Hogyan jött létre az antibiotikum? Mik azok az antibiotikumok? A penicillin felfedezésének szokatlan története
„... és a lány mégis egyre jobban van. A hőmérséklet csökken. Csökkent sápadtság. Rég eltelt három nap, amit megköveteltem a híres terapeutától, és Katya él ...
És élni fog?
Egyelőre csak egyet tudok mondani: immár közel negyven éve, hogy megfigyeltem ezt a súlyos betegséget, és először nem ismertem fel. Csodát tettél. De egy fecske nem csinál tavaszt. A jövő megmondja..."
Ez a néhány sor Veniamin Kaverin A nyitott könyv című regényéből egy alapvetően új antibiotikum gyógyszer egyik első alkalmazásáról szól. A regényben leírt időtől nagyjából 70 év választ el bennünket. De az antibiotikum előtti korszakban az orvosok gyakorlatilag tehetetlenek voltak a gombás és bakteriális fertőzésekkel szemben. És mivel az „antibiotikum” szó úgy hangzott, mint „megváltás”.
Az „antibiotikum” kifejezést (görögül anti „ellen” és biosz „élet”) az amerikai mikrobiológus, Zelman Waksman javasolta 1942-ben. De bizonyos természetes eredetű anyagok (gombák) azon képessége, hogy gátolják más természetes anyagok (baktériumok) növekedését, már régóta ismert.
Laborban termesztett penész.
Már az ókori orvosok is ismerték a penészgomba gyógyító tulajdonságait, például a maja indiánok zöldpenészsel kezelték a gennyes sebeket. Természetesen ez csak gyakorlati tudás volt, tudományos alapon nem támasztott alá.
A XIX. század végén. csodálatos orosz orvosok, Vjacseszlav Avksentevics Manasszein terapeuta és Alekszej Geraszimovics Polotebnov bőrgyógyász írták le írásaikban a penészgombák kórokozókra gyakorolt halálos hatását. Polotebnov penészes emulziót alkalmazott szifiliszben szenvedő betegek fekélyeinek kezelésére, amelyet a The Pathological Significance of Mold (1873) című könyvében írt le. Sajnos Manasszein és Polotebnov ötletei akkoriban nem kaptak széles körű gyakorlati alkalmazást.
Louis Pasteur mikrobiológus is tanulmányozta azt a jelenséget, hogy egyes mikroorganizmusokat mások elnyomnak és elpusztítanak. 1887-ben leírta a talajbaktériumok és a lépfene baktériumok közötti antibiózist. Pasteur fejlesztéseit Bartolomeo Gosio olasz kutató írásai is folytatták: 1896-ban izolálta a mikofenolsav kristályos vegyületét egy penicillin gomba tenyészetét tartalmazó folyadékból. Az egyik első antibakteriális tulajdonságú gyógyszernek tekintik. Egy másik a piocionáz volt, amelyet Rudolf Emmerich és Oskar Lov német orvosok szereztek 1899-ben. A pyocionase a Bacillus pycyoneus baktériumot tartalmazta, amely elnyomja a kolerát, tífuszt és diftériát okozó más baktériumokat.
Alexander Fleming angol bakteriológust azonban az antibiotikumok felfedezőjének nevezik. Maga Fleming, aki 1945-ben Nobel-díjat kapott felfedezéséért, mindig egy olyan személy szerepét osztotta ki magának, aki csak "felhívta az emberek figyelmét a penicillinre és nevet adott neki".
Fleming felfedezésének története széles körben ismert, részben egy tudományos anekdotára emlékeztet, hiszen volt benne helye egy nagy balesetnek. 1828-ban Fleming kísérleteket végzett staphylococcusok törzseivel. Tenyészedényekben telepeket növesztett ezekből a baktériumokból. Lehet, hogy az egyik csésze rosszul volt mosva, esetleg más módon penészespórák kerültek bele, de tény marad: 1928. szeptember 30-án Fleming észrevette, hogy egy staphylococcusos csészében penészgomba nőtt. Ha a tudós úgy döntött volna, hogy kidobja az elrontott kultúrát, a penicillin felfedezésére kicsit később került volna sor. De Fleming nem ért a takarításhoz, és egy idő után, amikor visszatért ugyanahhoz a pohárhoz, észrevette, hogy a penészgombák elpusztították a staphylococcus-kolóniát. Felkeltette az érdeklődést ez a jelenség, Fleming elkezdte izolálni a hatóanyagot a penészgombáktól, amelyek olyan káros hatással vannak a baktériumsejtekre. Hamarosan megkapta az általa penicillinnek nevezett anyagot az esemény „bűnöse”, a Penicillium notatum gomba tiszteletére.
A. Fleming a laboratóriumban. 1945
1929. szeptember 13-án, a Londoni Egyetem Orvosi Kutatói Klubjának ülésén Alexander Fleming jelentést készített felfedezéséről. Őszintén rámutatott a penicillin hiányosságaira, amelyek közül a fő instabilitása volt, nem lehetett sokáig tárolni, összeesett és elvesztette tulajdonságait. Ezenkívül a gyógyszer "piszkos" volt, számos fehérje szennyeződéssel, és csak alacsony koncentrációban létezett. Ez megnehezítette a penicillin lehetséges alkalmazását az orvosi gyakorlatban: a kívánt hatás eléréséhez nagy mennyiségben kellene beadni; ez, valamint a szennyeződések jelenléte meglehetősen veszélyessé tette a gyógyszert a beteg számára.
Brit biokémikusok és farmakológusok, Howard Flory és Ernst Chain elkezdtek dolgozni a penicillin használható formában történő izolálásán, és ezáltal a leghatékonyabb gyógyszer előállításán. Fleming, akinek soha nem sikerült a penicillin stabil formáját létrehoznia, addigra lehűlt a felfedezésig. Flory és Chain továbbra is keményen dolgozott; felidézve azt az időt, Flory ezt írta: „... reggeltől estig penicillinnel dolgoztunk. A penicillin gondolatával elaludtunk, és egyetlen vágyunk az volt, hogy megfejtsük a rejtélyét.
Megkezdődött a második világháború, Londont és környékét német repülőgépek bombázták, de az Oxfordi Egyetem laboratóriumaiban dolgozó tudósoknak volt okuk az örömre: 1940 májusában új gyógyszerrel gyógyították meg a streptococcusokkal fertőzött, haldokló fehér egereket.
A penicillin teljes diadalához azonban embereken is tesztelni kellett. 1940 őszén egy ilyen eset jelentkezett: az egyik oxfordi klinikára bevittek egy férfit, aki Staphylococcus aureus okozta fertőzésben haldoklott. Az egész egy kis sebbel kezdődött a szájzugban: gennyes, és a kezelés ellenére sem gyógyult be. Ezután a fertőzés átterjedt az arc, a kéz bőrére, és ami a legfontosabb, a tüdőt. A beteg haldoklott, semmilyen eszközzel nem lehetett megmenteni, ezért az orvosok megkockáztatták, hogy penicillin injekciót adjanak neki. A gyógyszer hihetetlen hatást fejtett ki, a beteg gyorsan felépült, de a penicillin kristályok, amelyeket akkoriban csak laboratóriumi körülmények között, nagyon lassan és kis mennyiségben kaptak, nem voltak elegendőek a teljes gyógyuláshoz... A tudósok fő problémája az volt, hogy a háború alatt Nagy-Britanniának nem volt anyagi forrása a penicillin előállításának megalapozásához.
De ilyen erőforrásokkal egy másik hatalom, az Amerikai Egyesült Államok is rendelkezett, ahová Howard Flory kereskedelmi támogatást kért. De nem lehet az amerikaiakat hibáztatni azért, mert kész ötletre tettek szert. Az Egyesült Államokban akkoriban is folytak a kutatások: a vezető mikrobiológusok Zelman Waksman vezetésével egy életmentő gyógyszer tiszta és stabil formáját igyekeztek izolálni. Waksman azzal kezdte kutatásait, ami egykor Louis Pasteurt is érdekelte: a talajbaktériumok és a tuberkulózisbacilusok antagonizmusával. 1943-ban Waksman és csoportja erőfeszítéseit siker koronázta: izolálták a sztreptomicin nevű antibiotikumot, amely a pestis és a tuberkulózis kórokozói ellen hatott.
Z. Waksman a laboratóriumban. 1953
A brit penicillin első sikeres emberkísérletére az Egyesült Államokban került sor. 1942 márciusában történt. Anna Miller, a Connecticut állambeli New Haven-i kórház betege 11 napja magas lázzal feküdt. A nő streptococcus szepszisben halt meg. De szerencsés baleset, a felfedezések örök társa! Howard barátját, Floryt a szomszéd szobában kezelték. Miután tudomást szerzett a haldokló betegről, azt javasolta, hogy az orvosok használják ki az utolsó esélyt: egy ismeretlen penicillint. Már másnap a gyógyszer beadása után Anna láza leesett. 1942 májusában pedig teljesen egészségesen hagyta el a kórházat. 1990-ben pedig Anna Miller 82 éves lett, és az ő tiszteletére, valamint az első penicillincsoda tiszteletére ünnepségeket tartottak a washingtoni Smithsonian Természettudományi Múzeumban.
A szovjet tudósok akkoriban kényszerszellemi elszigeteltségben éltek az 1930-as és 1940-es években. Külföldi folyóiratok tanulmányozása, és még inkább a külföldi kollégákkal való aktív kommunikáció veszélyes volt, ezért szinte lehetetlen. Ezért a szovjet mikrobiológia és farmakológia egymástól függetlenül, de ugyanakkor rendkívül sikeresen fejlődött. A szovjet penicillin crustosin (a Penicillium crustosum gomba után elnevezett) felfedezésének megtiszteltetése Zinaida Vasziljevna Jermoljeva mikrobiológust illeti. Ő állt a crustosine ipari termelés megszervezésének kiindulópontjánál is, és ez az akkori legszükségesebb időpontban történt: a Nagy Honvédő Háború tetőpontján. A penicillin-crustosinnak köszönhetően több ezer sebesültet sikerült megmenteni a posztoperatív szövődményektől és a sebfertőzésektől. Érdekes módon, amikor 1944-ben Howard Flory egy tudóscsoporttal Moszkvába érkezett, és javasolta a penicillin és a szovjet crustosin összehasonlító vizsgálatát, a crustosin hatékonyabbnak bizonyult!
A Glaxo által gyártott penicillin. 1950
Penészgomba mikroszkóp alatt.
A penicillint, a streptomycint és a crustosint más antibiotikumok követték. De az "antibiotikum-eufória" gyorsan átadta helyét az óvatosságnak. Kiderült, hogy a fertőző ágensek "taníthatóak" sok törzsben kialakult az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia. A mikrobiológusok pedig már hosszú évek óta versenyeznek a gyorsabban alkalmazkodó baktériumokkal: megjelennek új antibiotikumok, de megjelennek azokkal szemben rezisztens mikroorganizmus-törzsek is. Vannak olyan baktériumok is, amelyek nem egy, hanem egyszerre többféle antibiotikumnak ellenállnak.
A jövő azonban megmutatta az „első jeleket”, mint például a penicillin, a crustosin, a streptomycin, amelyek az orvostudomány valódi forradalmának előhírnökei voltak. A baktériumok felett aratott győzelem számos fenyegetéstől megszabadította az emberiséget. Sajnos az emberi emlékezet rövid, és a csoda iránti tisztelet túl gyorsan elmúlik, de ez semmiképpen sem von le a felfedezések nagyszerűségéből, és különösen az antibiotikumok felfedezéséből.
Az utasítások elolvasása
Az orvosok szerint az antibiotikumok haszontalanságáról, sőt ártalmasságáról elterjedt vélemény annak tudható be, hogy az esetek csaknem felében orvosi javaslat nélkül és nem javallat szerint szedik ezeket a gyógyszereket. Például megpróbálják kezelni a vírusos fertőzéseket, ugyanazt az influenzát, bár az antibiotikumok inaktívak a vírusokkal szemben.
A Kutatóintézet laboratóriuma új antibiotikumok felfedezésére. G. F. Gause.
A mai világban az antibiotikumok természetesnek számítanak. És a legtöbb ember nem is gondol arra, hogy szó szerint a múlt században a szepszis, tüdőgyulladás, tuberkulózis okozta halálozás legalább 97% volt.
Ma már az antibiotikumoknak köszönhetően számos veszélyes betegség gyógyítható mellékhatások nélkül. Az antibiotikum-rezisztencia története, valamint az ilyen jótékony mikroorganizmusok alkalmazása a maga módján lenyűgöző. Készítettünk Önnek egy informatív esszét erről a témáról, és úgy gondoljuk, hogy Ön kedvezően értékeli a megbízható bemutatását.
Először 1860-ban fedeztek fel egyedi baktériumokat, amikor két orosz tudós, Alekszej Polotebnov és Vjacseszlav Manasszein a penészgomba természetéről vitatkozott. Utóbbi nyomozni kezdett a vita tárgyában, és rájött, hogy nincsenek körülötte kórokozók.
Ennek tanulmányozása után Manassein (a képen - a jobb oldalon) - penészelixírrel permetezte be barátja kezét fekélyekkel. Az eredmény mindkettőt meglepte – a sebek gyorsan gyógyulni kezdtek. 1872-ben Vjacseszlav a látottak alapján publikálta elméletét, de az észrevétlen maradt.
Később Oroszország hatalmas területén Zinaida Ermolyeva kitüntette magát, aki 1942-ben penicillint izolált a penészből.
Két évig kísérleteket végzett a gomba baktériumölő tulajdonságainak tanulmányozásával. 1944-ben pedig súlyosan sebesült katonákon tesztelte őket. Zinaidának köszönhetően több száz szovjet katonát sikerült megmenteni, és megindult egy új "csodaital" tömeggyártása.
Ki az antibiotikumok feltalálója Európában?
Számos európai biológus szentelte életét minden olyan anyag tanulmányozásának, amelyek megőrizhetik az emberiség egészségét.
Közülük kiemelkedett Alexander Fleming brit bakteriológus, akit az antibiotikumok hivatalos felfedezettjének tartanak. Penicillint adott a világnak, amely az első ismert erős hatású gyógyszer lett.
Ironikus módon a felfedezés teljesen véletlenül történt. Fleming teljesen elmerült a tudományban, ezért megfeledkezett a banális takarításról. Egy napon penészgomba alakult ki az egyik kémcsőben, ahol a Staphylococcus baktériumokat tárolták. Amikor ezt felfedezték, a biológus meglepetése nem ismert határokat – olyan volt, mintha nem is létezett volna Staphylococcus aureus! A gomba elpusztította a kórokozó baktériumokat.
Fleming elkezdte tanulmányozni a jelenséget. Azt is felfedezte, hogy a penicillinnek nincs hatása az állatokra, csak a "rossz" mikrobákat pusztítja el, ami egyet jelent – gyógyírként is használható.
A tudós 1929 októberében hivatalosan is megosztotta felfedezését kollégáival. Ám figyelmen kívül hagyták az üzenetet, mondván, hogy ennek semmi értéke, mert még mindig el kell különíteni a tiszta penicillint a gomba keverékből. Úgy gondolták, hogy ez lehetetlen úgy, hogy a gyógyszert érintetlenül hagyják. A mikrobiológia kémiai kísérleteket igényelt, ami Sándornak semmiképpen sem sikerült.
Az antibiotikumok találmányai Amerikában (USA)
Fleming munkáját két lelkes amerikai biológus, Ernst Boris Chain és Howard Flory vette át. Az első egyébként nemzetiség szerint orosz volt. 1939-ben szorosan foglalkoztak a britek elméletének tanulmányozásával, és 1942-re módszereket dolgoztak ki a penicillin tisztítására.
Gyógyszerük ugyanakkor megmentette egy agyhártyagyulladásban szenvedő amerikai katona életét. Erről értesülve a kormány 120 millió darabot rendelt ilyen eszközből. Az idei év óta a világ megismerte az antibiotikumokat.
1945-ben mindhárman – Flory, Cheyne és Fleming – méltán kapták meg az orvosi és élettani Nobel-díjat.
Ki találta fel a széles spektrumú antibiotikumokat?
Ezek olyan gyógyszerek, amelyek nemcsak elnyomják a kórokozók „gyökér” növekedését, hanem megakadályozzák azok elszaporodását is.
Ezek a gyógyszerek elpusztítják az emberiség által ismert baktériumokat:
- staphylococcusok;
- streptococcusok;
- coli;
- a pestis kórokozója;
- különféle vírusok.
A széles spektrumú antibiotikumok közé tartozik a biomicin, tetraciklin, terramicin, kloramfenikol, kloramfenikol és a synthomycin.
Nem találtak megbízható forrásokat arról, hogy pontosan ki és mikor fedezte fel őket.
A rákellenes antibiotikumok feltalálói
Az első daganatok elleni antibiotikumot, a dactinomycint 1963-ban adták ki. Ennek az anyagnak a további vizsgálata más rákellenes gyógyszerek felfedezéséhez vezetett.
Ma ezek közül a leghatékonyabbak az antraciklin antibiotikumok:
- daunorubicin;
- doxorubicin;
- idarubicin;
- karubicin;
- epirubicin.
Az antraciklin antibiotikumokat mindenféle daganat kezelésére használják, beleértve a különböző típusú rákot, karcinómákat, lágyrész-szarkómákat és sok más rosszindulatú daganatot.
De nagyon nehéz pontosan megmondani, hogy ki volt a daganatellenes antibiotikumok felfedezője.
Az antibiotikumok alkalmazási területei
A modern világban az antibiotikumokat a legtöbb súlyos betegség kezelésére használják az orvostudományban. Különféle szövődményekre és a betegségek akut formáira írják fel, amelyek befolyásolják a szervezet rendszereit. Hatékonyan megbirkóznak szinte az összes ismert baktériummal. Ezek valóban rendkívüli eszközök.
Az antibiotikumok használatának öt módja van:
- szájon át (szájon át);
- intravénásan;
- intramuszkulárisan;
- a gerincvelőbe;
- rektálisan (a végbélen keresztül).
Súlyos betegségek esetén a parenterális módszert alkalmazzák, amely minden típust magában foglal, kivéve a szájon át. Általában ezek cseppek. Az egyszerűbb, különösebb szövődmény nélkül fellépő betegségek esetén tablettákat, szuszpenziókat, szirupokat, kapszulákat szednek.
Irodalom az antibiotikumok korszakának tanulmányozásához
Az antibiotikumok felfedezése óta sok könyvet írtak az ilyen hasznos anyagokról.
Ezek közül érdemes kiemelni:
- V. I. Pokrovsky "Orvosi mikrobiológia",
- "Orvosi mikrobiológia, virológia, immunológia" A. A. Vorobyov,
- "Farmakológia", D. A. Kharkevich, "Antibiotikumok és kemoterápiás gyógyszerek", I. F. Karimov,
- "Vigyázat, antibiotikumok: narancssárga riasztás!" I. S. Markova.
Mindezek a könyvek felfedik a drogok titkait és tulajdonságait, oldalaikon tudósok filozófiai elmélkedéseit és biológiai kísérletek eredményeit tárolják. Alapvetően orvosi nyelven íródnak, de nem nehéz megérteni.
Meg kell jegyezni hogy egyetlen antibiotikumokat felfedező biológus sem követelt díjazást a munkájáért és nem kért szerzői jogot. Úgy vélték, hogy az emberi életeket megmentő felfedezéseket nem szabad bevételi forrássá tenni. És tiszteletet érdemel.
Folytatás. . .
Moszkvai Orvosi Akadémia. ŐKET. Sechenov
23. számú Városi Klinikai Kórház Általános Sebészeti Osztálya (2 gennyes osztály)
Az antibiotikumok felfedezésének története.
Végrehajtó:
3 éves hallgató
Orvosi kar
4. csoport
Labutina Julia Olegovna
Előadó: Vavilova G.S.
Moszkva 2004
Antimikrobiális szerek.
A mikrobiális növekedés visszaszorítása vagy leállítása különféle módszerekkel (intézkedésekkel) érhető el: antiszeptikus, sterilizálás, fertőtlenítés, kemoterápia. Ennek megfelelően az ezen intézkedések végrehajtásához használt vegyszereket ún sterilizáló szerek, fertőtlenítőszerek, antiszeptikumok és antimikrobiális kemoterápiás gyógyszerek. Az antimikrobiális vegyszereket két csoportra osztják: amelyeknek nincs szelektív hatása - károsak a legtöbb mikrobára, de mérgezőek a makroorganizmus sejtjeire (fertőtlenítőszerek és fertőtlenítőszerek), valamint a szelektív hatásúkra (kemoterápiás szerek).
A kemoterápiás antimikrobiális szerek olyan vegyszerek, amelyeket fertőző betegségekben oki kezelésre (azaz a mikrobára, mint a betegség okozójára irányítva), valamint a fertőzések megelőzésére használnak.
Az antimikrobiális kemoterápiás szerek a következő gyógyszercsoportokat foglalják magukban:
Antibiotikumok (csak a mikroorganizmusok sejtes formáira hatnak; daganatellenes antibiotikumok is ismertek)
Különböző kémiai szerkezetű szintetikus kemoterápiás gyógyszerek (köztük vannak olyan gyógyszerek, amelyek akár sejtes mikroorganizmusokra, akár nem sejtes mikrobák formáira hatnak)
Antibiotikumok - Ezek biológiai eredetű (természetes) kémiai vegyületekből származó kemoterápiás gyógyszerek, valamint ezek félszintetikus származékai és szintetikus analógjai, amelyek alacsony koncentrációban szelektíven károsítják vagy károsítják a mikroorganizmusokat és a daganatokat. Az orvosi gyakorlatban használt antibiotikumokat aktinomyceták (sugárzó gombák), penészgombák és egyes baktériumok termelik. Mint már említettük, az antibiotikumok antimikrobiális hatása szelektív: egyes szervezetekre erősebben, másokra gyengébbek vagy egyáltalán nem hatnak. Az antibiotikumok szelektívek és hatásuk az állati sejtekre, így különböznek egymástól a toxicitás mértékében, valamint a vérre és más biológiai folyadékokra gyakorolt hatásukban. Egyes antibiotikumok jelentős érdeklődésre tarthatnak számot a kemoterápiában, és különféle mikrobiális fertőzések kezelésére használhatók emberekben és állatokban.
A fertőző betegségek kezelésének problémája olyan hosszú múltra tekint vissza, mint maguknak a betegségeknek a tanulmányozása. A modern ember szemszögéből az első ilyen irányú próbálkozások naivak és primitívek voltak, bár némelyikük nem volt nélkülözhető a józan észnek (például a sebek kauterizálása vagy a betegek elkülönítése). Az a tény, hogy egyes mikrobák valamilyen módon gátolhatják mások növekedését, régóta ismert. A népi gyógyászatban a zuzmókivonatokat régóta használják sebek kezelésére és tuberkulózis kezelésére. Később bakteriális kivonatokat kezdtek beépíteni a felületi sebek kezelésére szolgáló kenőcsök összetételébe. Pseudomonas aeruginosa. A kemény próbálkozások és tévedések során szerzett tapasztalatok a gyógynövényekből és állati szövetekből, valamint különféle ásványi anyagokból származó kivonatok gyógyító tulajdonságainak ismeretében felfegyverzett gyógyítók. A növényi anyagokból készült infúziók és főzetek gyártása az ókorban elterjedt volt, ezeket Claudius Galen támogatta. A középkorban a gyógyászati alapanyagokból készült készítmények hírnevét jelentősen csökkentette mindenféle bájital, az alkimisták „kutatása” és persze az „Úr büntetésének” gyógyíthatatlan meggyőződése. Ezzel kapcsolatban meg kell említeni az „Isten felkentjének” keze gyógyító hatásába vetett hitet, betegek tömegei haladtak át az uralkodó érintésein. Például XIV. Lajos 10 000 betegre, II. Stuart Károly pedig 90 000 betegre tett rá kezet. Ahogy az orvosok megértették a fogalom helyességét, a betegségek kezelése egyre inkább „etiotróp” jelleget öltött. A kemoterápia megalapítójának joggal kell tekinteni Paracelsust, akit A. I. Herzen "a világ teremtése óta a kémia első professzorának" nevezett. A Paracelsus nem sikertelenül különféle szervetlen anyagokat (például higany- és arzénsókat) alkalmazott emberi és állati fertőzések kezelésére. Az Újvilág felfedezése után ismertté vált az indiánok által malária kezelésére használt kina-kina fa kéregének tulajdonságai. Ennek a szernek a népszerűségét elősegítette Amerika alkirály feleségének, Tsinkhon grófnőnek a csodálatos gyógyulása, és a kéreg már „grófnőpor” néven érkezett Európába, később pedig magát a cinchonafát is róla nevezték el. Ugyanezt a hírnevet szerzett egy másik tengerentúli gyógymód - az ipecac, amelyet az indiánok a "véres" hasmenés kezelésére használtak.
Még 1871-1872-ben. Orosz tudósok V.A. Manassein és A.G. Polotebnov hatást figyelt meg a fertőzött sebek kezelésében a penész alkalmazása során, bár senki sem tudta, miért segítettek, és az antibiózis jelensége is ismeretlen volt.
Az első mikrobiológusok némelyike azonban képes volt kimutatni és leírni az antibiózist (egyes organizmusok mások növekedésének gátlása). A tény az, hogy a különböző mikroorganizmusok közötti antagonisztikus kapcsolatok akkor nyilvánulnak meg, amikor vegyes kultúrában nőnek. A tisztatenyésztési módszerek kidolgozása előtt különböző baktériumokat és penészgombákat neveltek együtt, pl. optimális körülmények között az antibiotikumok megnyilvánulásához. Louis Pasteur már 1877-ben az lépfene tanulmányozása során észrevette, hogy az állatok kórokozók és más baktériumok keverékével történő fertőzése gyakran megzavarja a betegség kialakulását, ami lehetővé tette számára, hogy azt sugallja, hogy a mikrobák közötti versengés blokkolhatja a kórokozó patogén tulajdonságait. Leírta a talajbaktériumok és a patogén lépfene baktériumok közötti antibiózist, sőt azt javasolta, hogy az antibiózis válhat a kezelési módszerek alapjává. L. Pasteur (1887) megfigyelései megerősítették, hogy az antagonizmus a mikrobák világában gyakori jelenség, de természete nem volt tisztázott.
Az első antibiotikumokat még azelőtt izolálták, hogy a mikroorganizmusok növekedését gátló képességük ismertté vált volna. Így 1860-ban egy kék pigmentet kaptak kristályos formában. piocianin nemzetséghez tartozó kis mozgékony, rúd alakú baktériumok termelik Pseudomonas, de antibiotikus tulajdonságait csak sok évvel később fedezték fel. 1899-ben – R. Emmerich és O. Low egy baktériumok által alkotott antibiotikus vegyületről számoltak be Pseudomonas pyocyaneaés elnevezte piocianáz; a gyógyszert helyi antiszeptikumként használták. 1896-ban B. Gosio a nemzetséghez tartozó gomba tenyészetét tartalmazó folyadékból Penicillium (Penicillium brevicompactum) , sikerült egy másik vegyszert is kristályosítani, az ún mikofenolsav amely gátolja a lépfene baktériumok szaporodását.
De egyetlen gyógyszer sem mentett meg annyi életet, mint penicillin. Ennek az anyagnak a felfedezésével új korszak kezdődött a fertőző betegségek kezelésében - az antibiotikumok korszaka. Az antibiotikumok felfedezése, amelyekhez korunkban már annyira hozzászoktunk, alaposan megváltoztatta az emberi társadalmat. A nem régen reménytelennek tartott betegségek visszahúzódtak. Még meglepőbb maga a felfedezés története.
A kiváló biológus, Alexander Fleming 1881. augusztus 6-án született Skóciában, Ayrshire megyében. A fiú szülei farmján nőtt fel, minden oldalról lápokkal körülvéve. A természet sokkal többet adott a fiatal Sándornak, mint az iskola. 13 éves korában a fiatal Alexander Nagy-Britannia fővárosába - Londonba költözött. Amíg társai tanultak, Fleming 5 évig egy helyi gőzhajózási társaságnál dolgozott, és ezzel kereste a kenyerét.
1901-ben Fleming belépett a St. Mary's Medical Schoolba, ahol nehéz vizsgákat tett. Nem akadályozta meg, hogy 5 év telt el a tanulás abbahagyása óta. Sőt, az egész Egyesült Királyság legjobb jelentkezőjének is elismerték! Fleming soha nem végzett haszontalan munkát. Tudta, hogyan húzza ki a tankönyvből csak azt, ami szükséges, a többit elhanyagolta.
Tanulmányai befejezése után Fleminget meghívták a Szent Mária Kórház bakteriológiai laboratóriumába. A bakteriológia abban az időben a tudomány élvonalában volt.
Fleming munkanapja tudományos tevékenységének első éveiben szinte éjjel-nappal telt. Amikor megérkezett a munkahelyére, megnézték az óráját. És még hajnali kettőkor is jöhettek vele beszélgetni és egy korsó sört inni a munkából késõ alkalmazottak.
1914 augusztusában kitört az első világháború. Fleming orvosi rangot kapott, és elküldték egy bakteriológiai laboratórium létrehozására Franciaországban, Boulogne városában.
Fleming minden nap felment a kórház padlására, ahol a laboratórium volt, és átment a kórházi osztályokon, ahol a sebesültek feküdtek. Napról napra egyre több csoportjuk érkezett. Itt, a kórházban százával haltak meg fertőzésben. Törések, belső szövetek repedései ... A sebekbe került földdarabok és ruhadarabok fejezték be a bombák munkáját. A sebesült arca beszürkült, a légzés nehézkessé vált - vérmérgezés kezdődött. Az eredmény az elkerülhetetlen halál.
Fleming elkezdte vizsgálni ezt a fertőzést. Ő mondta:
„Azt tanácsolták, hogy tegyek fel antiszeptikumokkal: karbolsavat, bórsavat vagy hidrogén-peroxidot. Láttam, hogy az antiszeptikumok nem pusztítanak el minden kórokozót, de azt mondták, hogy néhányat elpusztítanak, és a kezelés sikeresebb, mint ha nem használnak antiszeptikumot.
Fleming úgy döntött, hogy egy egyszerű kísérletet indít annak tesztelésére, hogy az antiszeptikumok hogyan segítenek a fertőzések leküzdésében.
A legtöbb seb széle egyenetlen volt, sok kanyarral. Ezekben a kanyarokban felhalmozódtak a mikrobák. Fleming egy üvegseb modelljét készítette: felmelegített egy kémcsövet, és meghajlította a végét, mint egy seb tekercset. Aztán megtöltötte ezt a csövet trágyával szennyezett szérummal. Mintha ez egy hagyományos harci seb általános sémája volt. Másnap a szérum zavarossá vált és kellemetlen szagot bocsátott ki. Hatalmas számú mikrobát szaporított el. Fleming ezután kiöntötte a szérumot, és megtöltötte a kémcsövet a szokásos erős antiszeptikum oldatával, majd ismét megtöltötte az így megmosott kémcsövet tiszta, szennyeződésmentes szérummal. És akkor? Függetlenül attól, hogy Fleming hányszor mosta ki a csövet antiszeptikumokkal, a tiszta szérum egy nap alatt ugyanolyan büdös és zavaros lett.
A kémcső hajlataiban a mikrobák maradtak, bármi is történt. Ebből a tapasztalatból Fleming arra a következtetésre jutott, hogy a hagyományos antiszeptikumok egyáltalán nem segítettek a frontvonalbeli sebeken. Azt tanácsolta a katonaorvosoknak, hogy távolítsanak el minden elhalt szövetet, ahol a kórokozók könnyen elszaporodhatnak, és segítsék magát a szervezetet a fertőzések elleni küzdelemben azáltal, hogy felszabadítják a gennygé képződő fehérvérsejteket. A fehérvérsejtek (friss genny) elpusztítják a mikrobakolóniákat.
Fleming így írt az akkori érzéseiről:
„A fertőzött sebekre nézve, azokra az emberekre, akik szenvedtek és meghaltak, és akiken nem tudtunk segíteni, égtem a vágytól, hogy végre találjak valamiféle gyógymódot, amely elpusztíthatja ezeket a mikrobákat, például a salvarsant…”
1918 novemberében a háború véget ért, Fleming visszatért Angliába, laboratóriumába.
Fleminget gyakran kigúnyolták laboratóriumi rendetlensége miatt. De ez a zűrzavar, mint kiderült, gyümölcsöző volt. Az egyik alkalmazottja azt mondta:
„Fleming két-három hétig őrizte az általa izolált mikroorganizmus-tenyészeteket, és mielőtt megsemmisítette volna, alaposan tanulmányozta őket, hogy ellenőrizze, nem történt-e véletlenül valami váratlan és érdekes jelenség. A későbbi történelem azt mutatta, hogy ha olyan óvatos lett volna, mint én, valószínűleg nem fedezett volna fel semmi újat.
1922-ben egy nap, amikor orrfolyástól szenvedett, Fleming elvetette saját orrnyálkahártyáját egy laboratóriumi csészébe – egy Petri-csészébe. A Petri-csésze azon részén, ahol a nyálka leesett, a baktériumkolóniák elpusztultak. Fleming elkezdte vizsgálni ezt a jelenséget, és rájött, hogy a könnyek, körömlevágások, nyál, élő szövetdarabkák ugyanazt a hatást fejtik ki. Amikor egy könnycsepp beleesett egy kémcsőbe sok baktériumtól zavaros oldattal, pár másodperc alatt teljesen átlátszóvá vált!
Fleming alkalmazottainak sok „kínt” kellett elviselniük, könnyeket csalva a kísérletekhez. Levágták a citrom héját, a szemükbe nyomták, és összegyűjtötték a kicsorduló könnyeket. A kórházi újságban még egy humoros rajz is megjelent, amelyen a gyerekek csekély összegért hagyják magukat megostorozni egy laboránssal, egy másik laboráns pedig egy "antiszeptikumok" feliratú edénybe szedi össze tőlük a könnyeket.
Fleming az általa felfedezett anyagot nevezte "lizozim”- a görög „oldás” és „kovász” (a baktériumok feloldódását jelenti) szavakból. Sajnos a lizozim nem pusztított el minden káros, patogén baktériumot.
Fleminget a véletlen és a laboratóriumi alkotói zűrzavar is segítette élete legfontosabb felfedezésének megtételében. 1928-ban egy napon Fleminget meglátogatta kollégája, Price. Fleming a régi kultúrákat tartalmazó Petri-csészéket válogatta. Sokuk penészesedett, ami elég gyakran előfordul. Fleming így nyilatkozott Price-nak: "Amint kinyitsz egy poharat a kultúrából, bajba kerülsz: valami biztos kiesik a levegőből..." Hirtelen megállt, és mint mindig, nyugodtan mondta: "Furcsa..."
A kezében tartott Petri-csészében penész is nőtt, de itt a körülötte lévő baktériumtelepek elpusztultak, feloldódtak.
Ettől a pillanattól fogva Fleming elkezdte vizsgálni a baktériumokra halálos penészgombát, és haláláig őrizte a Petri-csészét, amelybe az belerepült.
Alexander Fleming az antagonizmust nézi Penicillium notatumÉs staphylococcus vegyes kultúrában fedezett fel egy penészgombát penicilla (Penicillium notatum), a Staphylococcus aureus növekedését gátló vegyi anyag felszabadulását. Az anyagot penicillinnek nevezték el. Igaz, a legfontosabb próba előtt állt: kiderül, hogy ez az anyag ugyanolyan káros az emberre és az állatokra, mint a baktériumokra? Ha ez így lenne, a penicillin semmiben sem különbözne sok jól ismert antiszeptikumtól. Nem lehetett a vérbe fecskendezni. Fleming és munkatársai nagy örömére a baktériumokra halálos penicillinleves semmivel sem volt veszélyesebb a kísérleti nyulakra és egerekre, mint a közönséges húsleves.
De ahhoz, hogy a penicillint kezelni lehessen, tiszta formában, a húslevesből izolálva kellett beszerezni. A szervezet számára idegen fehérjéket tartalmazó húsleves nem kerülhet az emberi vérbe.
1929 februárjában Fleming beszámolt felfedezéséről az orvostársadalomnak. Egyetlen kérdést sem tettek fel neki! A tudósok teljesen közömbösen, a legkisebb érdeklődés nélkül fogadták a felfedezést. 1952-ben Fleming felidézte ezt a "szörnyű pillanatot".
Szóval eltelt tizenegy év! Az a néhány vegyész, aki érdeklődni kezdett a penicillin iránt, soha nem tudta tiszta formájában elkülöníteni. Fleming azonban nem veszítette el a reményt, és úgy gondolta, hogy az általa felfedezett anyagnak nagy jövője van.
1940-ben váratlanul megtörtént Fleming életének egyik legboldogabb eseménye. Egy orvosi folyóiratból megtudta, hogy Flory és Chain oxfordi tudósoknak sikerült egy stabil penicillin gyógyszert előállítaniuk tisztított formában. Fleming nem árulta el örömét, és csak később vette észre, hogy 11 éve álmodott arról, hogy ilyen vegyészekkel dolgozhasson.
A penicillin felfedezésének története valóban lenyűgöző. Ki gondolta volna, hogy egy tehetséges zsidó fiú zenész, akinek édesapja orosz származású, édesanyja német származású, végül elhagyja a hivatásos zongorista útját, és egészen más utat talál a világhír felé. Ernest Cainről beszélünk, akit angolosított Cheyne nevén ismerünk. Nehéz megmondani, hogy igazuk van-e azoknak, akik egy személy sorsát látják a nevében, de ebben az esetben az Ernest név, amely „őszinte, igaz”, teljes mértékben megfelelt viselője jellemének és erkölcsi erényeinek.
Ernest édesapja tehetséges vegyész volt, aki saját gyártást szervezett Berlinben. És bár a fia elvégezte a gimnáziumot és az egyetemet, szülei látták őt a zongoránál. Tehetséges koncertzongorista, valamint egy berlini újság zenekritikusa lett, de a tudomány szeretete felülkerekedett rajta. A koncertek és a próbák közötti szünetekben a fiatalember eltűnt a híres berlini "Charite" - "Mercy" klinika kémiai patológiai laboratóriumában.
1933 áprilisában E. Chain kénytelen volt elhagyni Németországot, hogy soha többé ne térjen vissza hazájába. Barátja, a híres angol biológus, J. Haldane vitte Cambridge-be, ahol a disszertáció során E. Cheyne bebizonyította, hogy a kígyóméreg neurotoxin emésztőenzim. A munka hírnevet szerzett neki, így 1935-ben G. Flory patológiaprofesszor meghívta Oxfordba, hogy dolgozzon ki egy antibakteriális enzim, a lizozimról. E. Cheyne azt javasolja, hogy G. Flory összpontosítson az A. Fleming által felfedezett ígéretesebb penicillinre. E. Cheyne lelkesedése megfertőzte G. Floryt, aki alig várta, hogy tesztelje az antibiotikum hatását a mikrobákon. Flory volt az, aki megszerezte az első 35 GBP állami támogatást az E. Mellanby által az Orvosi Kutatási Tanácstól támogatott munka finanszírozására.
1940. május 25-én, a londoni utcákra zuhanó bombák dübörgése alatt, döntő kísérletet hajtottak végre 50 fehér egéren. Mindegyiküket befecskendezték a streptococcus mikroba halálos adagjával. Az egerek fele semmilyen kezelésben nem részesült, a többiek két napon keresztül háromóránként kaptak penicillint. 16 óra elteltével 25 kísérleti állat pusztult el, és 24 kezelt egér maradt életben. Csak egy halt meg. Aztán jött E. Cheyne biokémiai diadala, aki kimutatta, hogy a penicillin béta-laktám szerkezetű. Már csak egy új csodaszer gyártásának megalapozása volt hátra.
Csodálatos tulajdonságait ugyanabban az Oxfordban igazolták, amelynek egyik klinikájára ugyanazon év október 15-én egy helyi rendőrt vettek fel, aki panaszkodott, hogy a szája sarkában tartósan "elakadt" (a sebet Staphylococcus aureus fertőzte meg és gennyes). Január közepére a fertőzés a férfi arcára, nyakára, valamint karjára és tüdejére is átterjedt. Aztán az orvosok penicillint mertek beadni szegénynek, amiről eddig nem volt szó. A beteg egy hónapon belül jól érezte magát: de az Oxfordból kapott értékes kristályok elfogytak, és 1941. március 15-én a rendőr meghalt. De a sikertelen tapasztalatok ellenére G. Flory Amerikában kezdett gyülekezni, hogy kereskedelmi segítséget keressen a termék tömeggyártásának megteremtésében. A New Jersey államban található Rahway városból származó jól ismert Merck gyógyszergyár támogatta S. Waksman, a Rutters Egyetem munkatársának munkáját, aki 1939 óta foglalkozott a streptomyceták „antibiózisának” vizsgálatával. Első munkája 1940. augusztus 24-én jelent meg a legtekintélyesebb Lancetben, Londonban. Ezért G. Flory érkezése kész fejlesztésekkel olyan volt, mint a mennyei manna. – Az amerikaiak penicillint loptak a britektől! Ez csak részben igaz, mert Anglia a katonai erőforrások kimerülése miatt nem tudta gyorsan létrehozni az ipari antibiotikum-gyártást, amellyel a brit katonákat is kezelték. Nem ok nélkül az 1945-ös orvosi Nobel-díj átadásakor azt mondták, hogy "Fleming több mint 25 hadosztályt végzett a fasizmus legyőzésére".
Az Egyesült Államokban először 1942 februárjában használták a penicillint. Anna Miller, a Yale Egyetem egyik adminisztrátorának fiatal, 33 éves felesége és három gyermek édesanyja hirtelen megbetegedett. Mivel végzettsége ápolónő volt, ő maga kezelte négyéves fiát streptococcus mandulagyulladással. A fiú felépült, de édesanyja hirtelen elvetélt, amit magas lázzal járó láz bonyolított. A nőt ugyanabban a New Jersey államban lévő New Haven Általános Kórházba szállították streptococcus szepszis diagnózisával: a bakteriológusok 25 mikrobakolóniát számoltak meg egy milliliter vérében! De mit tehettek az orvosok akkoriban a félelmetes szepszis ellen? Ha nem is csoda J. Fulton személyében, aki egy másik szobában feküdt Flory barátja, aki Kaliforniában katonák vizsgálata közben kapott el valami tüdőgyulladást. Március 12-én a kezelőorvos elmondta J. Fultonnak Anna közelgő halálát, aki 11 napig 41 °C-os volt! „Lehetséges-e gyógyszert kapni Florytól” – fejezte ki félénk reményét. J. Fulton úgy vélte, joga van egy barátjához fordulni. Végül ő segített neki 1939-ben, hogy 5 ezer dollár támogatást kapjon a Rockefeller Alapítványtól. (A penicillin baktériumölő hatásának tanulmányozására pénzt különítettek el).
J. Fulton felhívta a Mercket, megkapták az engedélyt, és az első adag penicillint a New Haven Kórházba küldték. A felbecsülhetetlen értékű rakományt a rendőrség kísérte. 15 órakor Anna megkapta az első injekciót. Másnap reggel 9 órára a hőmérséklete visszaállt a normál értékre! 1942 novemberében a Merck már végrehajtott tömeges emberkísérleteket a penicillinnel szemben, amikor is ötezer ember, aki egy bostoni éjszakai klub tűzvészében megsérült, antibiotikumot kapott.
És 1942 májusában Anna Miller, aki 16 kg-ot fogyott, de boldog és egészséges volt, kiengedték a kórházból. Augusztusban A. Fleming meglátogatta "keresztlányát". 1990-ben, 82 évesen a Washington DC-ben található Smithsonian Természettudományi Múzeumban tüntették ki.
1942-ben Flemingnek ismét meg kellett vizsgálnia a penicillin hatását közeli barátján, aki agygyulladásban szenvedett. Flemingnek egy hónapon belül sikerült teljesen meggyógyítania a reménytelen beteget.
1941-1942-ben. Amerikában és Angliában beindult a penicillin ipari termelése.
Egy apró spóra, amelyet a szél véletlenül Fleming laborjába fújt, most csodákat művelt. Több száz és több ezer beteg és sebesült életét mentette meg a frontokon. Letette az alapjait a gyógyszeripar egész ágának – az antibiotikumok gyártásának. Később, egy nap, amikor erről a vitáról beszélt, Fleming idézte a mondást: "Apró makkból hatalmas tölgyek nőnek." A háború különös jelentőséget tulajdonított Fleming felfedezésének.
A tudós nevét egyre nagyobb hírnév övezte. Őt, akárcsak a gyógyszerét, most már az egész világ ismerte. Az új gyógyszer hatása a legmerészebb várakozásokat is felülmúlta. Számos súlyosan beteg betegnek teljes gyógyulást hozott. Ettől a pillanattól kezdve megkezdődött a penicillin diadalmenete a világ minden országában. "Csodálatos penésznek", "sárga mágiának" stb. nevezték. Vérmérgezést, tüdőgyulladást, mindenféle gennyedést és egyéb súlyos betegségeket gyógyított. Korábban 100 betegből 50-80 ember halt meg vérmérgezésben (szepszisben). Ez volt az egyik legveszélyesebb betegség, amely előtt az orvostudomány legtöbbször tehetetlennek bizonyult. Most a penicillin szinte minden szepszisben szenvedő beteget megment. A vérmérgezés miatti halál most vészhelyzet. Sokan haltak meg tüdőgyulladásban, főleg gyerekek és idősek, ma már ritkán halnak bele ebbe a betegségbe. Csak a penicillint kell időben alkalmazni.
Az angol király nemességre emelte a tudóst. 1945-ben pedig A. Fleming, H. Flory és E. Chain megkapta az orvosi Nobel-díjat a penicillin felfedezéséért.
Alexander Fleming hirtelen meghalt 1955. március 11-én. Szinte az egész világ gyászolta a halálát. A spanyol Barcelonában, ahová Fleming járt, a viráglányok a kosarakból az összes virágot a nevével ellátott emléktáblára öntötték. Görögországban, ahol a tudós is járt, gyászt hirdettek. Fleminget a londoni Szent Pál-székesegyházban temették el.
Bár bizonyítékok vannak arra, hogy 1985-ben a Lyoni Egyetem archívumában, negyven évvel Fleming előtt megtalálták egy korán elhunyt orvostanhallgató (Ernest Augustine Duchesnay) disszertációját, amely részletesen leírja az általa felfedezett penészkészítményt. R.notatum aktív számos patogén baktérium ellen.
1937-ben - M. Welsh leírta az első antibiotikumot streptomycete eredet - aktinomycetin. 1939-ben - N.A. Krasilnikov és A.I. Korenyako kapott mycetin;
R. Dubos volt az első kutatók között, akik célzott antibiotikumok után kutattak. Az általa és munkatársaival végzett kísérletek eredményeképpen bizonyos talajbaktériumok által termelt antibiotikumok felfedezhetők, tiszta formában izolálhatók és a klinikai gyakorlatban felhasználhatók. 1939-ben Dubos kapott tirotricint- egy antibiotikum komplex, amely gramicidint és tirocidint tartalmaz; ez ösztönzést jelentett más tudósoknak, akik még fontosabb antibiotikumokat fedeztek fel a klinika számára.
Így mire a penicillint tisztított formában kapták, öt antibiotikum ismert volt ( mikofenolsav, piocianáz, aktinomicetin, micetin és tirotricin).
Így kezdődött az antibiotikumok korszaka. Hazánkban az antibiotikumok tanához nagy mértékben hozzájárult Z. V. Ermolyeva és G.F. Gause. Zinaida Vissarionovna Ermolyeva (1898-1974) - az első szovjet penicillin szerzője (crustosin) megszerzett valahonnan P. crustosum
Maga a kifejezés "antibiotikumok" (a görög. Anti, bios - az élet ellen) javasolta S. Waksman 1942-ben, hogy utaljon a természetes anyagokra, amelyeket mikroorganizmusok termelnek, és alacsony koncentrációban antagonista hatást gyakorolnak más baktériumok növekedésére. Z. Waksman tanítványaival az egyesült államokbeli Rutgers Egyetemen tanult aktinomycetes(mint például a Streptomyces), és 1944-ben felfedezték a streptomycint, a tuberkulózis és más betegségek hatékony kezelését. A streptomycin a legerősebb hatást fejti ki az agyhártya tuberkulózisos elváltozásai - agyhártyagyulladás, gége, bőr tuberkulózis esetén. Korábban szinte mindenki meghalt, aki tuberkulózisos agyhártyagyulladásban megbetegedett, most pedig a streptomycin segítségével a legtöbb beteg felépül. A sztreptomicin gyengébb hatással van a tüdő tuberkulózisára. Ennek ellenére továbbra is ez a betegség egyik legjobb gyógymódja. A sztreptomicin szamárköhögés, tüdőgyulladás, vérmérgezés esetén is segít.
Ezt követően az antibiotikumok száma gyorsan nőtt. 1940 óta számos klinikailag fontos antibiotikumot fejlesztettek ki, többek között bacitrazin, kloramfenikol (levomicetin), klórtetraciklin, oktetraciklin, amfotericin B, cikloserin, eritromicin, grizeofulvin, kanamicin, neromycin, nisztatin, polimixin, vankrimicin, viomicin, cefalosporin, aminosavak, aminosavak, sztrapglikacillinok, sztrabensapcillin aps, pántok, hevederek, hevederek, hevederek, hevederek, hevederek, szíjak Mitsin, Gentamicin.
A népi gyógyászat már régóta ismeri a mikroorganizmusok vagy anyagcseretermékeik gyógyászati felhasználásának egyes módszereit, de akkori terápiás hatásuk oka ismeretlen maradt. A penészes kenyeret például a népi gyógyászatban bizonyos fekélyek, bélbántalmak és más betegségek kezelésére használták.
1871-1872-ben. megjelentek V. A. Manasszein és A. G. Polotebnov orosz kutatók munkái, amelyekben a zöldpenész emberi bőrfekélyek gyógyítására való gyakorlati alkalmazásáról számoltak be. A bakteriális antagonizmussal kapcsolatos első információkat a mikrobiológia alapítója, Louis Pasteur tette közzé 1877-ben. Felhívta a figyelmet arra, hogy egyes szaprofita baktériumok visszaszorítják a lépfene-kórokozó kifejlődését, és felvetette ennek a jelenségnek a gyakorlati felhasználásának lehetőségét.
Az orosz tudós, I. I. Mechnikova (1894) nevéhez fűződik a bélrendszeri rendellenességeket okozó enterobaktériumok és a tejsav mikroorganizmusok, különösen a bolgár bot ("Mechnikov aludttej") közötti antagonizmus tudományosan alátámasztott gyakorlati felhasználása az emberi bélbetegségek kezelésére.
E. Gartier orosz orvos (1905) acidophilus bacillust tartalmazó starterkultúrákon készített savanyú tejtermékeket használt bélbántalmak kezelésére. Mint kiderült, az acidophilus bacillus kifejezettebb antagonista tulajdonságokkal rendelkezik, mint a bolgár bot.
XIX végén - XX század elején. spóraképző baktériumokban antagonista tulajdonságokat fedeztek fel. Ugyanebbe az időszakba tartoznak az első olyan munkák, amelyek az aktinomyceták antagonista tulajdonságait írják le. Később R. Dubosnak (1939) sikerült izolálnia egy tirotricint nevű antibiotikumot, amely két antibiotikum, a tirocidin és a gramicidin keveréke volt a talajspóratartalmú Bacillus brevis bacilus tenyészetéből. 1942-ben a szovjet kutatók, G. F. Gause és M. G. Brazhnikova a Bacillus brevis új törzsét izolálták Moszkva melletti talajokból, és a gramicidin C nevű antibiotikumot szintetizálták, amely különbözik a Dubos gramicidintől.
1939-ben N. A. Krasilnikov és A. I. Korenyako a talajból izolált Actinomyces violaceus lila aktinomyceta tenyészetéből megszerezte az első aktinomyceta eredetű antibiotikumot, a mycetint, és tanulmányozták a micetin bioszintézisének és felhasználásának feltételeit a klinikán.
A. Fleming, aki streptococcusokat tanulmányozott, táptalajon Petri-csészékben termesztette őket. Az egyik csészén a staphylococcusokkal együtt egy penésztelep nőtt, amely körül staphylococcusok nem fejlődtek ki. Felkeltette az érdeklődését ez a jelenség, Fleming izolált egy gombakultúrát, amelyet később Penicillium notatum néven azonosítottak. Csak 1940-ben sikerült az oxfordi kutatócsoportnak olyan anyagot izolálnia, amely elnyomja a staphylococcusok növekedését. A kapott antibiotikumot penicillinnek nevezték el.
A penicillin felfedezésével új korszak kezdődött a fertőző betegségek kezelésében - az antibiotikumok használatának korszaka. Rövid időn belül egy új iparág jelent meg és fejlődött ki, amely nagy mennyiségben állít elő antibiotikumokat. Mára a mikrobiális antagonizmus kérdései nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak, és fókuszba került az új, antibiotikumokat termelő mikroorganizmusok azonosítása.
A Szovjetunióban a 3. V. Ermolyeva vezette kutatócsoport sikeresen részt vett a penicillin beszerzésében. 1942-ben kifejlesztették a penicillin hazai készítményét. Waksman és Woodruff izolálta az Actinomycin antibiotikumot az Actinomyces antibioticus tenyészetéből, amelyet később rákellenes szerként használtak.
A sztreptomicin, amelyet 1944-ben fedeztek fel Waksman és munkatársai, az első aktinomyceta eredetű antibiotikum, amely széles körben alkalmazható, különösen a tuberkulózis kezelésében. A szintén később felfedezett viomicin (florimicin), cikloserin, kanamicin és rifamicin szintén a tuberkulózis elleni antibiotikumok közé tartoznak.
A következő években az új vegyületek intenzív kutatása számos más terápiásán értékes antibiotikum felfedezéséhez vezetett, amelyek széles körben alkalmazhatók az orvostudományban. Ezek közé tartoznak a széles spektrumú antimikrobiális hatású gyógyszerek. Nemcsak az antibiotikumokra érzékenyebb Gram-pozitív baktériumok szaporodását gátolják (tüdőgyulladás, különféle gennyek, lépfene, tetanusz, diftéria, tuberkulózis kórokozói), hanem a Gram-negatív mikroorganizmusok szaporodását is, amelyek ellenállóbbak az antibiotikumokkal szemben (tífusz kórokozói, bruttósejtes láz, ascholedysentersia, ascholedysentersia). tífusz kórokozói) és nagy vírusok ov (psittacosis, lymphogranulomatosis, trachoma stb. kórokozói). Ilyen antibiotikumok közé tartozik a kloramfenikol (levomycetin), klórtetraciklin (biomicin), oxitetraciklin (terramicin), tetraciklin, neomicin (kolimicin, mycerin), kanamicin, paromomicin (monomicin) stb. Ezen kívül az orvosok jelenleg egy tartalék antibiotikum csoporttal rendelkeznek, amelyek aktívak a penicillin, az antibiotikumok, a gram-pozitin, valamint a penipozcillin-rezisztens kórokozók ellen. szeofulvin, amfotericin B, levorin).
Jelenleg az ismert antibiotikumok száma megközelíti a 2000-et, de a klinikai gyakorlatban csak körülbelül 50-et használnak.
Ma már nehéz elképzelni, hogy az olyan betegségek, mint a tüdőgyulladás, a tuberkulózis és az STD-k, mindössze 80 évvel ezelőtt halálos ítéletet jelentettek egy beteg számára. Nem voltak hatékony gyógyszerek a fertőzések ellen, az emberek ezrével és százezrével haltak meg. A helyzet katasztrofálissá vált a járványok időszakában, amikor egy egész város lakossága halt meg a tífusz vagy kolera kitörése következtében.
Ma már minden gyógyszertárban a legszélesebb körben bemutatják az antibakteriális gyógyszereket, és segítségével még olyan félelmetes betegségek is gyógyíthatók, mint az agyhártyagyulladás és a szepszis (általános vérmérgezés). Az orvostudománytól távol, az emberek ritkán gondolnak arra, hogy mikor találták fel az első antibiotikumokat, és kinek köszönheti az emberiség rengeteg élet megmentését. Még nehezebb elképzelni, hogyan kezelték a fertőző betegségeket e forradalmi felfedezés előtt.
Élet az antibiotikumok előtt
Még az iskolatörténet során is sokan emlékeznek arra, hogy a modern idők kora előtti várható élettartam nagyon kicsi volt. A harminc éves kort megélt férfiak és nők hosszú életűnek számítottak, és a csecsemőhalandóság százalékos aránya hihetetlen értékeket ért el.
A szülés egyfajta veszélyes lottó volt: az úgynevezett gyermekágyi láz (a vajúdó nő fertőzése és vérmérgezés miatti halála) gyakori szövődménynek számított, és nem volt rá gyógymód.
A csatában kapott seb (és az emberek mindig sokat és szinte állandóan harcoltak) általában halálhoz vezetett. És legtöbbször nem azért, mert létfontosságú szervek károsodtak: még a végtagok sérülései is gyulladást, vérmérgezést és halált jelentettek.
Az ókori történelem és a középkor
Az ókori Egyiptom: penészes kenyér, mint fertőtlenítőAz emberek azonban ősidők óta ismertek bizonyos élelmiszerek gyógyító tulajdonságairól a fertőző betegségek kapcsán. Például Kínában 2500 évvel ezelőtt erjesztett szójalisztet használtak gennyes sebek kezelésére, és még korábban a maják egy speciális gombafajtából származó penészgombát használták ugyanerre a célra.
Egyiptomban a piramisok építése idején a penészes kenyér volt a modern antibakteriális szerek prototípusa: a vele való kötözés jelentősen növelte a sérülések gyógyulási esélyét. A penészgombák használata pusztán gyakorlatias volt, amíg a tudósokat fel nem kezdte érdekelni a kérdés elméleti oldala. Az antibiotikumok modern formájának feltalálása azonban még messze volt.
új idő
Ebben a korszakban a tudomány minden irányban gyorsan fejlődött, és ez alól az orvostudomány sem volt kivétel. A sérülések vagy műtétek következtében fellépő gennyes fertőzések okait 1867-ben írta le D. Lister, egy brit sebész.
Ő volt az, aki megállapította, hogy a baktériumok a gyulladások okozói, és javaslatot tett a karbolsav segítségével történő leküzdésére. Így keletkeztek az antiszeptikumok, amelyek hosszú évekig az egyetlen többé-kevésbé sikeres módszer a gennyedés megelőzésére és kezelésére.
Az antibiotikumok felfedezésének rövid története: penicillin, sztreptomicin és mások
Az orvosok és a kutatók megjegyezték az antiszeptikumok alacsony hatékonyságát a szövetekbe mélyen behatoló kórokozókkal szemben. Ezenkívül a gyógyszerek hatását a beteg testnedvei gyengítették, és rövid ideig tartott. Hatékonyabb gyógyszerekre volt szükség, és a tudósok világszerte aktívan dolgoztak ebben az irányban.
Melyik évszázadban találták fel az antibiotikumokat?
Az antibiózis jelenségét (egyes mikroorganizmusok azon képességét, hogy másokat elpusztítanak) a 19. század végén fedezték fel.
- 1887-ben a modern immunológia és bakteriológia egyik megalapítója, a világhírű francia kémikus és mikrobiológus, Louis Pasteur leírta a talajbaktériumok káros hatását a tuberkulózis kórokozójára.
- Az olasz Bartolomeo Gosio kutatásai alapján 1896-ban kísérletek során mikofenolsavat kapott, amely az egyik első antibakteriális szer lett.
- Kicsit később (1899-ben) Emmerich és Lov német orvosok felfedezték a piocenázt, amely elnyomja a diftéria, tífusz és kolera kórokozóinak létfontosságú tevékenységét.
- És korábban - 1871-ben - Polotebnov és Manasszein orosz orvosok felfedezték a penészgombák egyes kórokozó baktériumokra gyakorolt pusztító hatását és új lehetőségeket a nemi úton terjedő betegségek kezelésében. Sajnos a „A penészgomba kóros jelentősége” című közös munkában megfogalmazott elképzeléseik nem keltettek kellő figyelmet, és a gyakorlatban nem alkalmazták széles körben.
- I. I. Mechnikov 1894-ben igazolta az acidofil baktériumokat tartalmazó fermentált tejtermékek gyakorlati alkalmazását bizonyos bélbántalmak kezelésére. Ezt később E. Gartier orosz tudós gyakorlati kutatásai is megerősítették.
Az antibiotikumok korszaka azonban a 20. században kezdődött a penicillin felfedezésével, amely egy igazi forradalom kezdetét jelentette az orvostudományban.
Az antibiotikumok feltalálója
Alexander Fleming - a penicillin felfedezője Alexander Fleming nevét az iskolai biológia tankönyvekből még a tudománytól távol állók is ismerik. Ő az, akit az antibakteriális hatású anyag - penicillin - felfedezettjének tekintenek. A tudományhoz nyújtott felbecsülhetetlen értékű hozzájárulásáért 1945-ben a brit kutató Nobel-díjat kapott. A nagyközönséget nemcsak a Fleming felfedezésének részletei érdeklik, hanem a tudós életútja, valamint személyiségének jellemzői is.
A leendő Nobel-díjas Skóciában, a Lochvild farmon született Hug Fleming nagy családjában. Sándor Darvelben kezdte tanulmányait, ahol tizenkét éves koráig tanult. Két év akadémiai tanulás után Kilmarnock Londonba költözött, ahol idősebb testvérei éltek és dolgoztak. A fiatalember hivatalnokként dolgozott, miközben a Királyi Politechnikai Intézet hallgatója volt. Fleming úgy döntött, hogy bátyja, Thomas (szemész) példáját követve orvosi tevékenységet folytat.
Sándor 1901-ben a Szent Mária Kórház orvosi egyetemére lépett, ettől az oktatási intézménytől kapott ösztöndíjat. A fiatalember eleinte nem részesített előnyben az orvostudomány egyetlen területét sem. A tanulmányi évek során a sebészeten végzett elméleti és gyakorlati munkája figyelemre méltó tehetségről tanúskodott, Fleming azonban nem érzett nagy szenvedélyt az „élő testtel” való munka iránt, aminek köszönhetően a penicillin feltalálója lett.
A fiatal orvos számára Almroth Wright, az 1902-ben kórházba érkezett, ismert patológiaprofesszor hatása volt a sorsdöntő.
Wright korábban kidolgozta és sikeresen alkalmazta a tífusz elleni védőoltást, de a bakteriológia iránti érdeklődése ezzel nem állt meg. Fiatal, ígéretes szakemberekből álló csoportot hozott létre, amelybe Alexander Fleming is tartozott. Miután 1906-ban megkapta a diplomát, meghívták a csapatba, és egész életében a kórház kutatólaboratóriumában dolgozott.
Az első világháború alatt a fiatal tudós a Royal Survey Army-ben szolgált kapitányi rangban. A harcok során, majd a Wright által létrehozott laboratóriumban Fleming a robbanóanyagok okozta sebek hatásait, valamint a gennyes fertőzések megelőzésének és kezelésének módszereit tanulmányozta. A penicillint pedig Sir Alexander fedezte fel 1928. szeptember 28-án.
Szokatlan felfedezéstörténet
Nem titok, hogy sok fontos felfedezés véletlenül született. Fleming kutatási tevékenysége szempontjából azonban a véletlen tényezője különösen fontos. Még 1922-ben tette meg első jelentős felfedezését a bakteriológia és az immunológia területén, amikor megfázott, és patogén baktériumokkal tüsszentett egy Petri-csészébe. Egy idő után a tudós felfedezte, hogy azon a helyen, ahol a nyála megcsapódott, a kórokozó kolóniái elpusztultak. Így fedezték fel és írták le a lizozimot, az emberi nyálban található antibakteriális anyagot.
Így néz ki egy Petri-csésze csíráztatott gombával Penicillium notatum. Nem kevésbé véletlenül értesült a világ a penicillinről. Itt kell tisztelegnünk a személyzet hanyag hozzáállása miatt az egészségügyi és higiéniai követelményekhez. Vagy rosszul mosták ki a Petri-csészéket, vagy a szomszédos laboratóriumból hoztak be penészspórákot, de ennek eredményeként a Penicillium notatum rákerült a staphylococcusok vetésére. Egy másik boldog baleset Fleming hosszú távozása volt. A penicillin leendő feltalálója egy hónapig nem volt kórházban, ennek köszönhetően a penésznek volt ideje növekedni.
A munkához visszatérve a tudós felfedezte a figyelmetlenség következményeit, de nem dobta ki azonnal a sérült mintákat, hanem alaposabban szemügyre vette őket. Fleming, miután felfedezte, hogy a kifejlett penész körül nincsenek staphylococcus-kolóniák, érdeklődni kezdett a jelenség iránt, és részletesen tanulmányozni kezdte.
Sikerült azonosítania a baktériumok halálát okozó anyagot, amelyet penicillinnek nevezett el. Felismerve felfedezésének fontosságát az orvostudomány számára, a brit több mint tíz évet szentelt ennek az anyagnak a kutatására. Olyan munkákat publikáltak, amelyekben alátámasztotta a penicillin egyedi tulajdonságait, felismerve azonban, hogy a gyógyszer ebben a szakaszban nem alkalmas emberek kezelésére.
A Fleming által beszerzett penicillin bizonyította baktériumölő hatását számos Gram-negatív mikroorganizmus ellen, és biztonságos az emberek és állatok számára. A gyógyszer azonban instabil volt, ezért nagy dózisok gyakori beadását tette szükségessé. Ráadásul túl sok fehérjeszennyeződés volt benne, ami negatív mellékhatásokat okozott. Brit tudósok az első antibiotikum felfedezése óta, egészen 1939-ig végeztek kísérleteket a penicillin stabilizálására és tisztítására. Azonban nem vezettek pozitív eredményre, és Fleming lehűtötte a penicillin alkalmazásának ötletét a bakteriális fertőzések kezelésére.
A penicillin feltalálása
A Fleming-féle penicillin 1940-ben kapott második esélyt.
Oxfordban Howard Flory, Norman W. Heatley és Ernst Chain egyesítette kémiai és mikrobiológiai ismereteit egy tömeggyártású gyógyszer kifejlesztéséhez.
Körülbelül két évig tartott egy tiszta hatóanyag izolálása és klinikai környezetben történő tesztelése. Ebben a szakaszban a felfedező részt vett a kutatásban. Flemingnek, Florynak és Chainnek több súlyos szepszises és tüdőgyulladásos esetet sikerült sikeresen kezelniük, aminek köszönhetően a penicillin elfoglalta méltó helyét a farmakológiában.
Ezt követően hatékonysága bizonyított olyan betegségekkel kapcsolatban, mint az osteomyelitis, a gyermekágyi láz, a gáz gangréna, a staphylococcus septicaemia, a gonorrhoea, a szifilisz és sok más invazív fertőzés.
Már a háború utáni években kiderült, hogy még az endocarditis is kezelhető penicillinnel. Ezt a szívpatológiát korábban gyógyíthatatlannak tekintették, és az esetek 100%-ában végzetes volt.
A felfedező személyazonosságáról sokat elmond az a tény, hogy Fleming kategorikusan megtagadta felfedezésének szabadalmaztatását. Megértve a kábítószer fontosságát az emberiség számára, kötelezőnek tartotta mindenki számára elérhetővé tenni. Ezenkívül Sir Alexander nagyon szkeptikus volt saját szerepével kapcsolatban a fertőző betegségek csodaszerének megteremtésében, és ezt "Fleming mítosznak" nevezte.
Így a penicillin feltalálásának évére válaszolva 1941-et kell nevezni. Ekkor kaptak egy teljes értékű hatékony gyógyszert.
Ezzel párhuzamosan a penicillin fejlesztését az Egyesült Államok és Oroszország végezte. 1943-ban Zelman Waksman amerikai kutatónak sikerült beszereznie a sztreptomicint, amely hatékony a tuberkulózis és a pestis ellen, és a Szovjetunió mikrobiológusa, Zinaida Ermolyeva egyidejűleg crustosint kapott (egy analóg, amely csaknem másfélszer jobb, mint a külföldiek).
Antibiotikumok előállítása
Az antibiotikumok tudományosan és klinikailag bizonyított hatékonysága után természetes kérdés merült fel tömegtermelésükkel kapcsolatban. Abban az időben zajlott a második világháború, és a frontnak valóban szüksége volt hatékony eszközökre a sebesültek kezelésére. Az Egyesült Királyságban nem volt lehetőség gyógyszergyártásra, ezért a gyártást és a további kutatásokat az USA-ban szervezték meg.
1943 óta a penicillint a gyógyszergyárak ipari méretekben állítják elő, és emberek millióit mentették meg, növelve az átlagos várható élettartamot. Nehéz túlbecsülni a leírt események jelentőségét az orvostudomány és általában a történelem számára, hiszen a penicillint felfedező igazi áttörést hozott.
A penicillin értéke az orvostudományban és felfedezésének következményei
Az Alexander Fleming által izolált és Flory, Chain és Heatley által továbbfejlesztett gomba antibakteriális anyaga számos különféle antibiotikum létrehozásának alapja lett. Általános szabály, hogy minden gyógyszer egy bizonyos típusú patogén baktérium ellen aktív, és tehetetlen a többivel szemben. Például a penicillin nem hatékony a Koch-bacillus ellen. Mindazonáltal a felfedező fejlődése tette lehetővé Waksman számára, hogy sztreptomicint szerezzen, amely megváltás lett a tuberkulózistól.
Az 1950-es évek eufóriája egy "mágikus" gyógymód felfedezéséről és tömeggyártásáról teljesen jogosnak tűnt. Az évszázadok óta végzetesnek tartott szörnyű betegségek visszaszorultak, és lehetőség nyílt az életminőség jelentős javítására. Egyes tudósok annyira optimisták voltak a jövőt illetően, hogy még a fertőző betegségek gyors és elkerülhetetlen végét is jósolták. Azonban még a penicillint feltaláló is figyelmeztetett az esetleges váratlan következményekre. És ahogy az idő megmutatta, a fertőzések sehol sem tűntek el, és Fleming felfedezése kétféleképpen is értékelhető.
pozitív szempont
A fertőző betegségek kezelése a penicillin gyógyszerek megjelenésével gyökeresen megváltozott. Ennek alapján olyan gyógyszereket kaptak, amelyek minden ismert kórokozó ellen hatásosak. Ma a bakteriális eredetű gyulladásokat meglehetősen gyorsan és megbízhatóan kezelik injekciók vagy tabletták segítségével, és a gyógyulási prognózis szinte mindig kedvező. A jelentősen csökkent csecsemőhalandóság, megnövekedett várható élettartam és a gyermekágyi láz okozta tüdőgyulladás miatti halálozás ritka kivétel. Miért nem tűntek el tehát sehol a fertőzések, mint osztály, hanem továbbra is nem kevésbé aktívan kísértik az emberiséget, mint 80 évvel ezelőtt?
Negatív következmények
A penicillin felfedezésének idején a patogén baktériumok számos fajtája ismert volt. A tudósoknak sikerült több antibiotikum-csoportot létrehozniuk, amelyekkel meg lehetett birkózni az összes kórokozóval. Az antibiotikum-terápia alkalmazása során azonban kiderült, hogy a gyógyszerek hatására a mikroorganizmusok képesek mutációra, rezisztenciát szerezni. Ezenkívül a baktériumok minden generációjában új törzsek képződnek, amelyek genetikai szinten tartják fenn a rezisztenciát. Vagyis az emberek hatalmas számú új "ellenséget" hoztak létre saját kezükkel, amelyek a penicillin feltalálása előtt nem léteztek, és most az emberiség kénytelen folyamatosan új formulákat keresni az antibakteriális szerek számára.
Következtetések és perspektívák
Kiderült, hogy Fleming felfedezése szükségtelen volt, sőt veszélyes is? Természetesen nem, mert ilyen eredményre csak a kapott „fegyver” meggondolatlan és ellenőrizetlen fertőzések elleni alkalmazása vezetett. A 20. század elején a penicillint feltaláló három alapvető szabályt vont le az antibakteriális szerek biztonságos használatára vonatkozóan:
- egy adott kórokozó azonosítása és a megfelelő gyógyszer alkalmazása;
- a kórokozó elpusztulásához elegendő adag;
- teljes és folyamatos kezelés.
Sajnos az emberek ritkán követik ezt a mintát. Az öngyógyítás és a hanyagság az, ami számtalan kórokozó-törzs és fertőzés kialakulásához vezetett, amelyeket nehéz antibiotikum-terápiával kezelni. A penicillin Alexander Fleming általi felfedezése nagy áldás az emberiség számára, amelynek még meg kell tanulnia ésszerű használatát.
kapcsolódó cikkek
