете дори да излекувате такива ужасни заболявания като менингит и сепсис (общо отравяне на кръвта). Хората, далеч от медицината, рядко се замислят кога са изобретени първите антибиотици и на кого човечеството дължи спасяването на огромен брой животи. Още по-трудно е да си представим как са били лекувани инфекциозните заболявания преди това революционно откритие.
Живот преди антибиотици
Дори от училищния курс по история мнозина си спомнят, че продължителността на живота преди модерната ера е била много кратка. Мъжете и жените, които са живели до тридесет години, се считат за дълголетници, а процентът на детската смъртност достига невероятни стойности.
Раждането беше нещо като опасна лотария: така наречената пуерперална треска (инфекция на тялото на майката и смърт от сепсис) се смяташе за често срещано усложнение и нямаше лек за нея.
Раната, получена в битка (и хората по всяко време са се борили много и почти непрекъснато), обикновено води до смърт. И най-често не защото са били повредени жизненоважни органи: дори нараняванията на крайниците означават възпаление, отравяне на кръвта и смърт.
Древна история и Средновековие
Древен Египет: мухлясал хляб като антисептикВъпреки това хората от древни времена са знаели за лечебните свойства на някои храни срещу инфекциозни заболявания. Така например преди 2500 години в Китай ферментирало соево брашно е използвано за лечение на гнойни рани, а още по-рано индианците от маите са използвали за същата цел плесен от специален вид гъби.
В Египет по време на строителството на пирамидите мухлясалият хляб е прототип на съвременните антибактериални средства: превръзките с него значително увеличават шансовете за възстановяване в случай на нараняване. Използването на плесени беше чисто практическо, докато учените не се заинтересуваха от теоретичната страна на въпроса. Изобретяването на антибиотиците в съвременната им форма обаче беше все още далече.
Ново време
През тази епоха науката се развива бързо във всички посоки и медицината не прави изключение. Причините за гнойни инфекции в резултат на нараняване или операция са описани през 1867 г. от Д. Листър, хирург от Великобритания.
Той установи, че причинителите на възпалението са бактериите и предложи начин за борба с тях с помощта на карболова киселина. Така възникват антисептиците, които в продължение на много години остават единственият повече или по-малко успешен метод за предотвратяване и лечение на нагнояване.
Кратка история на откриването на антибиотиците: пеницилин, стрептомицин и др
Лекарите и изследователите отбелязват ниската ефективност на антисептиците срещу патогени, които проникват дълбоко в тъканта. Освен това ефектите на лекарствата са отслабени от телесните течности на пациента и са краткотрайни. Необходими са по-ефективни лекарства и учените от цял свят активно работят в тази посока.
През кой век са изобретени антибиотиците?
Феноменът антибиоза (способността на едни микроорганизми да унищожават други) е открит в края на 19 век.
- През 1887 г. един от основателите на съвременната имунология и бактериология, световноизвестният френски химик и микробиолог Луи Пастьор, описва разрушителното действие на почвените бактерии върху причинителя на туберкулозата.
- Въз основа на своите изследвания италианецът Бартоломео Гозио през 1896 г. получава микофенолова киселина по време на експерименти, която се превръща в едно от първите антибактериални средства.
- Малко по-късно (през 1899 г.) немските лекари Емерих и Лоу откриват пиоценаза, която потиска жизнената активност на патогените на дифтерия, тиф и холера.
- А по-рано - през 1871 г. - руските лекари Полотебнов и Манасеин откриват разрушителното действие на плесените върху някои болестотворни бактерии и нови възможности за лечение на венерически болести. За съжаление техните идеи, изложени в съвместната работа „Патологичното значение на мухъла“, не привлякоха необходимото внимание и не бяха широко използвани на практика.
- През 1894 г. И. И. Мечников обосновава практическото използване на ферментирали млечни продукти, съдържащи ацидофилни бактерии, за лечение на някои чревни заболявания. По-късно това се потвърждава от практическите изследвания на руския учен Е. Хартиер.
Ерата на антибиотиците обаче започва през 20 век с откриването на пеницилина, с което започва истинска революция в медицината.
Изобретател на антибиотици
Александър Флеминг - откривател на пеницилина Името на Александър Флеминг е известно от училищните учебници по биология дори на хора, далеч от науката. Той е смятан за откривател на вещество с антибактериален ефект - пеницилин. За безценния си принос към науката британският изследовател получава Нобелова награда през 1945 г. От интерес за широката общественост са не само подробностите за откритието на Флеминг, но и жизненият път на учения, както и характеристиките на неговата личност.
Бъдещият носител на Нобелова награда е роден в Шотландия във фермата Lochwild в голямото семейство на Хъг Флеминг. Александър започва образованието си в Дарвел, където учи до дванадесетгодишна възраст. След две години обучение в академията Килмарнок той се премества в Лондон, където живеят и работят по-големите му братя. Младият мъж работи като чиновник, докато е студент в Кралския политехнически институт. Флеминг решава да учи медицина по примера на брат си Томас (офталмолог).
След като постъпва в медицинското училище в болницата "Света Мария", Александър получава стипендия от това учебно заведение през 1901 г. Първоначално младият мъж не даде силно предпочитание на нито една конкретна област на медицината. Неговата теоретична и практическа работа по хирургия през студентските години свидетелства за неговия забележителен талант, но Флеминг не изпитва особена страст към работата с „живото тяло“, поради което става изобретател на пеницилина.
Влиянието на Алмрот Райт, известен професор по патология, който идва в болницата през 1902 г., се оказва съдбоносно за младия лекар.
Преди това Райт е разработил и успешно е използвал ваксинация срещу коремен тиф, но интересът му към бактериологията не спира дотук. Той създаде група от млади обещаващи специалисти, сред които Александър Флеминг. След като получава дипломата си през 1906 г., той е поканен да се присъедини към екипа и работи в изследователската лаборатория на болницата през целия си живот.
По време на Първата световна война младият учен служи в Кралската изследователска армия с чин капитан. По време на войната и по-късно, в лабораторията, създадена от Райт, Флеминг изучава ефектите от нараняванията от експлозиви и методите за предотвратяване и лечение на гнойни инфекции. А пеницилинът е открит от сър Александър на 28 септември 1928 г.
Необичайна история за откритие
Не е тайна, че много важни открития са направени случайно. Но за изследователската дейност на Флеминг факторът случайност е от особено значение. През 1922 г. той прави първото си значимо откритие в областта на бактериологията и имунологията, като настива и киха в петриево блюдо, съдържащо патогенни бактерии. След известно време ученият открива, че колониите на патогена умират на мястото, където влиза слюнката му. Така е открит и описан лизозимът, антибактериално вещество, намиращо се в човешката слюнка.
Ето как изглежда петриево блюдо с покълнали гъби Penicillium notatum. Светът научи за пеницилина по не по-малко случаен начин. Тук трябва да отдадем дължимото на небрежното отношение на персонала към санитарно-хигиенните изисквания. Или чашките на Петри са били лошо измити, или спорите на мухъл са донесени от съседна лаборатория, но в резултат Penicillium notatum се озовава върху културите от стафилококи. Друг щастлив случай беше дългото отсъствие на Флеминг. Бъдещият изобретател на пеницилин не беше в болницата за един месец, благодарение на което мухълът имаше време да расте.
Връщайки се на работа, ученият откри последствията от небрежността, но не изхвърли веднага развалените проби, а ги разгледа по-отблизо. След като открил, че около растящата плесен няма колонии от стафилококи, Флеминг се заинтересувал от това явление и започнал да го изучава подробно.
Той успя да идентифицира веществото, което причинява смъртта на бактериите, което той нарече пеницилин. Осъзнавайки важността на своето откритие за медицината, британецът посвещава повече от десет години на изследването на това вещество. Бяха публикувани произведения, в които той обоснова уникалните свойства на пеницилина, като обаче призна, че на този етап лекарството е неподходящо за лечение на хора.
Пеницилинът, получен от Флеминг, е доказал своята бактерицидна активност срещу много грам-отрицателни микроорганизми и безопасност за хора и животни. Лекарството обаче беше нестабилно и терапията изискваше често прилагане на огромни дози. Освен това съдържа твърде много протеинови примеси, което дава отрицателни странични ефекти. Експерименти за стабилизиране и пречистване на пеницилина са провеждани от британски учени от момента, в който е открит първият антибиотик до 1939 г. Те обаче не доведоха до положителни резултати и Флеминг загуби интерес към идеята за използване на пеницилин за лечение на бактериални инфекции.
Изобретяване на пеницилин
Пеницилинът, открит от Флеминг, получава втори шанс през 1940 г.
В Оксфорд Хауърд Флори, Норман У. Хийтли и Ърнст Чейн, обединявайки знанията си по химия и микробиология, се заеха да получат лекарство, подходящо за масова употреба.
Отне около две години, за да се изолира чистото активно вещество и да се тества в клинична среда. На този етап откривателят е участвал в изследването. Флеминг, Флори и Чейн успяват успешно да лекуват няколко тежки случая на сепсис и пневмония, благодарение на което пеницилинът заема своето достойно място във фармакологията.
Впоследствие е доказана неговата ефективност срещу заболявания като остеомиелит, следродилна треска, газова гангрена, стафилококова септицемия, гонорея, сифилис и много други инвазивни инфекции.
Още в следвоенните години беше установено, че дори ендокардитът може да се лекува с пеницилин. Тази сърдечна патология преди това се смяташе за нелечима и беше фатална в 100% от случаите.
Фактът, че Флеминг категорично отказва да патентова откритието си, говори много за самоличността на откривателя. Разбирайки значението на лекарството за човечеството, той счита за задължително да го направи достъпно за всички. Нещо повече, сър Александър беше силно скептичен относно собствената си роля в създаването на панацея за инфекциозни болести, характеризирайки го като „митът на Флеминг“.
По този начин, отговаряйки на въпроса коя година е изобретен пеницилинът, трябва да се каже 1941 г. Тогава беше получено пълноценно ефективно лекарство.
Успоредно с това разработването на пеницилин се извършва от САЩ и Русия.През 1943 г. американският изследовател Зелман Ваксман успява да получи стрептомицин, който е ефективен срещу туберкулоза и чума, а микробиологът Зинаида Ермолиева в СССР в същото време получава крустозин (аналог, който почти един и половина пъти превъзхожда чуждите) .
Производство на антибиотици
След научно и клинично доказаната ефективност на антибиотиците, естествено възникна въпросът за тяхното масово производство. По това време вървеше Втората световна война и фронтът наистина се нуждаеше от ефективни средства за лечение на ранените. В Обединеното кралство нямаше възможност за производство на лекарства, така че производството и по-нататъшните изследвания бяха организирани в САЩ.
От 1943 г. пеницилинът започва да се произвежда от фармацевтичните компании в индустриални количества и спасява милиони хора, увеличавайки средната продължителност на живота. Значението на описаните събития за медицината в частност и историята като цяло е трудно да се надценява, тъй като този, който откри пеницилина, направи истински пробив.
Значението на пеницилина в медицината и последствията от неговото откриване
Антибактериалното вещество на мухъла, изолирано от Александър Флеминг и подобрено от Флори, Чейн и Хийтли, стана основа за създаването на много различни антибиотици. По правило всяко лекарство е активно срещу определен вид патогенни бактерии и е безсилно срещу други. Например, пеницилинът не е ефективен срещу бацила на Кох. Но именно разработките на откривателя позволиха на Ваксман да получи стрептомицин, който се превърна в спасение от туберкулоза.
Еуфорията от 50-те години на миналия век около откриването и масовото производство на „вълшебно“ лекарство изглеждаше напълно оправдана. Ужасните болести, считани за фатални от векове, са отстъпили и е станало възможно значително да се подобри качеството на живот. Някои учени бяха толкова оптимистични за бъдещето, че дори предричаха бърз и неизбежен край на всякакви инфекциозни заболявания. Но дори този, който изобрети пеницилина, предупреди за възможни неочаквани последици. И както показа времето, инфекциите не са изчезнали никъде и откритието на Флеминг може да се оцени по два начина.
Положителен аспект
Лечението на инфекциозни заболявания с появата на пеницилина в медицината се промени радикално. Въз основа на него са получени лекарства, които са ефективни срещу всички известни патогени. Сега възпалението от бактериален произход може да се лекува доста бързо и надеждно с курс от инжекции или таблетки и прогнозата за възстановяване е почти винаги благоприятна. Детската смъртност е намаляла значително, продължителността на живота се е увеличила, а смъртта от пуерперална треска и пневмония се е превърнала в рядко изключение. Защо инфекциите като клас не са изчезнали, а продължават да преследват човечеството не по-малко активно, отколкото преди 80 години?
Отрицателни последици
По времето на откриването на пеницилина са били известни много разновидности на патогенни бактерии. Учените успяха да създадат няколко групи антибиотици, с които да се справят с всички патогени. Въпреки това, по време на използването на антибиотична терапия се оказа, че микроорганизмите под въздействието на лекарства са способни да мутират, придобивайки резистентност. Освен това във всяко поколение бактерии се образуват нови щамове, поддържащи резистентност на генетично ниво. Тоест хората със собствените си ръце създадоха огромен брой нови „врагове“, които не съществуваха преди изобретяването на пеницилина, и сега човечеството е принудено постоянно да търси нови формули на антибактериални средства.
Изводи и перспективи
Оказва се, че откритието на Флеминг е било ненужно и дори опасно? Разбира се, че не, тъй като тези резултати са причинени единствено от необмисленото и неконтролирано използване на получените „оръжия“ срещу инфекции. Този, който изобрети пеницилина в началото на 20-ти век, излезе с три основни правила за безопасна употреба на антибактериални средства:
- идентифициране на специфичен патоген и използване на подходящо лекарство;
- доза, достатъчна за унищожаване на патогена;
- пълен и непрекъснат курс на лечение.
За съжаление хората рядко следват този модел. Самолечението и небрежността са причината за появата на безброй щамове патогенни микроорганизми и инфекции, които трудно се лекуват с антибактериална терапия. Самото откритие на пеницилина от Александър Флеминг е голяма полза за човечеството, което все още трябва да се научи как да го използва рационално.
Penicillium chrysogenium (notatum) е един от представителите на род Penicillium. „Рекордьор” по производство на пеницилин
Самата идея за използване на други микроорганизми (или това, което те синтезират) за борба с микроорганизмите е в медицината от много дълго време.
В самата микробна общност едни микроби постоянно потискат други и са в такова динамично равновесие.
През 1897 г., много преди откриването на пеницилина, Ърнест Дюшен използва плесен в експеримент за лечение на тиф при морски свинчета.
Penicillium roqueforti - "благородна плесен". Използва се за направата на сирене Рокфор и му придава отличителния вкус
Според вас какво е общото между морските свинчета, синьото сирене и чешмяната вода?
Въпросът е доста сложен. Изглежда: нищо общо. Но ако сте били френски студент по медицина в края на 19 век, тези предмети биха били вашите научни реактиви.
Тези реагенти са използвани от брилянтния Ърнест Дюшен за откриване на антибиотици, почти 35 години преди Александър Флеминг да открие пеницилина.
Така че историята на антибиотиците не започва с Флеминг, не. Флеминг не беше първият, който забеляза антибактериалните свойства на мухъла. Мухълът е използван за лечение на рани от древните египтяни. И въпреки че в Древен Египет не е имало научна подкрепа за много медицински действия, не трябва да забравяме за забележителното наблюдение на древните лечители.
Ърнест Дюшен
Той беше първият, който описа антибактериалните свойства на пеницилина. За живота му се знае много малко. Роден е в Париж и учи във военномедицинското училище в Лион, където постъпва на двадесет години.
Дюшен беше просто очарован от микробите. Все пак бих! Откриването на патогенни свойства в микробите, произведенията на Луи Пастьор, просто промени мирогледа на лекарите от онова време. Ърнест Дюшен решава да напише дисертацията си под ръководството на професора по микробиология Габриел Ру. Тогава Габриел Ру ръководи лабораторията, която отговаря за качеството на водоснабдяването в Лион. Тезата на Duchesne се фокусира върху следното наблюдение: чешмяната вода никога не плесенясва, но мухълът може да расте добре в дестилирана вода. Първото предположение беше, че бактериите предотвратяват развитието на мухъл в чешмяна вода.
Ърнест отглежда Penicillum glaucum. Тази плесен се използва за направата на сирена Gorgonzola и Stilton. Поставяше го в съдове с чешмяна и преварена вода. След това добави причинителя на коремен тиф и E. coli - мухълът бързо умря. Оказа се, че бактериите във водата убиват мухъла. Duchesne започва да поставя различни условия: температура, киселинност на средата, но плесента не винаги умира. Понякога победата оставаше с гъбата.
Отново възникна въпросът: може ли мухълът да „отговори“ на бактериите по някакъв начин? Може ли да се бори с тях? Експеримент върху морски свинчета разкрива намаляване на бактериалната вирулентност. Нещо повече, чрез инжектиране на мухъл, Duchesne успява да излекува животното. Подобен експеримент ще направи Александър Флеминг, който често е наричан откривателят на пеницилина.
Много е писано за това как пеницилинът е открит от Флеминг. Така че защо Дюшен не е запомнен като откривател на пеницилина? Причините за това са няколко. Е, първо, той изучава Penicillum glausum, за разлика от друг вид плесен, Penicillum notanum. Плесента, която всъщност синтезира този пеницилин. По-късно се установи, че Penicillum glausum произвежда друг, по-слаб антибиотик - патулин (между другото, той е токсичен и действа във високи концентрации, така че не се използва). Вероятно, ако не беше здравето на младия учен, както и краткият му живот (той почина от туберкулоза през 1912 г., след като загуби съпругата си от същата туберкулоза много преди това), откритието на пеницилина щеше да бъде негово.
Александър Флеминг
Но фактът си е факт. Автор и откривател на пеницилина е Александър Флеминг. Датата на откриване на най-известния антибиотик е 3 септември 1928 г. (рождената дата на пеницилина). По това време Флеминг вече е широко известен и има репутация на брилянтен изследовател.
Човечеството все още дължи откриването на пеницилина на този шотландски биохимик. След Първата световна война, в която „бащата на пеницилина“ служи като военен лекар, Флеминг не може да се примири с факта, че голям брой войници умират от инфекциозни усложнения. През 1918 г. се завръща от войната, за да работи в бактериологичната лаборатория на болницата „Света Мария“, където е работил преди това (и където ще работи до смъртта си). През 1922 г. се случи инцидент, който, разбира се, приличаше повече на басня, но въпреки това предшества откриването на пеницилина с шест години. Флеминг, който имаше настинка, случайно кихна върху петриево блюдо, съдържащо бактериални колонии. След няколко дни той открива бавен растеж на бактерии (Micrococcus lysodeikticus) в някои области. Така е открит лизозимът (мурамидаза). Този хидролитичен ензим разгражда стените на бактериите, тоест има бактерицидни свойства. Има много от него в носната слуз, слюнката (защо животните могат да ближат рани), слъзната течност. В майчиното мляко също има много (и значително повече, отколкото в кравето мляко, а с храненето концентрацията му не намалява с времето, а се увеличава). Разбира се, когато бъде открит пеницилинът, интересът към лизозима значително ще намалее, докато не бъде открит лизозимът от пилешки протеини.
Както по-късно отбелязва самият Александър Флеминг, откриването на пеницилина е спомогнало случайно. Работейки в лабораторията и изучавайки ензима лизозим, Флеминг не се отличаваше с ред на работното място (въпреки че учените имат свой ред!). Както често се случва с гении (само си спомнете бюрото на Айнщайн), лабораторията на учения беше пълна бъркотия. Флеминг, завръщайки се след едномесечно отсъствие, забеляза, че на една чиния със стафилококови култури са се появили плесени. Колония от гъбички разтвори засетата култура. Плесента принадлежи към рода Penicillium, поради което по-късно изолираното вещество е наречено пеницилин.
Името на пеницилина се превежда като "четка за писане", подобно сходство се вижда под микроскоп
Хауърд Флори
И въпреки че когато става въпрос за откриването на пеницилина, Александър Флеминг се помни, други учени, по-специално фармакологът Говрад Уолтър Флори, се възползваха от това откритие. През 1938 г. Флори, работейки с Ърнест Чейн и Норман Хийтли в Оксфордския университет в Англия, започва да експериментира с антибактериалните свойства на гъбата Penicillium notatum. Флеминг пише за свойствата на гъбата да потиска растежа на бактериите в своите произведения.
Първият пациент, на когото е предписан пеницилин, е Албърт Александър, лондонски полицай. Серозната инфекция, която засяга част от лицето, периорбиталната област на окото и скалпа, започва с малко убождане от розов трън. Flory и Chain дадоха на пациента пеницилин и през първите 24 часа се наблюдава добра динамика. Не беше възможно обаче да се определи оптималната доза на лекарството (по това време не беше известно) и инфекциозният процес все още доведе до смъртта на пациента. Експериментите продължават и лекарството се прилага на тежко болни деца с впечатляващи резултати. Сега се смята, че работата на Флори и Чейн е спасила повече от 80 милиона души.
Ърнест Чейн
И сега си струва да споменем споменатия по-горе биохимик Ърнест Борис Чейн. Роден в еврейско семейство и живеещ в Германия, той е принуден да емигрира в Англия, когато Хитлер идва на власт. Като съвместен носител на бъдещата Нобелова награда за откриването на пеницилина, Чейн получава тази част от работата, в която показва структурата на пеницилина и успешно изолира активното вещество. За да се изолира пеницилин за една терапевтична доза, беше необходимо да се обработят около 500 литра хранителен бульон с плесен!
Чейн пише: „Трудностите, които Флеминг срещна, само подхраниха интереса ми към откритието на Флеминг за пеницилина. Казах на Флори, че ще намерим начин поне частично да пречистим пеницилина, въпреки неговата нестабилност.
През 1938 г. Чейн и колегата му Норман Хийтли бързо стигат до заключението, че пеницилинът, за разлика от лизозима, не е ензим, а малка молекула от органичен произход.
Малкият размер на молекулата даде надежда на изследователите, че ще бъде лесно да дешифрират молекулната структура и да я синтезират. Учените грешаха колко лесно би било...
Установено е, че пеницилинът съдържа комплекс от структури, които по-късно са наречени бета-лактами. 
Чейн и преди е предполагал възможността за съществуването на такава структура, но въпросът е решен едва през 1949 г.
Когато с помощта на рентгенова кристалография Дороти Ходжкин определи разположението на атомите в кристалната решетка на пеницилина. Едва след 1949 г., след като е определена точната молекулярна структура на пеницилина, става възможно масовото, евтино производство на лекарството.
Между другото, Дороти Ходжкин също получи Нобелова награда за изследването си на кристалната решетка в рентгеновите лъчи през 1964 г. Тази изключителна жена постави основите на метода, който направи възможно изследването на структурата на ДНК (Програмата за човешкия геном).
Чейн и Флори използват нова тогава техника на лиофилизация, за да получат пеницилин в концентрирана форма. Разтворът на пеницилин беше замразен и след това при ниска температура и ниско налягане водата беше изхвърлена, оставяйки след себе си ценния материал.
Penicillium chrysogenium (notatum): как е открита най-пеницилиновата гъба
От началото на Втората световна война нуждата от пеницилин се е увеличила драстично. Нуждата от такова лекарство беше очевидна.
През 1940 г. група учени от Оксфордския университет (водени от Флори и Чейн) изваждат пеницилина на Флеминг от склада и започват да търсят начини да го произвеждат в големи количества.
Тъй като започнаха бомбардировките на Лондон и възникна рискът от окупация, учените отидоха да преговарят в Ню Йорк (вероятността от германско десант беше толкова голяма, че Чейн дори напои якето си с лечебна плесен, обяснявайки на колегите си: ако нещо се случи, първо запазете това яке).
В Ню Йорк гостуващите учени бяха посрещнати без особен ентусиазъм: производството на пеницилин рядко надвишаваше 4 единици действие на 1 милилитър хранителна среда. Това е много малко: на бутилка пеницилин, например, пише „1 000 000 единици“. За една доза от лекарството е необходимо да се обработят 250 литра бульон.
Целта веднага стана ясна: да се намери най-плодотворната гъба. Първо учените отидоха в Пеория, Илинойс, където имаше изследователска лаборатория, изучаваща метаболизма на плесените. Персоналът на лабораторията събра значителна колекция, но само няколко щама мухъл можеха да произведат пеницилин.
Започнахме да каним приятели да ни изпращат проби от почва, плесени, плодове и зеленчуци. Те наели жена да обиколи магазини, пекарни и фабрики за сирене, търсейки нови проби от синьо-зелена плесен. Името й беше мис Мери Хънт, наречена „Мухлясалата Мери“ за добрата си работа.
Ходът на историята беше променен от пъпеша кантатула, върху който се засели синьо-зелена гъба. Тази плесен произвежда 250 единици пеницилин на милилитър растежна среда. Един от щамовете, които мутираха от него, започна да произвежда 50 000 единици! Всички щамове, които произвеждат пеницилин днес, са потомци на същата плесен, открита през 1943 г. Това беше гъбата Penicillium chrysogenium, по-рано наричана Penicillium notatum.
От този момент нататък започва ерата на промишленото производство на пеницилин.
Когато Флеминг, Флори и Чейн бяха удостоени с Нобелова награда за физиология или медицина през 1945 г., Флеминг каза: „Казват, че аз съм изобретил пеницилина. Но човекът не можа да го измисли - това вещество е създадено от природата. Не съм изобретил пеницилина, просто привлякох вниманието на хората към него и му дадох име..
Флеминг, Чейн и Флори на церемонията по връчването на Нобеловата награда
Ако откриете правописна грешка в текста, моля да ме уведомите. Изберете част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
Зареждане...