Penicillium chrysogenium (notatum) — один из представителей рода Penicillium. «Рекордсмен» по выработке пенициллина
Сама идея применять для борьбы с микроорганизмами другие микроорганизмы (или то, что они синтезируют), витала в медицине очень давно.
В самом микробном сообществе одни микробы постоянно подавляют другие и находятся в таком динамическом равновесии.
Еще в 1897 году, задолго до открытия пенициллина, Эрнест Дюшен использовал в эксперименте плесень для лечения тифа у морских свинок.
Penicillium roqueforti — «благородная плесень». Используется для приготовления сыра рокфор и дает ему своеобразный вкус
Как думаете, что общего у морских свинок, сыра с плесенью и водопроводной воды?
Вопрос довольно сложный. Казалось бы: ничего общего. Но если бы вы были французским студентом-медиком конца 19 века, то эти предметы были бы вашими научными реагентами.
Эти реагенты использовал блестящий Эрнест Дюшен для обнаружения антибиотиков, практически за 35 лет до того, когда Александр Флеминг открыл пенициллин.
Так что история антибитиков началась не с Флеминга, нет. Флеминг не был первым, кто заметил антибактериальные свойства плесени. Плесень применяли для лечения ран древние египтяне. И, хотя в Древнем Египте не было научной опоры многим медицинским действиям, не стоит забывать о замечательной наблюдательности древних врачевателей.
Эрнест Дюшен
Именно он первый описал антибактериальные свойства пенициллина. О его жизни известно совсем немного. Он родился в Париже, обучался в военной медицинской школе в Лионе, куда поступил в двадцатилетнем возрасте.
Дюшен был просто очарован микробами. Еще бы! Открытие болезнетворных свойств у микробов, труды Луи Пастера, Джозефа Листера просто перевернули мировоззрение медиков того времени. Эрнест Дюшен решил написать диссертацию под руководством профессора микробиологии Габриэля Ру. Габриэль Ру тогда руководил лабораторией, которая отвечала за качество водоснабжения в Лионе. Диссертационная работа Дюшена была посвящена следующему наблюдению: водопроводная вода никогда не заплесневала, но плесень могла хорошо расти в дистилированной воде. Первым возникло предположение, что бактерии не дают плесени расти в водопроводной воде.
Эрнест выращивал Penicillum glaucum. Эта плесень применяется для изготовления сыров горгондзола и стилтон. Он помещал ее в емкости с водопроводной и кипяченой водой. Потом он добавил возбудителя брюшного тифа и кишечную палочку — плесень быстро умерла. Выяснилось, что бактерии в воде убивают плесень.
Дюшен начал задавать разные условия: температура, кислотность среды, но плесень погибала не всегда. Иногда победа оставалась за грибком.
Опять возник вопрос: а плесень может чем то «ответить» бактерии? Может ли она с ними бороться? В эксперименте на морских свинках было обнаружено снижение вирулентности бактерий. Более того, путем инъекции плесени Дюшен смог вылечить животное.
Подобный эксперимент проведет Александр Флеминг, которого нередко и называют открывателем пенициллина.
О том, как был открыт пенициллин Флемингом, написано очень много. Так почему же Дюшенна не помнят как открывателя пенициллина? На это есть несколько причин. Ну, во-первых он исследовал Penicillum glausum, в отличие от другого вида плесени Penicillum notanum. Плесень, которая фактически этот пенициллин и синтезирует.
Уже позднее было установлено, что Penicillum glausum продуцирует другой, более слабый антибиотик — патулин (кстати, токсичен и работает в высоких концентрациях, поэтому не применяется).
Вероятно, если бы не здоровье молодого ученого, а также недолгий жизненный путь (умер от туберкулеза в 1912 году, потеряв задолго до этого от того же туберкулеза свою жену), открытие пенициллина принадлекжало бы ему.
Александр Флеминг
Как отмечал в последующем сам Александр Флеминг, открытию пенициллина помог случай. Работая в лаборатории и изучая фермент лизоцим, Флеминг не отличался порядком на рабочем месте (хотя порядок у ученых свой!). Как это нередко бывает с гениями (вспомнить хотя бы рабочий стол Эйнштейна), в лаборатории ученого был сущий бардак. Флеминг, вернувшись после месяца отсутствия заметил, что на одной чашке с культурами стафилококка появились плесневые грибы. Колония грибка растворила высеянную культуру золотистого стафилококка. Плесень принадлежала к роду пеницилловых, поэтому выделенное вещество потом и назвали пенициллином.
Название пенициллина переводится как «кисточка для письма», подобная схожесть видна под микроскопом
Говард Флори
Эрнест Чейн
О возможности существования подобной структуры Чейн предполагал и ранее, но вопрос решился только в 1949-м.
Чейн и Флори для получения пенициллина в концентрированном виде, применили новую тогда методику лиофилизации. Раствор пенициллина замораживался, а затем при низкой температуре и низком давлении вода изгонялась, оставляя ценный материал.
Penicillium chrysogenium (notatum): как нашли самый «пенициллиновый» грибок
С начала Второй мировой войны резко возросла потребность в пенициллине. Необходимость в таком лекарстве была очевидна.
В 1940 году группа ученых Оксфордского университета (которую и возглавляли Флори и Чейн) достала из запасников пенициллин Флеминга и начала искать способы его производства в большом количестве.
Так как начались бомбежки Лондона и возник риск оккупации, ученые отправились на переговоры в Нью-Йорк (вероятность высадки немцев была так велика, что Чейн даже пропитал свой пиджак целебной плесенью, объяснив коллегам: в случае чего спасать в первую очередь этот пиджак).
В нью-Йорке приехавших ученых встретили без особого энтузиазма: выработка пенициллина редко превышала 4 единицы действия на 1 миллилитр питательной среды. Это очень мало: на флаконе с пенициллином, к примеру, написано «1 000 000 ЕД». Для одной дозы препарата нужно было переработать 250 литров бульона.
Сразу обрисовалась цель: найти самый «урожайный» грибок.
Сначала ученые отправились в Пеорию (штат Иллинойс), где находилась исследовательская лаборатория по изучению метаболизма плесени. Сотрудники лаборатории собрали значительную коллекцию, но лишь немногие штаммы плесени могли производить пенициллин.
Начали подключать знакомых: чтобы присылали образцы почвы, плесневых зерен, фруктов и овощей.
Наняли одну женщину, чтобы она обходила магазины, пекарни, сыроварни, отыскивая новые образцы сине-зеленой плесени. Ее звали мисс Мэри Хант, за хорошую работу прозванная «Плесневелая Мэри».
Ход истории изменила дыня кантатула, на которой поселился сине-зеленый грибок. Эта плесень производила 250 единиц пенициллина на миллилитр питательной среды.
Один из мутировавших из нее штаммов стал производить 50000 единиц! Все штаммы, продуцирующие пенициллин на сегодня — это потомки той самой плесени, которую нашли в 1943 году. Это был грибок Penicillium chrysogenium, ранее называвшийся Penicillium notatum.
С того момента и началась эпоха промышленного производства пенициллина.
Когда в 1945 году Флемингу, Флори и Чейну вручали Нобелевскую премию по физиологии и медицине, Флеминг сказал: «Говорят, что это я изобрел пенициллин. Но человек не мог его изобрести — это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название».
Флеминг, Чейн и Флори на вручении Нобелевской премии
Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Пенициллин: инструкция по применению, цена, аналоги, механизм действия
Пенициллин – самый первый в мире антибиотик, который стал настоящим спасением для миллионов людей. С его помощью врачи смогли объявить войну заболеваниям, считавшимся на тот момент смертельными: пневмония, туберкулез, сепсис. Однако, лечение патологий с применением антибиотиков должно производиться только после установления точного диагноза и строго по предписанию врача.
История открытия
Открытие антибактериальных свойств пенициллина произошло в 1928 году. Известный ученый Александр Флеминг в результате проведения рядового эксперимента с колониями стафилококков, в некоторых чашках с культурами обнаружил пятна обычной плесени.
Как выяснилось при дальнейшем изучении, в чашках с плесневыми пятнами вредоносных бактерий не оказалось. Впоследствии именно из обычной зеленой плесени была выведена молекула, которая была способна убивать бактерии. Так появился первый современный антибиотик – Пенициллин.
Группа Penicillium
Они могут быть активны в отношении целых групп грамположительных микроорганизмов, а также некоторых грамотрицательных: гонококков, стрептококков, стафилококков, спирохет, менингококков.
Пенициллины относятся к большой группе бета-лактамных антибиотиков, которые имеют в своем составе особую молекулу бета-лактамного кольца.
Это самое крупное семейство антибактериальных препаратов, занимающее главное место в лечении большей части инфекционных заболеваний. Антибактериальный эффект бета-лактамов заключен в их способности нарушать синтез стенок бактериальной клетки.
Антибиотики группы пенициллинов применяются в курсах лечения огромного количества инфекционных заболеваний. Их назначают при чувствительности патогенных микроорганизмов к лекарственному средству для терапии следующих патологий:
Также данная разновидность антибиотиков применяется при лечении зараженных бактериями ран. В качестве профилактики гнойных осложнений препарат назначается в послеоперационном периоде.
Лекарственное средство может применяться в детском возрасте при пупочных сепсисах, пневмониях, отитах у новорожденных и малышей грудного, также раннего возраста. Также Пенициллин эффективен при гнойных плевритах и менингитах.
Применение пенициллина в медицине:
Противопоказания
Применение пенициллинового ряда для лечения инфекций возможно далеко не всегда. Категорически запрещен прием препарата людям, имеющим высокую чувствительность к лекарству.
Также противопоказано применение данного антибиотика у пациентов, страдающих астмой различного генеза, сенной лихорадкой, имеющих в анамнезе крапивницу или прочие аллергические реакции на действующее вещество.
Форма выпуска
Таблетки выпускаются в ячейковой упаковке дозировкой от 50 до 100 тысяч ЕД. Также возможен выпуск экмолиновых таблеток для рассасывания. Дозировка в данном случае не превышает 5 тысяч ЕД.
Механизм действия
Механизм действия пенициллина заключается в угнетении ферментов, участвующих в образовании клеточной оболочки микроорганизмов. Оболочка клетки защищает бактерии от воздействия окружающей среды, нарушения ее синтеза приводит к гибели патогенных агентов.
В этом и заключается бактерицидное действие препарата. Он действует на некоторые разновидности грамположительных бактерий (стрептококки и стафилококки), а также на несколько разновидностей грамотрицательных.
Стоит отметить, что пенициллины могут воздействовать только на размножающиеся бактерии. В бездействующих клетках не происходит построения оболочек, поэтому они не гибнут из-за ингибирования ферментов.
Инструкция по применению
Однако по истечении 3-4 часов он полностью исчезает из крови. Поэтому рекомендуется регулярное введение препараты с равными интервалами от 4 раз в сутки.
Допускается введение препарата внутривенно, подкожно, а также в спинномозговой канал. Для лечения сложных пневмоний, менингита или сифилиса назначается специальная схема, прописать которую может только врач.
При приеме пенициллина в таблетированной форме дозировку также должен определить врач. Как правило, при бактериальных инфекциях назначается 250-500 мг каждые 6-8 часов. При необходимости единоразовая доза может быть увеличена до 750 мг. Принимать таблетки следует за полчаса до еды либо через 2 часа после. Продолжительность курса подскажет доктор.
Побочные действия
Поскольку пенициллины являются природным препаратом, они обладают минимальной токсичностью среди других групп антибиотиков, выведенных искусственно. Однако возникновение аллергических реакций все-таки возможно.
Они проявляются в виде покраснений, высыпаний на коже, иногда может возникнуть анафилактический шок. Возникновение подобных патологий возможно ввиду индивидуальной чувствительности к лекарству либо при нарушении инструкций.
- На фоне применения пенициллинов могут возникнуть прочие побочные эффекты:
- Почему может появиться аллергия на антибиотик, рассказывает доктор Комаровский:
Передозировка
При приеме доз пенициллина, значительно превышающих назначенные врачом, может произойти передозировка. Первые признаки: тошнота, рвота, диарея. Для жизни пациента подобные состояния не опасны. У больных с недостаточной функцией почек может развиться гиперкалиемия.
Большие дозы препарата, введенные внутривенно или внутрижелудочково, могут спровоцировать эпилептические припадки. Такие симптомы могут возникнуть только при введении разовой дозы более 50 млн. ед. Для облегчения состояния пациента назначают прием бензодиазепинов и барбитуратов.
Особые указания
Перед использованием пенициллина в обязательном порядке проводят пробы, чтобы определить чувствительность к антибактериальному препарату. С осторожностью стоит назначать данное лекарственное средство пациентам с расстройствами функции почек, а также больным, у которых диагностирована сердечная недостаточность.
Запивать таблетированную форму пенициллина нужно большим количеством жидкости. В процессе лечения антибиотиками пенициллинового ряда важно не пропускать прием рекомендованных доз, поскольку возможно ослабление действия препарата. Если такое произошло, пропущенную дозу необходимо принять как можно быстрее.
Бывает, что по истечении 3-5 дней после регулярного приема или введения препарата улучшение не наступает, тогда следует обратиться к доктору за корректировкой курса лечения или дозы лекарственного средства. Прерывать курс лечения без консультации с врачом не рекомендуется.
Правила применения антибиотиков:
Лекарственное взаимодействие
При назначении пенициллина следует обращать внимание на его взаимодействие с другими применяемыми средствами. Нельзя сочетать данный антибиотик со следующими лекарственными препаратами:
- Тетрациклин снижает эффективность антибиотиков пенициллинового ряда.
- Аминогликозиды способны конфликтовать с пенициллином в химическом аспекте.
- Сульфаниламиды также снижают бактерицидный эффект.
- Тромболитики.
Самостоятельное комбинирование лекарств опасно для здоровья, поэтому курс антибиотиков с учетом всех тонкостей должен назначать врач. Если какие-либо препараты конфликтуют между собой, возможно назначение аналога.
Пенициллин считается одним из самых недорогих антибактериальных препаратов. Цена 50 флаконов с порошком для создания раствора варьируется от 280 до 300 рублей. Стоимость таблеток 250 мг за номером 30 составляет чуть более 50 рублей.
Аналоги
В качестве замены обычного пенициллина врачи могут порекомендовать следующие препараты из списка: Цефазолин, Бициллин-1, 3 или 5, а также Ампициллин, Амоксициллин, Азитромицин, Амоксиклав.
Все эти препараты обладают широким бактерицидным действием и достаточно эффективны. Однако, для исключения аллергических реакций перед применением следует провести кожные пробы.
Аналоги Пенициллина
Дешевые
К дешевым аналогам пенициллина можно отнести Ампициллин и Бициллин. Их стоимость в таблетированной форме также не превышает 50 рублей.
Синонимы лекарства
Синонимами препарата называют Прокаин-бензилпенициллин, Бензилпенициллина натриевую, калиевую, новокаиновую соль.
Природные аналоги
К природным лекарственным пенициллинам относят:
- Фенкоксиметилпенициллин;
- Бензатин бензилпенициллин;
- Бензилпенициллина соли (натриевая, калиевая, новокаиновая).
Условия отпуска из аптек
По рецепту.
Условия хранения и срок годности
Хранить препарат не рекомендовано при температуре выше 25 градусов и под прямыми солнечными лучами. Срок годности лекарства составляет 5 лет.
Открытие пенициллина
Современному человеку трудно представить сферу медицины без антибиотиков. С их помощью лечат сложнейшие инфекционные заболевания, спасают жизни миллионов людей.
Фантастическим кажется тот факт, что открытие пенициллина (первого антимикробного средства) – случайное явление.
В начале 20 века ученый Флеминг нашел грибок, который оказался полностью безвредным для человека, но губительным для вредоносных микроорганизмов.
Жизнь до изобретения лекарства
Еще в школе нам известны различные истории древнего мира о короткой и быстрой жизни людей. Те, кто доживал до 13 лет, считались долгожителями, но их здоровье было в ужасном состоянии:
- кожа покрывалась наростами, язвами;
- сгнивали и выпадали зубы;
- внутренние органы работали с нарушениями из-за скудного питания и чрезмерных физических нагрузок.
Смерть младенцев носила угрожающие масштабы. Гибель женщин после родов считалась обычным делом. В 16 веке продолжительность жизни человека составляла не больше 30 лет, а еще в начале 20 века даже небольшой порез мог обернуться летальным исходом.
До изобретения антибиотиков для лечения заболеваний применяли устрашающие и болезненные способы.
- При инфицировании было показано кровопускание (делали разрез крупного сосуда либо накладывали пиявок). Цель – выведение наружу крови вместе с возбудителями патологий.
- На открытые раны насыпали древесный уголь или бром для вытягивания гноя. Больной получал серьезный ожог, но и бактерии при этом умирали.
- Для лечения сифилиса использовали ртуть. Вещество принимали внутрь либо вводили в мочеиспускательный канал тонкими прутьями. Альтернативой выступал только еще более опасный мышьяк.
История открытие пенициллина
История открытие пенициллина, как не странно, началась с великой научно-технической революции. В 19-20 веке человечество освоило множество новых сфер:
- связь и телефон;
- радио и развлечения;
- передвижение (автомобили и самолеты);
- стали появляться глобальные идеи по освоению Земли и космоса.
Но все научные и технические достижения перечеркивал быт людей и сложнейшая эпидемиологическая ситуация. Сотни тысяч людей продолжали массово гибнуть от тифа, дизентерии, туберкулеза и воспаления легких. Сепсис был смертельным приговором.
Языческие боги древней Руси
Предпосылки открытия пенициллина кратко в фактах
Многие ученые стремились найти решение проблемы и изобрести действенное лекарство от недугов. Проводилось эксперименты, результаты которых обычно были негативными. Идея того, что микробов могут убить специальные бактерии, была представлена только в 19 веке.
- Луи Пастер. Провел исследования, которые показали, что под воздействием определенных микроорганизмов умирают бациллы сибиркой язвы.
- В 1871 году русские ученые Манассеин и Полотебнов открыли губительное действие плесневых грибков на бактерии. Но на их труды не было обращено должного внимания.
- В 1867 году хирург Листер установил то, что воспаления вызывают бактерии и предложил бороться с ними с помощью карболовой кислоты – первого признанного антисептика.
- Эрнест Дучесне. В диссертации отметил то, что в 1897 году он успешно использовал плесень против ряда бактерий, поражающих человеческий организм.
- В 1984 году Мечников использовал ацидофильные бактерии из кисломолочной продукции для лечения кишечных расстройств.
Кто в России изобрел пенициллин?
В Советском Союзе над созданием и исследованием лекарств-антибиотиков работала микробиолог Ермольева. Она первой из всех советских ученых начала изучать интерферон как противовирусный препарат. В 1942 году Ермольева получила пенициллин. Исследования и опыты ученой привели к тому, что уже через несколько лет в СССР антибиотик стали изготовлять большими партиями.
Кто изобрел пенициллин, вклад Флеминга
Ученый Александр Флеминг считается первооткрывателем антибиотика – пенициллина. За свое открытие исследователь в 1945 году получил Нобелевскую премию. Появился антибиотик случайно: Флеминг был неаккуратным и часто не убирал за собой пробирки. Перед долгой отлучкой ученый забыл помыть чашки Петри, в которых остались колонии стафилококка.
После приезда ученый обнаружил, что в чашках расцвела плесень, а некоторые участки были полностью без бактерий. Флеминг пришел к выводу, что плесень вырабатывает вещества, убивающие стафилококки. Бактериолог выделил пенициллин из грибков, но относя к своему открытию скептически.
Позднее ученые Флори и Чейн закончили начатую работу. Через 10 лет они улучшили лекарство и вывели чистую форму пенициллина.
В 1942 году пенициллин стали использовать с целью лечения людей. Первым выздоровевшим пациентом стал ребенок с заражением крови. Во время Второй мировой войны изготовление пенициллина в США поставили на конвейер. Благодаря этому сотни тысяч солдат были спасены от гангрены и ампутации конечностей.
Как действует пенициллин?
Принцип работы антибиотика заключается в том, что происходит остановка или купирование химической реакции, которая нужна для поддержания жизни бактерии.
Пенициллин останавливает активность молекул, участвующих в производстве новых клеточных слоев бактерии.
Антибиотик не влияет на людей или животных, так как внешние оболочки человеческих клеток значительно отличаются от клеток бактерий.
Кто изобрел велосипед
Механизм и особенности действия.
- Молекулы пенициллина включают в себя бактерицидные свойства: они пагубно действуют на разнообразные бактерии.
- Главный объект действия – пенициллино-связывающие белки. Это ферменты конечной части синтеза клеточной стенки бактерий.
- Когда лекарство начинает останавливать синтез, начинается процесс, который приводит к полной гибели бактерии.
Микробы со временем научились защищаться: они начали выделять особый компонент, который уничтожает антибиотик. Но благодаря работам ученым стали появляться улучшенные препараты, которые содержат ингибиторы. Такие антибиотики называют пенициллиново-защищенными.
Влияние открытия на наши дни
Человечество прошло достаточно сложный и запутанный путь своего развития. Совершалось множество важных открытий и крупных изобретений в различных сферах деятельности. К масштабным и решающим открытиям, которые совершили переворот в медицине, относят и создание пенициллина.
В мировых масштабах пенициллин начал использоваться с 1952 года. Благодаря уникальным свойствам его начали использовать для лечения различных патологий:
- остеомиелит;
- сифилис;
- пневмония;
- горячка во время родов;
- инфицирование после ранений или ожогов.
Позже выделили разнообразные антибактериальные препараты. Антибиотики начали считаться лекарством от всех болезней на долгие годы. За счет изобретения антибиотика улучшилась борьба с серьезными инфекционными заболеваниями, а жизнь людей продлилась на 35 лет.
3 сентября – официальный день открытия пенициллина во всем мире. За все время существования человечества не было изобретено ни одного другого лекарства, которое бы спасло столько человеческих жизней.
Оцените, пожалуйста, статью, автор старался 🙂 :
(27
Россия или Британия: кто на самом деле открыл пенициллин?
Не оставляй уборку на завтра, когда ее можно сделать… послезавтра
В начале осени 1928 года британский бактериолог Александр Флеминг вернулся из отпуска и, войдя в свою лабораторию, принялся осматривать своё рабочее место. Поборником порядка учёный не был, и перед отъездом оставил несколько немытых чашек Петри (для работы с бактериями).
Всё бы ничего, но в чашках остались не просто какие-то безобидные бактерии, а сам Staphylococcus aureus — серьёзный патоген, вызывающий нагноения.
Осматривая чашки с микроорганизмами, Флеминг подметил, что на чашках появилась плесень. Поместив образцы под микроскоп, учёный был удивлен: стафилококков в местах скопления плесневого грибка не оказалось.
Далее последовали опыты с разными видами плесени, и возможным её сосуществованием с бактериями. Вывод: с ними плесень не «дружила», как бы «отгораживаясь» от соседей и не давая им размножаться.
ПЕРВЫМ, НА КОМ ОПРОБОВАЛИ ВЕЩЕСТВО, СТАЛ ПОМОЩНИК ФЛЕМИНГА, БОЛЕВШИЙ ГАЙМОРИТОМ
Рядом с местом роста грибка образовывалась жидкость. Исследуя её, Флеминг обнаружил, что она способна уничтожать бактерии. Причём эти свойства сохранялись даже при двадцатикратном разведении водой.
Читайте материал по теме: Как правильно применять антибиотики? Инструкция по применению
Учёный назвал субстанцию «пенициллин» (от названия рода грибов Penicillium).
А мы тут ни при чём… или при чём?
Спору нет, история открытия пенициллина изящна, но, как это часто случается с открытиями, не «прямолинейно-идеальна».
Ещё до Флеминга идею о «более сильном и более слабом» высказывал французский микробиолог Луи Пастер. Проводя опыты на микроорганизмах, он установил, что возбудители сибирской язвы — одной из особо опасных инфекций — могли гибнуть под влиянием других микроорганизмов. Однако дальнейшего развития эти работы не получили.
Читайте материал по теме: Жить по мечте. Великое открытие Луи Пастера
В 60-х годах XIX века (т.е. почти за семьдесят лет до Флеминга) два русских доктора стали дискутировать о том, может ли зелёная плесень являться предшественницей для всех грибковых образований.
Доктор Алексей Полотебнов высказывался за такую возможность, также полагая, что от неё пошли все существующие микроорганизмы. Его коллега, Вячеслав Манассеин, не разделял точку зрения Полотебнова.
От слов — к делу
Каждый из врачей решил провести свой эксперимент. Манассеин установил, что там, где растёт плесень, бактерий нет. Полотебнов пришёл к такому же выводу. Его эксперимент отличался тем, что он выращивал плесень в водной среде: в конце опыта вода осталась чистой.
НЕМНОГО БОЛЬШЕ НАСТОЙЧИВОСТИ АЛЕКСЕЮ ПОЛОТЕБНОВУ И АКТИВНОСТИ ОТЕЧЕСТВЕННОМУ ЗДРАВООХРАНЕНИЮ — И ЛАВРЫ ЭПОХАЛЬНОГО
ОТКРЫТИЯ ДОСТАЛИСЬ БЫ РОССИИ
Полотебнов согласился со своим коллегой и… пошёл дальше. Он приготовил из плесени особую эмульсию и стал использовать её для лечения пациентов — преимущественно для обработки ран. Эффект был потрясающим: больным становилось лучше намного быстрее, чем раньше.
- Алексей Полотебнов
- Полотебнов опубликовал результаты своей работы, однако к фактически революционному открытию официальная наука отнеслась без энтузиазма.
- «Капризный» пенициллин
Опыты Флеминга показали, что плесень опасна для микробов, но не причиняет вреда животным. Первым, на ком опробовали вещество, стал помощник Флеминга, болевший гайморитом (воспаление верхнечелюстной пазухи/синуса). После введения в нос вытяжки из плесени ему стало легче.
В конце 20-х годов Флеминг представляет полученные данные в медицинско-научном клубе Лондона. И здесь представители официальной медицины не выказывают особого интереса к открытию.
Со слов современников, «тихий, застенчивый человек», не красноречивый Флеминг начал рекламировать средство. Выступления и статьи на протяжении нескольких лет принесли свои результаты: «коллеги по цеху» заинтересовались открытием Флеминга.
Читайте материал по теме: Чарльз Глен Кинг или Сент-Дьорди: кто открыл витамин С?
Всё бы хорошо, но пенициллин «показал характер»: при получении он быстро разрушался. По прошествии нескольких лет Флемингу помогли английские исследователи Говард Флори и Эрнст Чейн, придумавшие способ получения пенициллина, при котором он не распадался.
- В 42-м году пенициллин был впервые использован в открытых испытаниях на больных.
- В 1945 году за своё открытие Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Чейн удостоились Нобелевской премии по физиологии или медицине.
- Реванш? Отечественный пенициллин
Немного больше настойчивости Алексею Полотебнову и активности представителям официального здравоохранения — и лавры эпохального открытия достались бы России. Есть над чем подумать, ибо история должна учить, не так ли?
…Шла Великая Отечественная война. Антисанитария, плохие условия жизни привели к вспышкам холеры — серьёзной инфекционной болезни, без лечения могущей окончиться смертью. Микробиолог Зинаида Ермольева создаёт для нужд армии противохолерный бактериофаг, спасший впоследствии десятки тысяч людей.
Читайте материал по теме: Во имя Победы! Подвиг медиков в годы Великой Отечественной войны
Среди нерешённых оставалась проблема бактериальных инфекций. К сожалению, имеющиеся антисептики (спиртовый раствор йода и др.) помогали далеко не во всех случаях.
О работах английских учёных узнали в СССР. Зинаида Виссарионовна начинает исследования над способом получения отечественного препарата. Цель была достигнута в 1942 году. Выпускать его начали спустя два года на предприятиях химико-фармацевтической промышленности. Благодаря первому отечественному пенициллину были спасены тысячи жизней бойцов Красной Армии.
Интересный факт: в 1944 году, уже после получения советского препарата, Москву в составе научной делегации посетил профессор Флори. Он привёз свой пенициллин и предложил сравнить его с советским.
Отечественный пенициллин показал более высокую активность: 28 единиц против 20 в 1 мл. После этого Флори и его американский коллега предложили испытать средство на пациентах.
И здесь отечественный пенициллин также «обошёл» зарубежного собрата.
Начало положено
Историю медицины можно классифицировать по разным критериям. Однако вряд ли кто-то оспорит факт, что получение пенициллина стало чертой между «доантибиотиковой» и «антибиотиковой» эпохами.
После пенициллина фармацевты стали создавать другие препараты, губительно действующие на болезнетворные микроорганизмы.
Стало возможным полное излечение от инфекций, ранее нередко приводивших к инвалидизации и даже к смерти. Появились схемы лечения, в которых использовалось более 1-го антибиотика.
Эти средства выпускались в формах, которые можно принимать внутрь, вводить внутримышечно и внутривенно.
ФЛЕМИНГ ПРЕДУПРЕЖДАЛ, ЧТО НЕ СТОИТ ПРИМЕНЯТЬ ПЕНИЦИЛЛИН
ДО УСТАНОВЛЕНИЯ ДИАГНОЗА
Казалось бы, патогенным микробам не оставлено шанса на успех, но…
Не панацея
Период воодушевления от успешного применения пенициллина в какой-то степени уменьшился, когда выяснилось, что бактерии развивают к нему резистентность (устойчивость). Ещё в конце 40-х годов прошлого века были выявлены не восприимчивые к антибиотику культуры золотистого стафилококка.
По мере создания новых подобных средств против различных патогенов не бездействовали и сами микроорганизмы, постепенно приспосабливаясь к антибиотикам.
Одна из важных причин этого явления в том, что некоторые люди иногда принимают их бесконтрольно, в том числе в неправильных дозировках и не по показаниям. Не всегда соблюдается и режим приёма медикамента.
По поводу развития бактериальной устойчивости говорил и сам Флеминг: он предупреждал, что не стоит применять пенициллин до установления диагноза; нельзя использовать его короткое время и в совсем небольших количествах.
Сегодня проблема устойчивости к антибиотикам очень актуальна. Существует вероятность того, что медицина вернётся в эпоху до их изобретения.
Парадокс будет состоять в том, что в нашем распоряжении будет целый арсенал препаратов, больше не справляющихся с теми, кто на эволюционной лестнице появился гораздо раньше нас.
Разумеется, бактерии не обладают разумом, но их способность через мутации приспосабливаться к изобретаемому «оружию» на каком-то этапе может изменить существующую расстановку сил. К сожалению, не в нашу пользу.
- Что можем сделать мы?
- Рекомендации несложные, но вполне способные отдалить время «тотальной» резистентности к антибиотикам:
- — принимайте антибиотики только по назначению доктора;
- — не останавливайте их приём, даже если вам стало лучше. Следуйте схеме лечения, постоянно информируя врача обо всех изменениях — как положительных, так и отрицательных;
- — помните: антибиотики неэффективны при вирусных патологиях.
- Новое — это хорошо забытое старое?
- В истории исследований «межмикробного противостояния» имеется ещё один интересный факт, известный, пожалуй, не так хорошо, как антибиотиковый.
Давно было показано, что бактерии — как и другие организмы — имеют своих «врагов». Одни из них — вирусы. Но не те, которые поражают животных или человека, а особые, бактериальные. С одним из таких вирусов и работала Зинаида Ермольева.
Бактериофаги (или просто фаги) — вирусы, атакующие бактерий — известны уже давно. Однако после изобретения пенициллина Запад, по-видимому, не очень интенсивно работал в этой области, тогда как СССР и страны Восточной Европы (в частности, Польша), продолжали работу в этом направлении.
В результате в Советском Союзе был наработан значительный опыт по применению бактериофагов, в том числе и в клинической практике. Крупный центр по проблемам фагов и фаготерапии продолжает свою работу в Тбилиси (Грузия).
В последние десятилетия на Западе интерес к фаготерапии также возрождается. Разумеется, есть в этой области и свои проблемы. Однако перед лицом реальной опасности, стоящей перед человечеством в виде множественной устойчивости к антибиотикам, возможно бактериофаги — одна из реальных возможностей если не ликвидировать, то по крайней мере ослабить угрозу.
Энвер Алиев
Пенициллин: история открытия и применение в военные годы
За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней.
В самом начале войны многие солдаты умирали не от ран, а от заражения крови. Пенициллин исцелил тысячи бойцов, которых считали безнадежными. История его открытия похожа на детектив, развязка которого подарила человечеству первый антибиотик, продливший продолжительность жизни примерно на 30 лет.
В 1928 году британский микробиолог Александр Флеминг обнаружил плесень, которая подавляла рост культуры стафилококков. Эта плесень относилась к редкому виду грибов рода Penicillium — P. Notatum.
Долгие годы специалисты пытались создать удобный для практического использования препарат на основе грибка, но безуспешно. Активное вещество лабораторной плесени не только с трудом поддавалось очистке, но и оказывалось нестабильным.
Лишь в 1940 году в журнале The Lancet появилась первая статья об эффективном антибиотике — пенициллине. В условиях войны у Англии не было возможности разрабатывать технологию промышленного производства, и специалисты поняли: надо отправляться в США.
Так в 1941 году фронт исследовательской работы переместился в Америку.
Западный фронт
Сама поездка оказалась нервной: было жарко, а плесневые грибы не выдерживают высокой температуры — их могли не довезти. В США перед учеными встала другая проблема: возможность промышленного производства пенициллина.
Научные специалисты общались со многими учеными и фабрикантами, и в итоге в 1941 году обосновались в лаборатории города Пеории штата Иллинойс.
Американские исследователи предложили новую питательную среду для выращивания плесневых грибов — кукурузный экстракт, которого в этом регионе США было много. Он оказался более чем пригодным для исследовательских целей.
Была еще одна задача — найти наиболее «продуктивный» штамм грибка. В лабораторию присылали образцы плесени со всего мира, но нужной среди них не было. Искали и на месте: наняли женщину, которая покупала заплесневелые продукты, — ее прозвали «плесневой Мэри».
В один прекрасный летний день 1943 года Мэри принесла в лабораторию полусгнившую дыню, а на ней — золотистую плесень Penicillium Chrysogenum, которая и оказалась именно той, что нужна была ученым.
Из плесени получилось выделить самый эффективный штамм, и при этом его производство оказалось очень выгодным: стоимость лечения одного случая сепсиса снизилась с 200 до 6,5 доллара.
Сегодняшний пенициллин — это потомок той самой плесени.
Наконец, председатель научно-исследовательского медицинского совета США Альфред Ричардс взял под крыло организацию производства — финансирование поступило через президента США Рузвельта. Первый завод построили меньше чем за год, и в течение первого года его работы производство пенициллина выросло в 100 раз.
В армии союзников антибиотики начали использовать в июле 1943 года во время высадки на Сицилии — случаи смерти от гангрены прекратились. По некоторым данным, с высадкой в Нормандии в июне 1944 года медлили не только по политическим соображениям, но и из-за опасений, что пенициллина не хватит.
Советские специалисты — Зинаида Виссарионовна Ермольева, директор Всесоюзного института экспериментальной медицины (ВНИЭМ) и ее помощница Тамара Иосифовна Балезина — при лечении ранений боролись с тем, что многие пациенты умирали не от ран, а от заражения крови бактериальными инфекциями.
Ермольева, конечно, знала, что в 1929 году Флеминг сформулировал идею получения пенициллина, но выделить его в чистом виде так и не смог. По одной из версий — недоказанной — сведения о препарате от сепсиса Ермольевой передали советские разведчики.
Известно, что Зинаида Виссарионовна в начале войны обратилась через Наркомздрав к англичанам с просьбой предоставить образец для экспериментов, однако ответа пришлось ждать слишком долго. Научные специалисты начали искать собственный штамм.
«Устав от напрасного ожидания, весной 1942 года я с помощью друзей стала собирать плесени из самых различных источников, — писала Балезина в своих воспоминаниях.
— Те, кто знал о сотнях неудачных попыток Флори найти свой продуцент пенициллина, относились к моим опытам иронически». Пятнадцатый грибок, выросший на поверхности пиофага, угнетал рост некоторых организмов.
Его активность была в 4–6 раз ниже, чем у грибка Флеминга, но случай доказал, что получить пенициллин возможно.
К тому времени, когда пришел ответ от англичан — они советовали обратиться к США, так как опыты по пенициллину прекратились, — антибиотик, по воспоминаниям Балезиной, уже «оказал магическую помощь» советским пациентам.
Первые клинические испытания прошли в московском госпитале № 5004 на 25 безнадежных септических раненых. Глава госпиталя профессор Руфанов считал это экспериментом на людях.
«Невозможно описать нашу радость и счастье, когда мы поняли, что все наши раненые постепенно выходят из септического состояния и начинают поправляться. В конце концов все 25 были спасены!» — вспоминала Балезина.
Тем не менее возможности производства не соответствовали масштабам научных открытий, тем более развитие медицинской промышленности подкосила война. За исключением того, антибиотик был не в чести у Сталина.
В 1943 году своего пенициллина еще не было, СССР получал препарат по ленд-лизу от США, и Сталин боялся, что лекарство окажется зараженным. Для того чтобы применять его в лечении, очень если речь шла о генералитете, требовалось личное разрешение вождя.
Так, Никита Хрущев в мемуарах описывает гибель генерала Николая Ватутина: Сталин запретил лечить его пенициллином, и тот умер от гангрены.
И тем не менее промышленное производство пенициллина началось в 1943-м, а спустя год им уже лечили на фронте. По некоторым данным, в конце войны в СССР антибиотика производили в 1000 раз меньше, чем в США, и все же лекарство спасло тысячи солдат, которых считали безнадежными.
Жизнь после
В марте 1945 года препарат появился в американских аптеках. Как только пенициллин стал известен повсеместно, он превратился в панацею: стали появляться мази, капли, лосьоны, притирки и присыпки, которые обещали помочь быстро и от всего.
Флеминг реагировал на такое развитие событий в традиционном английском стиле: однажды он сказал, что не удивится, если завтра появится губная помада с пенициллином.
В ответ один из его коллег предложил рекламный текст: «Целуйте кого хотите, где хотите, как хотите — и вы избежите неприятных последствий, кроме брака, если будете пользоваться нашей пенициллиновой губной помадой».
В 1945 году Флеминг получил за создание пенициллина Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Он публично заявил, что патентовать лекарство не будет, так как оно создано для спасения всего человечества.
В 1947 году советская делегация отправилась в США — за технологией. Члены делегации вернулись год спустя и привезли с собой регламент (правила) эффективного производства.
В эти годы оба пенициллина — и отечественный, и зарубежный — стали жертвами политических споров: одни утверждали, что отечественный — лучше, другие пытались доказать, что между импортным пенициллином и нашим различий нет.
Несмотря на противоречия, технологию все же купили, и вот тогда пенициллин «для всех» начали производить и в СССР.
За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней.
«Для победы во Второй мировой войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий», — именно подобные слова прозвучали при вручении Флемингу Нобелевской премии по биологии и медицине.
Внедрение препарата, а за ним целой армии новых антибиотиков продлило среднюю продолжительность жизни человека примерно на 30 лет.
История открытия пенициллина. Досье
ТАСС-ДОСЬЕ /Юлия Ковалева/. 75 лет назад, 12 февраля 1941 г., в Лондоне британские ученые Говард Флори и Эрнст Чейн впервые применили пенициллин для лечения человека. Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал об истории открытия этого препарата.
Пенициллин — антибиотик, обладающий широким антимикробным действием.
Является первым эффективным лекарством против многих тяжелых заболеваний, в частности, сифилиса и гангрены, а также инфекций, вызываемых стафилококками и стрептококками.
Его получают из некоторых видов плесневого грибка рода Penicillium (лат. penicillus — «кисть»; под микроскопом спороносные клетки плесени похожи на кисточку).
История открытия
Упоминания об использовании плесени в лечебных целях встречаются в трудах персидского ученого Авиценны (II в.) и швейцарского врача и философа Парацельса (XIV в.). Боливийский специалист по этноботанике Энрике Облитас Поблете в 1963 г. описал применение плесени индейскими знахарями в эпоху инков (XV-XVI вв.).
В 1896 г. итальянский врач Бартоломео Гозио, изучая причины поражения риса плесенью, вывел формулу антибиотика, схожего с пенициллином. Ввиду того, что он не смог предложить практическое применение нового лекарства, его открытие было забыто. В 1897 г.
французский военный врач Эрнест Дюшен заметил, что арабские конюхи собирают плесень с сырых седел и лечат ею раны лошадей. Дюшен тщательно обследовал плесень, опробовал ее на морских свинках и выявил ее разрушающее действие на палочку брюшного тифа.
Результаты своих исследований Эрнест Дюшен представил в парижском институте Пастера, но они также не были признаны. В 1913 г.
американским ученым Карлу Альсбергу и Отису Фишеру Блэку удалось получить из плесени кислоту, обладающую противомикробными свойствами, однако их исследования были прерваны с началом Первой мировой войны.
В 1928 г. британский ученый Александр Флеминг проводил рядовой эксперимент в ходе исследования сопротивляемости человеческого организма бактериальным инфекциям.
Он обнаружил, что некоторые колонии стафилококковых культур, оставленные им в лабораторных чашках, заражены штаммом плесени Penicillium Notatum. Вокруг пятен плесени Флеминг заметил область, в которой бактерий не было.
Это позволило ему сделать вывод о том, что плесень вырабатывает убивающее бактерии вещество, которое ученый назвал «пенициллином».
Флеминг недооценил свое открытие, полагая, что получить лекарство будет очень трудно. Его работу продолжили ученые из Оксфорда Говард Флори и Эрнст Чейн. В 1940 г. они выделили препарат в чистом виде и изучили его терапевтические свойства. 12 февраля 1941 г. инъекция пенициллина впервые была сделана человеку.
Пациентом Флори и Чейна стал лондонский полицейский, умиравший от заражения крови. После нескольких инъекций ему стало лучше, однако запас лекарства быстро закончился, и больной скончался. В 1943 г. Говард Флори передал технологию получения нового препарата американским ученым, в США было налажено массовое производство антибиотика. В 1945 г.
Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Чейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Исследования российских и советских ученых
В 1870-х гг. исследованием плесени занимались медики Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин, которые обнаружили, что она блокирует рост других микроорганизмов. Полотебнов рекомендовал использовать эти особенности плесени в медицине, в частности, для лечения кожных заболеваний. Но идея не получила распространения.
В СССР первые образцы пенициллина получили микробиологи Зинаида Ермольева и Тамара Балезина. В 1942 г. они обнаружили штамм Penicillium Crustosum, продуцирующий пенициллин. В ходе испытаний лекарство показало гораздо большую активность, чем его английские и американские аналоги. Однако полученный антибиотик терял свойства при хранении и вызывал повышение температуры у пациентов.
В 1945 г. 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.
Признание
Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны. По некоторым оценкам, благодаря этому антибиотику в годы войны и после нее были спасены около 200 млн человек.
Открытие этого препарата не раз признавалось одним из важнейших научных достижений в истории человечества.
Большинство современных антибиотиков были созданы именно после исследования лечебных свойств пенициллина.