80 лет назад человек впервые получил пенициллин в качестве лекарства. С тех пор антибиотики спасли жизнь миллионов людей, но, кажется, их век подходит к концу. Выживем?
Шипы и розы
12 февраля 1941 года медики впервые применили антибиотик для лечения человека. Бактериолог Говард Флори и биохимики Эрнст Чейн и Норман Хитли сделали инъекцию пенициллина английскому полицейскому Альберту Александру.
45-летний мужчина был к тому времени уже почти безнадежен: он поранил лицо шипом розы еще в декабре 1940 года, когда подрезал цветы, и с тех пор у него развилась опасная для жизни инфекция, вызванная стафилококками и стрептококками.
Из-за абсцесса лицо несчастного пациента покрылось нарывами, один глаз пришлось удалить при госпитализации.
Антибиотика как лекарства тогда не существовало, врачи выделили антибактериальное вещество из плесневого гриба Penicillium notatum.
Создание медикамента произошло по методу микробиолога Александра Флеминга, совершившего свое знаменательное, но случайное открытие природного пенициллина еще в 1928 году, когда он в своей лаборатории наблюдал за загрязненной чашкой Петри.
Поскольку опыты с лечебной плесенью к 1940-м годам ограничивались лишь мышами, первым подопытным человеком мог стать только умирающий, которому не смогла помочь традиционная медицина. В первые сутки после введения 160 мг пенициллина у Альберта Александра спала температура, вернулся аппетит, царапина начала заживать.
Однако доза пенициллина оказалась недостаточной: из-за нестабильности вещества и ограничений военного времени (шла Вторая мировая война) Флори и его коллеги не смогли спасти пациента. Надо отдать им должное: они боролись до последнего и выделяли пенициллин из мочи Александра, пока не исчерпались все запасы.
Александр Флеминг
Несмотря на скорую смерть пациента — 15 марта 1941 года, — для медицины этот опыт был большим успехом: с него началась история применения антибиотиков. За открытие пенициллина и его лечебных свойств Флори и Чейн, а также первооткрыватель Александр Флеминг удостоились Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1945 году.
Если бы открытие антибиотиков не состоялось, кровопролитная Вторая мировая война повлекла бы за собой еще более масштабные жертвы.
В 1940-е годы медики и ученые стремились улучшить методы производства пенициллина, сделав вещество более устойчивым для хранения и применения.
Американские компании вкладывали огромные деньги в фабрики, на которых в гигантских баках выращивался, проветривался и перемешивался грибок.
«Плесень так же темпераментна, как оперный певец: урожайность низкая, изоляция губительна, очищение грозит катастрофой», — говорил о сложностях производства исполнительный директор Pfizer Джон Смит
Благодаря таким усилиям поставки пенициллина вскоре стали доступны не только американским военным, но — к 1945 году — и мирному населению. В СССР пенициллин был впервые выделен в 1942 году микробиологом Зинаидой Ермольевой.
Эта женщина не только получила спасительную плесень, но и активно участвовала в организации промышленного производства первого антибиотика, что спасло сотни тысяч жизней русских солдат во время Великой Отечественной войны.
Флеминг, следивший за тем, как его детище становится лекарством №1 в мире, сказал на вручении Нобелевской премии: «Мне было интересно видеть, как простое наблюдение, сделанное в бактериологической лаборатории одной из лондонских больниц, в конечном счете превратилось в огромную индустрию и как то, что все одно время принимали за одну из моих игрушек, путем очищения стало самым большим приближением к созданию идеального вещества для лечения множества известных заболеваний».
Антибиотики во многом отключили естественный отбор. С их появлением детская смертность упала в разы, а продолжительность жизни увеличилась в среднем на 15 лет. Человечество получило эффективный инструмент для борьбы с болезнями и поддержания жизни.
Закат
Однако торжество пенициллина оказалось недолгим. Едва Флеминг получил Нобелевскую премию, как выяснилось: у бактерий появляется устойчивость, или резистентность. Говоря на языке микробиологов, бактерии вырабатывают ферменты, расщепляющие молекулу пенициллина. На практике это означало, что все больше пациентов не реагировали на пенициллин и состояние их не улучшалось.
В 1946 году было 14% людей с резистентностью к пенициллину, в 1950 году — 59%. А к 1990-м годам уже 95% больничных штаммов стали устойчивы к пенициллину, поэтому его больше не используют в лечении бактериальных инфекций.
Как ни странно, об этом предупредил Флеминг все в той же Нобелевской речи: «Настанут времена, когда любой сможет купить пенициллин в магазине, поэтому есть опасность, что какой-нибудь несведущий человек может легко принять слишком малую дозу и вырастить в себе микроорганизмы под влиянием низких концентраций лекарства, которые будут устойчивы к пенициллину. Вот гипотетический пример. У мистера X заболело горло. Он покупает пенициллин и принимает его в количестве, недостаточном для уничтожения стрептококка, но достаточном, чтобы научить его сопротивляться пенициллину. Затем он заражает свою жену. У нее возникает пневмония, и ее лечат пенициллином. Поскольку стрептококк теперь устойчив к пенициллину, то лечение оказывается неэффективным и миссис X умирает. Кто изначально виноват в ее смерти? Ее муж, который халатным отношением к пенициллину изменил природу бактерии. Мораль: если вы лечитесь пенициллином, используйте его в достаточном количестве».
Слова Флеминга оказались пророческими, и они коснулись не только пенициллина, но и других антибиотиков.
Произошло и то, чего нобелевский лауреат никак не ожидал: антибиотики нашли применение в сельском хозяйстве и животноводстве, и там они и по сей день применяются даже в большем количестве, чем в медицине. Препаратами кормят свиней и коров, обрабатывают овощи и фрукты для сохранности.
Бесконтрольное использование этих медикаментов в течение десятилетий привело к тому, что у многих людей выработалась резистентность и их оказалось нечем лечить, как в эпоху до изобретения антибиотиков.
«Если в 1950-х годах мы считали, что к концу XX века победим все инфекционные заболевания, то сейчас, в XXI веке, мы понимаем, что если не будем всеми возможными силами препятствовать распространению вот этих резистентных штаммов, то проиграем эту битву.
Мы уже ничего не можем особого предложить для выздоровления таких больных.
То есть больной будет выздоравливать сам, как в доантибиотиковую эру», — рассказала каналу «Наука» кандидат биологических наук Елена Ильина, профессор РАН, заведующая лабораторией молекулярной генетики микроорганизмов ФНКЦ физико-химической медицины.
В начале 2017 года в мире произошло событие, которого давно боялись ученые.
В США был зафиксирован первый в мире случай смерти от супербактерии, устойчивой к 26 антибиотикам! Жертвой стала 70-летняя женщина, которая заразилась во время поездки в Индию инфекцией, вызванной бактерией клебсиелла пневмонии (Klebsiella pneumoniae). Ее пробовали лечить всеми антибиотиками, доступными в США, но супербактерия оказалась сильнее и женщина умерла от септического шока.
В последние годы подобные случаи стали регистрироваться все чаще и чаще. По результатам исследований ВОЗ, в 2016 году в мире от инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями, умерло 700 000 человек.
К 2050-му, по прогнозам, число может возрасти до 10 млн человек — это больше, чем сейчас умирает от рака.
Более того, многие известные заболевания, которые, казалось бы, остались в прошлом, возвращаются с новыми, агрессивными штаммами бактерий, против которых нет лекарств.
«У нас может возникнуть ситуация, когда мы вернемся в век до антибиотиков, и антибиотики, в принципе, не будут лечить никакие заболевания», — рассказал каналу «Наука» кандидат биологических наук Евгений Олехнович, научный сотрудник ФНКЦ физико-химической медицины.
Почему так происходит? В природе антибиотики производятся бактериями или грибами. По сути, это те вещества, которые выделяют сами бактерии для регуляции внутри сообщества и атаки на врага. Некоторые антибиотики ученые нашли буквально в земле: их источником стали богатейшие микробные культуры в почве.
То есть, употребляя антибиотики, мы используем природное оружие бактерий против них самих. Но так уж задумано эволюцией, что в природе выживают самые приспособленные микроорганизмы, и в их многообразном сообществе находятся такие, которые способны пережить даже сильные антибиотики.
А те, кто выжил, оставляют свое еще более живучее потомство, и так со временем формируется механизм устойчивости, который для человека оказывается фатальным.
Есть ли жизнь после антибиотиков
Если в середине XX века ученым казалось, что антибиотики можно открывать бесконечно, то в XXI веке этот процесс существенно замедлился. Начиная с 2000 года производство пошло на спад: появилось всего пять препаратов. За 2015–2016 годы новых антибиотиков вообще не зарегистрировано. Современная наука пока бессильна найти вещество, к которому бактерии не выработали бы устойчивость.
Что у нас остается в запасе? Разве что «антибиотики последнего резерва» — препараты, которые используются крайне редко и приберегаются на крайний случай. Но они крайне токсичны для организма. На смену антибиотикам могут прийти так называемые лантибиотики, или молекулы-ловушки.
Эти вещества вырабатываются также самими бактериями, вот только действуют по-другому. Но пока новых лекарств нет, инфекционные заболевания по старинке лечат с помощью давно созданных антибиотиков.
Пандемия COVID-19 во многом ускорила выработку резистентности за счет массового приема антибактериальных препаратов и приблизила нас к тому времени, когда антибиотики окажутся бесполезны.
Научные сенсации. Бактерии правят миром
Почему людям больше не нужны «запасные» дети
Вопрос науки: человек против бактерий, кто кого?
Открытие, изменившее мир навсегда. Кто и как создал первый антибиотик, спасший миллионы жизней — Технологии Onlíner
В XX веке было сделано немало важнейших научных открытий, изменивших ход истории. Но одно из них стоит особняком и по степени влияния на медицину вряд ли сопоставимо с чем-либо еще. Речь про разработку первого в мире антибиотика — пенициллина. Причем его открытие произошло едва ли не случайно, но при этом спасло миллионы жизней. Рассказываем в подробностях, как это было.
До открытия веществ, подавляющих рост болезнетворных бактерий в организме человека, то есть антибиотиков, жизнь была ощутимо сложнее, чем сегодня. Даже обыкновенная царапина могла привести к смерти, если в кровь попадала инфекция.
Шансы на выживание и восстановление тела после хирургического вмешательства если не стремились к нулю, то составляли примерно 50/50.
А про туберкулез, воспаление легких, дизентерию и другие подобные заболевания упоминать и вовсе не приходится — в начале прошлого века многие из них считались практически неизлечимыми.
Но все изменилось, когда британец (вернее, шотландец) Александр Флеминг едва ли не случайно (если верить расхожей версии) приблизился к открытию пенициллина. Именно его считают «отцом» всех современных антибиотиков, а журнал Time и вовсе включил Флеминга в список из ста самых важных людей XX века.
Но тут важно понимать: Флеминг был первым (или во всяком случае одним из первых), кто сумел облечь свое исследование в научную структурированную форму, при этом сама идея использования плесени в борьбе с рядом заболеваний микробиологу не принадлежит.
Если зайти совсем далеко вглубь веков, то еще жители древнего Египта прикладывали размоченный в воде заплесневелый хлеб к ранениям. В конце XIX столетия формулу схожего с пенициллином антибиотика якобы вывел итальянский врач Бартоломео Гозио.
Тогда же его французский коллега Эрнест Дюшен представил аналогичное исследование, но научное сообщество его не приняло. Есть еще несколько похожих примеров.
Александр Флеминг родился 6 августа 1881 года в семье простого фермера.
По примеру одного из старших братьев молодой человек решился изучать медицину и, будучи еще студентом, попал в прикрепленную к госпиталю Святой Марии в Лондоне исследовательскую лабораторию.
Впоследствии микробиолог проработал в ней до самой своей смерти в 1955 году, до этого отслужив капитаном в Королевской медицинской армии Британии во время Первой мировой войны.
Случайное открытие, ставшее возможным благодаря сквозняку и открытому окну
Легенда гласит: открытие произошло едва ли не по случайности.
В 1928 году Флеминг занимался изучением стафилококков в лаборатории, когда заметил плесневые грибы Penicillium notatum в чашах для выращивания бактерий — их занесло сквозняком через открытое окно.
Ученый занялся более подробным изучением этих объектов и обнаружил, что вокруг каждого из пятен плесени образовалась небольшая область, где бактерии стафилококка полностью уничтожились.
Впрочем, со стопроцентной точностью определить причину подобного эффекта у Флеминга в тот момент не вышло. Как и некоторые его предшественники, ученый сперва предположил: плесень стимулирует иммунную систему организма, а не сам уничтожает бактерии.
Затем стало понятно, что на микробы влияет именно плесень. Но с выделением отфильтрованного вещества, впоследствии названного Флемингом пенициллином, были проблемы.
Поначалу использовать полученный специалистом образец на людях было слишком рискованно из-за большого количества потенциально опасных примесей.
Но зато, как упоминалось выше, ученый все подробно описал и структурировал, то есть расписал, как фильтрат действует на различные бактерии, занялся сравнением «своей» плесени с другими ее разновидностями и, что важнее, сумел сохранить образцы.
В 1929 году Флеминг публично рассказал в Лондонском медицинском научно-исследовательском клубе о разработанном им потенциально перспективном антибактериальном средстве, но экспертное сообщество восприняло новость, мягко говоря, прохладно.
На призывы Флеминга заняться его дальнейшей разработкой никто не откликнулся — о пенициллине забыли на 10 лет.
Нобелевская премия, мировое признание и тысячи спасенных жизней
Вновь вспомнили о нем лишь в 1939-м. Немецкий эмигрант Эрнст Чейн спустя бесчисленное множество неудачных попыток все-таки выделил чистое вещество, способное применяться для лечения, из сохраненного в Оксфордском университете образца Флеминга.
Его начальник Говард Флори занялся испытанием препарата на животных. В 1942 году, во время Второй мировой войны, «чистый» пенициллин опробовали на умирающем от менингита больном, в 1943-м началось массовое производство — в основном в США.
И понятно почему: на территориях, физически не затронутых военными действиями, наладить выпуск было куда проще.
Существует интересная, но неподтвержденная теория. Везти плесень из Великобритании в США в пузырьке было слишком опасно: вещество могли перехватить и передать немецким ученым. Поэтому грибковыми спорами решили пропитать подкладки пальто ученых, которые как раз переправлялись через Атлантический океан.
Так или иначе, но процесс пошел. Терапевтические свойства пенициллина быстро оценили, особенно на фронте. Счет пошел буквально на десятки, если не сотни тысяч спасенных жизней. В 1945-м Флеминг, Флори и Чейн удостоились Нобелевской премии в области физиологии и медицины.
Большинство современных антибиотиков были созданы именно после исследования лечебных свойств пенициллина.
В сентябре 1945 года, накануне приезда во французскую столицу Александра Флеминга парижские газеты писали: «Для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий».
Как появился первый советский антибиотик, или «Мадам пенициллин»
Массовое производство пенициллина в США стартовало в 1943 году, но до СССР доходили лишь единичные дозы препарата. Процесс его получения и вовсе оставался неизвестным. В общем, было необходимо в срочном порядке освоить технологию и наладить выпуск собственного аналога. Этим занималась микробиолог Зинаида Ермольева — позже ее даже стали называть «Мадам пенициллин».
Впрочем, путь Ермольевой к подобному «званию», как и в случае Флеминга, вряд ли можно назвать заурядным. Работа над созданием отечественного пенициллина стартовала в 1942 году, первые образцы были получены в 1943-м. Тогда же запустили производство антибиотика под названием крустозин.
«Известия» пишут, что в 1944 году в СССР прибыл один из создателей оригинального пенициллина Говард Флори — специалист привез с собой штамм их препарата. И советское лекарство, если верить изданию, даже оказалось в 1,4 раза эффективнее.
Но в ТАСС при этом добавляют: полученный Ермольевой и ее командой антибиотик терял свойства при хранении и вызывал у пациентов повышение температуры. Ресурс также приводит такие данные: в 1945 году в Советском Союзе начались испытания пенициллина, разработанного по западному образцу.
Технология его производства была освоена НИИ эпидемиологии и гигиены Красной армии под руководством Николая Копылова.
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by
Как советский ученый Зинаида Ермольева заново изобрела "лекарство победы" — пенициллин?
Именно советскую ученую Зинаиду Ермольеву весь ученый мир знает как «Мадам пенициллин». А какое отношение к пенициллину тогда имеют британские ученые Александр Флеминг и Хоуард Флори, получившие за открытие пенициллина Нобелевскую премию.
Зинаи́да Виссарио́новна Ермо́льева (2 [14] октября 1897 или 12 [24] октября 1898, хут. Фролов — 2 декабря 1974, Москва) — советский микробиолог и эпидемиолог, действительный член Академии медицинских наук СССР, создательница антибиотиков в СССР. Лауреат Сталинской премии первой степени. Зинаи́да Виссарио́новна Ермо́льева (2 [14] октября 1897 или 12 [24] октября 1898, хут. Фролов — 2 декабря 1974, Москва) — советский микробиолог и эпидемиолог, действительный член Академии медицинских наук СССР, создательница антибиотиков в СССР. Лауреат Сталинской премии первой степени.
Трудно переоценить важность пенициллина для медицины. Основная опасность до его открытия для раненного человека была в бактериях, которые приводили к воспалению больного. Поэтому средняя продолжительность жизни мужчины в начале XX века была всего 47 лет.
Все перевернуло открытие Александра Флеминга, который случайно открыл пенициллин:
- В 1928 году он обнаружил, что на агаре в одной из чашек Петри с бактериями Staphylococcus aureus выросла колония плесневых грибов. Колонии бактерий вокруг плесневых грибов стали прозрачными из-за разрушения клеток. Флемингу удалось выделить активное вещество, разрушающее бактериальные клетки, — пенициллин, работа была опубликована. Его работу продолжили Говард Флори и Эрнст Борис Чейн, разработавшие методы очистки пенициллина. Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны — Википедия
Но открытию в Англии не придали значение.
Зато, в 1928 году за рубеж отправили З.Ермольеву и Льва Зильбера для работы в институтах Пастера и Коха по направлениям онкология, вирусология и фтизиатрия (туберкулез).
З.Ермольева и Лев Зильбер за рубежом поженились, а после возвращения в СССР развелись. То есть женились они возможно для прикрытия какой-либо тайной деятельности — вполне вероятно разведывательной.
Лев Зильбер в последующем будет дважды арестован НКВД, и оба раза его из застенков будет вызволять бывшая супруга.
В 1941 году англичане смогли наладить медицинское использование пенициллина. Но промышленное его производство еще не велось.
Зато в СССР З.Ермольева все свои силы обратила на изготовление нового «лекарства победы». Причиной этого было то, что англичане не хотели делиться с СССР секретом пенициллина. Даже за оплату в 20 миллионов долларов США.
Ермольева возглавила работы по изготовлению антибиотика (по сути изобретенного заново) во Всесоюзном институту эпидемиологии
И советские ученые смогли выделить пенициллин-крустозин из грибка на стенах. Его клинические испытания были успешными.
В то же время, во фронтовых условиях использование пенициллина было затруднено необходимостью его выращивания в полевых условиях, так как его фармакологические свойства были недолговечными.
Как бы там не было, но на фронте лекарство произвело фурор и позволило поставить на ноги многих раненых.
В 1943 году было налажено промышленное производство жидкого пенициллина. Это позволило возвратить на фронт десятки тысяч опытных бойцов из госпиталей.
В 1944 году в СССР приехала делегация английских ученых во главе с Хоуардом Флори. Было проведено испытание советского и английского препаратов пенициллина.
Хо́уард (Го́вард) Уо́лтер Фло́ри, барон Фло́ри (англ. Howard Walter Florey, Baron Florey; 24 сентября 1898 года, Аделаида, Австралия — 21 февраля 1968 года, Оксфорд) — английский фармаколог австралийского происхождения, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине в 1945 году (совместно с Александером Флемингом и Эрнстом Чейном) «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». Хо́уард (Го́вард) Уо́лтер Фло́ри, барон Фло́ри (англ. Howard Walter Florey, Baron Florey; 24 сентября 1898 года, Аделаида, Австралия — 21 февраля 1968 года, Оксфорд) — английский фармаколог австралийского происхождения, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине в 1945 году (совместно с Александером Флемингом и Эрнстом Чейном) «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».
Оба препарата показали одинаковую эффективность
Так было доказано, что советская ученая З.Ермольева сама заново изобрела пенициллин. Но все-таки конечно Флеминг и Хоуард Флори являются первооткрывателями пенициллина.
История открытия пенициллина
- 03 Ноября 2021 г.
- Александр Флеминг (1881-1955) великий ученый, впервые получил пенициллин из плесневых грибов рода Penicillium notatum.
- Первым антибиотиком является именно легендарный пенициллин.
- Произошло это в 1929 году.
Но сам факт открытия носит скорее случайный характер: Флемингу помогла его природная неряшливость. Когда 3 сентября 1928 года он возвратился в свою лабораторию, после того как целый месяц отсутствовал, то обратил внимание на чашку Петри, внутри которой образовался участок с плесенью.
Ученый заметил, что вокруг плесени исчезли все микробные колонии. Этот феномен заинтересовал Флеминга, и он провел исследование содержимого чашки.
Благодаря данному открытию человечество получило эффективный и доступный способ борьбы с болезнетворными микробами.
В течение 1930-х годов предпринимались безуспешные попытки улучшить качество пенициллина и других антибиотиков, научившись получать их в достаточно чистом виде. Первые антибиотики напоминали большинство современных противораковых препаратов — было неясно, убьет ли лекарство возбудителя болезни до того, как оно убьет пациента.
И только в 1938 году двум ученым Оксфордского университета, Говарду Флори и Эрнсту Чейну удалось выделить чистую форму пенициллина. В связи с большими потребностями в медикаментах во время Второй мировой войны массовое производство этого лекарства началось уже в 1943 году.
Повелительница антибиотиков
Зинаида Виссарионовна Ермольева первой в СССР в 1942 году получила пенициллин.
В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. в Сталинграде совместно с коллегами предотвратила эпидемию кишечных инфекций и получила первую советскую версию антибиотика пенициллина, спасшего множество жизней советских солдат.
Находясь в Сталинграде и наблюдая за ранеными бойцами Красной армии, Зинаида Ермольева обратила внимание на то, что большая часть ушедших из жизни умирала не из-за самих ран, а из-за заражения крови и связанных с этим осложнений. Тогда же ее лаборатория приступила к исследованиям, посвященным решению данной проблемы.
Зинаида Виссарионовна в своих изысканиях отталкивалась от открытия Александра Флеминга. В 1929 году он получил принципиально новое для медицины вещество – пенициллин. Этот антибиотик, по природе своей относящийся к плесневым грибам, стал настоящей революцией в фармакологии.
Пенициллин мог стать основой универсального лекарства от болезней, вызываемых стрептококками и стафилококками. Микробиолог вместе с коллегами приносила в лабораторию плесень с деревьев и газонов и выращивала её на продуктах. 93-й по счёту образец, плесень со стены бомбоубежища, показал необходимую активность.
Так, в 1942 году появился советский отечественный препарат пенициллина «Крустозин», который спас многих раненых от смерти и инвалидности.
В 1960 году Зинаида Виссарионовна с группой коллег разработала интерферон, применяемый и поныне для лечения ОРВИ, а иногда глаз и кожи. Позднее под руководством ученого были созданы и внедрены в производство множество препаратов, например экмолин, экмоновоциллин, бициллин, стрептомицин, тетрациклин и другие.
Пенициллин, его значение в медицине
Пенициллин, его значение в медицине
Панков А.А., Медведева К.А.
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России
Кафедра философии, гуманитарных наук и психологии
«Когда я проснулся на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика или бактерии-убийцы», — эту запись в дневнике сделал Александр Флеминг, человек, который изобрёл пенициллин.
Открытие этого антибиотика имело огромное значение в медицине. Так, с помощью пенициллиновых антибиотиков можно лечить инфекционные заболевания, вызванные бактериями: стафилококками и стрептококками.
Датой изобретения первого антибиотика является 3 сентября 1928 года, когда Александр Флеминг занимался изучением стафилококков. Так как в его лаборатории часто был беспорядок, в культуру бактерий попали из внешней среды плесневые грибы.
Он заметил, что колонии стафилококков, находившиеся в чашке Петри, были уничтожены. Затем, после нескольких недель исследований, Флеминг определил, что грибы, выросшие на пластине с его культурами, относятся к роду «Пеницилловых». Полученный антибактериальный элемент был назван «пеницилином».
Отчет о своём новом открытии Флеминг опубликовал в 1929 году в одном британском журнале, который был посвящен экспериментальной патологии.
Продолжая свои исследования, Флеминг обнаружил, что работать с пенициллом трудно, производство происходит медленно, кроме этого, пенициллин не может существовать в теле человека достаточно долго, чтобы убивать бактерии. Также учёный не мог извлечь и очистить активное вещество.
И только в 1940 году биохимикам Эрнсту Борису Чейну и Хоуарду Уолтеру Флори удалось очистить и выделить пенициллин, который, спустя некоторое время, использовался для лечения раненых солдат во время Второй Мировой войны. Отчет о своём новом открытии Флеминг опубликовал в 1929 году в одном британском журнале, который был посвящен экспериментальной патологии.
Интересным фактом из истории создания пенициллина является то, что, когда 3 сентября 1939 года Англия объявила войну Германии, Оксфордская группа, опасаясь немецкой оккупации, решила любой ценой спасти чудодейственную плесень.
Чейн и Флори вывезли свой препарат на анализ в США контрабандным способом: они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов.
Достаточно было выжить одному из них, чтобы сохраненные споры плесневых грибков позволили возобновить работу.
Таким образом, антибиотик не только спас от гангрены и ампутации конечностей десятки тысяч человек во время Второй Мировой войны, но и имеет важное историческое значение, так как он является первым эффективным лекарствами против многих тяжелых заболеваний.
Пенициллин – лекарство, с которого начинались антибиотики
Medaboutme.ruMedaboutme.ru
Какой была жизнь до изобретения антибиотиков? Банальная гнойная ангина приводила к тяжелым осложнениям со стороны сердца, почек, суставов и, нередко, к гибели. Пневмония была в большинстве случаев смертельным приговором. А сифилис медленно и верно уродовал тело человека. Любое воспалительное осложнение при родах приводило практически всегда к гибели и матери, и новорожденного. Многие из тех, кто сегодня агитирует против применения антибиотиков (а таких немало) просто не представляют, что до открытия этих лекарств любое инфекционное заболевание означало неминуемую гибель.
Именно по этой причине 6 августа 1881 года можно назвать важнейшей датой в современной медицине, ведь именно в этот день родился ученый Александр Флеминг, который в 1928 году открыл первый антибиотик — пенициллин. Как это произошло, какую нишу занимал этот препарат и есть ли ему место в современной практике по лечению инфекционных болезней? Подробности в новой статье на портале MedAboutMe.
Как лечили инфекции до открытия антибиотиков
Никому не известный доктор Флеминг долгое время работал в больнице святой Марии в Шотландии.
Он был врачом широкого профиля, однако активно интересовался возбудителями инфекций и тем, каким образом они вызывают различные заболевания.
В то время никакого специфического способа их лечения не было. Однако врачи все равно пытались спасать жизни таким больным. Для этого они применяли различные методы.
При инфекционном процессе нередко проводили кровопускание, которое позволяло вывести наружу кровь, содержащую большое количество возбудителей. После этого больного заставляли пить много жидкости, чтобы восполнить кровопотерю.
Для этой процедуры либо делали разрез в области крупного кровеносного сосуда, либо накладывали пиявок. Применяли различные травы, обладающие бактерицидным действием. Их наносили на область раны, либо давали выпить отвары, настои.
Историческим методом лечения сифилиса была ртуть, которую принимали внутрь и вводили тонкими прутьями прямо в мочеиспускательный канал. Альтернативой был мышьяк, однако его применение нельзя назвать более эффективным и безопасным.
На раны наносили древесный уголь, который вытягивал гной, и иногда раствор брома. Последний вызывал серьезный ожог, однако и бактерии при этом погибали.
Но в основном с инфекцией справлялся сам организм человека. Либо не справлялся. В таком случае действовал естественный отбор: люди со слабым иммунитетом быстро погибали, а с сильным — поправлялись и давали потомство.
История открытия пенициллина
Первая мировая война обнажила уязвимые места медицинской науки: большое количество солдат с инфицированным ранами погибали, даже если проводилась их полная хирургическая обработка.
А ведь эти крепкие и здоровые люди могли бы поправиться и вновь участвовать в боевых действиях, если бы имелся более эффективный способ оказать им помощь. Одновременно с лечением солдат, Флеминг стал искать лекарства, которые могли бы убивать бактерии. Он провел множество опытов, не увенчавшихся успехом.
Однако, в один прекрасный день, на чашку, на которой находились микроорганизмы в питательной среде, упал кусок плесневелого хлеба. Ученый обратил внимание, что в месте контакта все бактерии исчезли. Этот факт его чрезвычайно заинтересовал.
По другой версии, плесень попала на колонии стрептококков, которые выращивал ученый, из-за того, что он не всегда стерилизовал свои чашки, зачастую он их даже не мыл после предыдущих опытов.
В результате после многочисленных экспериментов он смог выделить в чистом виде вещество, которое назвал пенициллин. Однако применить его на практике он не смог: оно было очень нестойким. И, тем не менее, Флеминг доказал, что оно разрушает большое количество самых распространенных микроорганизмов (стрептококк, стафилококк, дифтерийную палочку, возбудителя сибирской язвы и др.).
Дальнейшая судьба первого лекарства из группы антибиотиков
Вторая мировая волна стала толчком для дальнейшего развития микробиологии. И причина была все та же: появилась необходимость в лечении солдат, получивших ранения.
В результате два британских ученых Флори и Чейн смогли выделить пенициллин в чистом виде и создать лекарство, которое было впервые введено молодому человеку с сепсисом в 1941 году.
Состояние его улучшилось на какое-то время, однако он все равно погиб, так как вводимые дозы были недостаточны для того, чтобы уничтожить все патогенные бактерии.
Несколькими месяцами позже пенициллин ввели мальчику с тем же сепсисом, доза при этом была подобрана правильно, и в результате в конечном итоге он поправился. Ученые героически хранили результаты своих научных трудов и не прекращали эксперименты даже во время налетов бомбардировщиков нацисткой Германии.
С 1943 года началось широкое применение пенициллина для лечения инфекционных болезней и осложнений после ранений. В результате все трое — Флеминг, Флори и Чейн в 1945 году получили Нобелевскую премию. Уже в 1950 году фармацевтические кампании Pfizer и Merck произвели по 200 тонн этого лекарства.
Пенициллин довольно быстро был назван «лекарством XX века», ведь на его счету было больше спасенных жизней, чем у всех остальных вместе взятых.
Как пенициллин появился в России?
Конечно, советская разведка быстро выяснила, что в Англии и США разрабатывают какое-то сверхмощное антибактериальное лекарство на основе плесневого грибка. Руководство страны поставило перед учеными опередить зарубежных исследователей и самим получить это вещество.
Однако они не успели сделать это раньше: впервые отечественный пенициллин был выделен в чистом виде в 1942 году и с 1944 года он стал применяться в качестве лекарственного средства.
Автором трудов и научных опытов была Зинаида Ермольева, однако имя ее известно лишь специалистам в области микробиологии.
С 1947 года было налажено заводское производство этого антибиотика, качество которого значительно превышало результаты первых экспериментов. Учитывая наличие «железного занавеса», отечественным ученым пришлось самостоятельно проходить весь путь по открытию этого препарата, так как они не могли воспользоваться опытом своих зарубежных коллег из США и Великобритании.
Как же действует пенициллин?
Механизм действия антибиотика пенициллина очень прост: в его состав входит 6-аминопенициллановая кислота, которая разрушает клеточную стенку некоторых бактерий. Это быстро приводит к их гибели.
Изначально очень большой спектр микробов оказался уязвимым перед этим лекарством: среди них стрептококки, стафилококки, кишечная палочка, возбудители тифа, холеры, дифтерии, сифилиса и др.
Однако бактерии — это живые существа, и они быстро начали вырабатывать устойчивость к этому препарату.
Таким образом, если его первоначальные дозы составляли несколько тысяч условных единиц 2-3 раза в день, то для того, чтобы лекарство оказывало клинический эффект на сегодняшний день требуются гораздо большие дозы: 1-2 миллиона условных единиц в сутки. Отдельные заболевания требуют вообще ежесуточного введения 40-60 миллионов условных единиц.
Препарат применяется только в виде инъекций (внутримышечных или внутривенных). Обычно его выпускают в виде порошка, который медсестра разводит перед введением физиологическим раствором или анестетиком. Ведь, как известно, инъекции пенициллина очень болезненные.
Еще одним негативным моментом в лечении пенициллином является то, что период его полувыведения составляет 3-5 часов.
То есть для того, чтобы в крови поддерживалась определенная лечебная доза, необходимо шестикратное введение. Таким образом, больному делают уколы каждые 3 часа.
Это достаточно изнурительно и уже через 2-3 дня превращает его ягодицы в решето, на которое невозможно ни сесть, ни лечь.
Пенициллин сегодня: есть ли ему место в медицине?
В настоящее время препарат не активен в отношении грамотрицательных бактерий и палочек, но сохраняет удовлетворительный эффект против стрептококков, стафилококков, возбудителя дифтерии, сибирской язвы и гонореи. Однако резистентность (устойчивость) этих бактерий составляет в некоторых регионах нашей страны 25% и даже выше, что значительно уменьшает вероятность успешного исхода терапии.
И, тем не менее, структура природного пенициллина и механизм его действия послужили основой для дальнейшего развития антимикробной химиотерапии. Ученые стали создавать более современные, эффективные и удобные в применении лекарства.
Он явился первым представителем целой группы антибиотиков, среди которых известные многим Ампициллин, Амоксициллин, Амоксиклав и др.
Эти препараты намного более активны в отношении всех вышеуказанных микроорганизмов, каждый из них имеет свой спектр действия и показания для применения.
Таким образом, можно сказать, что природный пенициллин на сегодняшний день практически не применяется. Исключение составляют лишь маленькие больницы в отдаленных уголках нашей страны. Причин несколько:
низкая эффективность, потребность в шестикратном внутримышечном введении, крайняя болезненность инъекций. Интересные факты о пенициллине Пенициллин до сих пор активно применяется для лечения всех стадий сифилиса, ведь бледная трепонема сохраняет хорошую чувствительность к этому препарату.
К тому же плюсом его является то, что он разрешен во время беременности и кормления грудью, ведь в этот период очень важно, чтобы женщина была пролечена от данного тяжелого заболевания. Пенициллин нередко вызывает аллергические реакции, вплоть до анафилактического шока.
Для него характерна перекрестная реакция с другими бета-лактамными антибиотиками, то есть в случае непереносимости последнего ни один из них не должен применяться. Только доктор сможет подобрать адекватную альтернативу этому препарату, которая пока еще есть. Александр Флеминг, который впервые открыл пенициллин, всегда отрицал сам факт этого открытия.
Он говорит, что плесневый грибок существовал и до него, он смог лишь доказать его бактерицидный эффект. По этой причине, вероятнее всего, ученый так и не получил патент на свое изобретение. Природный пенициллин выпускался исключительно в виде инъекций, хотя неоднократно были предприняты попытки сделать таблетированную форму.
Успеха смогли добиться лишь после того, как данный препарат был получен синтетическим путем — именно так появились аминопенициллины. Памятник пенициллину есть в городе Задонск Липецкой области. Он находится во дворе ветеринарной лечебницы и представляет собой красно-синий столб, обвиваемый червем, на верхушке которого находится пилюля.
Это весьма странное архитектурное сооружение, дорогу к которому смогут указать лишь некоторые жители города Задонска, является единственным памятником пенициллину. Непонятно также наличие в его структуре таблетки, ведь препарат вводится только путем инъекций. Название «Пенициллин» получил новый современный комплекс артиллерийской разведки.
На данный момент проводятся его государственные испытания и с 2019 года планируется начать его массовое производство. В мае 2017 года появилась новость о том, что ученые-биологи смогли «научить» обычные дрожжи вырабатывать природный пенициллин.
Пока эти опыты не выходят за рамки обычных лабораторных испытаний, но специалисты делают оптимистичные прогнозы: этот факт может значительно удешевить стоимость данного антибиотика. Правда, не совсем понятна цель, ведь на сегодняшний день практически везде применяют лишь синтетические формы пенициллиновых антибиотиков.
Когда-то пенициллин спас миллионы жизней, с его открытием медицинская наука получила мощный толчок. Тысячи ученых по всему миру стали работать над вопросом изобретения других более эффективных и безопасных антибиотиков.
Комментарий экспертаАлексеева Александра, врач-клинический фармаколог, врач-терапевт, Первая городская клиническая больница (Архангельск)
Открытие природного пенициллина можно назвать огромным достижением медицинской науки, ведь он стал первым препаратом из группы антибиотиков. Однако на сегодняшний день его применение в качестве лекарственного средства сильно ограничено.
Исключение составляет лечение сифилиса, так как возбудитель быстро погибает под его действием. Еще одним случаем, когда доктора могут выбрать его в качестве основного лечения, является ситуация, когда анализ на чувствительность микроорганизмов, вызывающих определенное заболевание, показывает хорошую эффективность против них.
К минусам природного пенициллина можно отнести потребность в частых инъекциях, что приносит страдания больному и добавляет работы процедурной медсестре. В противовес этому есть современные антибиотики, которые можно применять 1-2 раза в сутки, они превосходят его по эффективности и безопасности и существуют в виде таблеток.
К тому же он достаточно аллергичный, поэтому людям-атопикам стоит от него воздерживаться.
Загрузка...
