Пеніцилін було відкрито 1928 року. А от у Радянському Союзі люди продовжували вмирати навіть тоді, коли на Заході цим антибіотиком уже лікували на повну силу.
Зброя проти мікроорганізмів
Антибіотики (від грецьких слів «анти» - проти і «біос» - життя) - речовини, що вибірково пригнічують життєві функції деяких мікроорганізмів. Перший антибіотик був випадково відкритий 1928 року англійським вченим Олександром Флемінгом. На чашці Петрі, де він вирощував для своїх дослідів колонію стафілококів, він виявив невідому сіро-жовту цвіль, яка знищила всі мікроби навколо себе. Флемінг вивчив загадкову плісняву і незабаром виділив із неї протимікробну речовину. Він назвав його "пеніциліном".
У 1939 році англійські вчені Хоуард Флорі та Ернст Чейн продовжили дослідження Флемінга і незабаром було налагоджено промисловий випуск пеніциліну. В1945 за заслуги перед людством Флемінг, Флорі і Чейн були удостоєні Нобелівської премії.
Панацея з плісняви
У СРСР тривалий час закуповували антибіотики за валюту за шаленими цінами та в дуже обмеженій кількості, тому на всіх їх не вистачало. Сталін особисто поставив перед науковцями завдання щодо розробки власних ліків. Для реалізації цього завдання його вибір припав на знаменитого лікаря-мікробіолога Зінаїду Віссаріоновну Єрмольєву. Це завдяки їй було зупинено епідемію холери під Сталінградом, що допомогло Червоній Армії виграти Сталінградську битву.
Через багато років Єрмольєва так згадувала свою розмову з вождем:
- Над чим ви зараз працюєте, товаришу Єрмольєва?
Я мрію зайнятися пеніциліном.
Що ще за пеніцилін?
Це жива вода, Йосипе Віссаріоновичу. Так-так, справжнісінька жива вода, отримана з плісняви. Про пеніцилін стало відомо двадцять років тому, але всерйоз ним так ніхто й не зайнявся. Принаймні у нас.
Що ви хочете?..
Я хочу знайти цю плісняву та приготувати препарат. Якщо це вдасться, ми врятуємо тисячі, а може, й мільйони життів! Особливо мені здається це важливим зараз, коли поранені солдати часто-густо гинуть від зараження крові, гангрени і всіляких запалень.
Дійте. Вас забезпечать усім необхідним».
Залізна леді радянської науки
Того факту, що вже в грудні 1944 року пеніцилін стали масово виробляти в нашій країні, ми зобов'язані саме Єрмольєвій - донській козачці, яка закінчила гімназію, а потім і жіночий медичний інститут у Ростові.
Перший зразок радянського антибіотика був отриманий нею з плісняви, що принесена з бомбосховища, що знаходився неподалік від лабораторії на вулиці Обуха. Досвіди, які проводила Єрмольєва на лабораторних тваринах, дали приголомшливі результати: піддослідні звірята, що буквально вмирають, яких перед цим заразили мікробами, що викликають тяжкі захворювання, буквально після однієї ін'єкції пеніциліну одужували в короткий термін. Лише після цього Єрмольєва вирішила спробувати «живу воду» на людях, і невдовзі пеніцилін почали застосовувати у польових госпіталях.
Таким чином, Єрмольєву вдалося врятувати тисячі безнадійних хворих. Сучасники відзначали, що ця дивовижна жінка вирізнялася ніжним «залізним» характером, енергійністю та цілеспрямованістю. За успішну боротьбу з інфекціями на Сталінградському фронті в кінці 1942 Єрмольєва була нагороджена орденом Леніна. А 1943 року їй було присуджено Сталінську премію 1-го ступеня, яку вона передала до Фонду оборони на закупівлю бойового літака. Так у небі над рідним Ростовим вперше з'явився знаменитий винищувач «Зінаїда Єрмольєва».
За ними майбутнє
Усе подальше життя Єрмольєва присвятила вивченню антибіотиків. За цей час вона отримала перші зразки таких сучасних антибіотиків, як стрептоміцин, інтерферон, біцилін, екмолін та дипасфен. А незадовго до своєї смерті Зінаїда Віссаріонівна сказала в бесіді з журналістами: «На певному етапі пеніцилін був справжнісінькою живою водою, але життя, в тому числі і життя бактерій, не стоїть на місці, тому для перемоги над ними потрібні нові, досконаліші ліки. . Створити їх у максимально короткі терміни та дати людям – це те, чим вдень та вночі займаються мої учні. Тож не дивуйтеся, якщо одного чудового дня в лікарнях і на полицях аптек з'явиться нова жива вода, але тільки вже не з плісняви, а з чогось іншого».
Її слова виявилися пророчими: зараз у всьому світі відомо понад сто видів антибіотиків. І всі вони, як і їхній «молодший брат» пеніцилін, є здоров'ям людей. Антибіотики бувають широкого спектра (активні щодо широкого спектру бактерій) та вузького спектра дії (ефективні щодо лише специфічних груп мікроорганізмів). Єдиних принципів присвоєння антибіотикам назв тривалий час не існувало. Але у 1965 році Міжнародний комітет з номенклатури антибіотиків рекомендував такі правила:
- Якщо відома хімічна структура антибіотика, назву вибирають з урахуванням класу сполук, до якого він належить.
- Якщо структура не відома, назва дається за найменуванням роду, сімейства або порядку, до якого належить продуцент.
- Суфікс «міцин» присвоюється лише антибіотикам, синтезованим бактеріями системи Actinomycetales.
- Також у назві можна давати вказівку на спектр чи спосіб дії.
Складно уявити зараз, що такі захворювання як пневмонія, туберкульоз та ЗПСШ лише 80 років тому означали смертний вирок для пацієнта. Дієвих лікарських засобів проти інфекцій не було, і люди вмирали тисячами та сотнями тисяч. Ситуація ставала катастрофічною у періоди епідемій, коли внаслідок спалаху тифу чи холери гинули населення цілого міста.
Сьогодні в кожній аптеці антибактеріальні препарати представлені в широкому асортименті, а вилікувати за їх допомогою можна навіть такі грізні хвороби, як менінгіт та сепсис (загальне зараження крові). Далекі від медицини люди рідко замислюються над тим, коли винайшли перші антибіотики, і кому людство зобов'язане порятунком величезної кількості життів. Ще важче уявити, як лікували інфекційні хвороби до цього революційного відкриття.
Життя до антибіотиків
Ще з курсу шкільної історії багато хто пам'ятає, що тривалість життя до епохи Нового часу була дуже невеликою. Чоловіки і жінки, які дожили до тридцятирічного віку, вважалися довгожителями, а відсоток дитячої смертності досягав неймовірних значень.
Пологи були своєрідною небезпечною лотереєю: так звана пологова гарячка (інфікування організму породіллі та смерть від сепсису) вважалася звичайним ускладненням, а ліків від неї не було.
Поранення, отримане у битві (а воювали люди у всі часи багато і майже завжди), призводило зазвичай до смерті. І найчастіше не тому, що пошкоджувалися життєво важливі органи: навіть травми кінцівок означали запалення, зараження крові та смерть.
Давня історія та Середньовіччя
Стародавній Єгипт: запліснявілий хліб як антисептикПроте, люди з давніх часів знали про цілющі властивості деяких продуктів щодо інфекційних захворювань. Наприклад, ще 2500 років тому в Китаї соєве борошно, що забродило, використовувалося для лікування гнійних ран, а ще раніше індіанці майя з тією ж метою застосовували цвіль з особливого виду грибів.
У Єгипті часів будівництва пірамід запліснявілий хліб був прототипом сучасних антибактеріальних засобів: пов'язки з ним значно підвищували шанс одужання у разі поранення. Використання цвілевих грибів мало суто практичний характер до того часу, поки вчені не зацікавилися теоретичною стороною питання. Однак до винаходу антибіотиків у їхньому сучасному вигляді було ще далеко.
Новий час
У цю епоху наука швидко розвивалася в усіх напрямках, і медицина винятком не стала. Причини гнійних інфекцій внаслідок поранення чи оперативного втручання описав у 1867 році Д. Лістер, хірург із Великобританії.
Саме він встановив, що збудниками запалення є бактерії і запропонував спосіб боротьби з ними за допомогою карболової кислоти. Так виникла антисептика, яка ще довгі роки залишалася єдиним більш менш успішним методом профілактики та лікування нагноєнь.
Коротка історія відкриття антибіотиків: пеніциліну, стрептоміцину та інших
Лікарі та дослідники відзначали низьку ефективність антисептиків щодо збудників, які проникли глибоко у тканини. Крім того, дія ліків послаблювалася біологічними рідинами пацієнта і була короткою. Потрібні були більш дієві препарати, і вчені всього світу активно працювали в цьому напрямку.
У якому столітті винайшли антибіотики?
Явище антибіозу (здатності одних мікроорганізмів знищувати інші) відкрили наприкінці 19 століття.
- У 1887 році один із основоположників сучасної імунології та бактеріології – всесвітньо відомий французький хімік та мікробіолог Луї Пастер – описав згубну дію ґрунтових бактерій на збудника туберкульозу.
- Спираючись на його дослідження, італієць Бартоломео Гозіо в 1896 отримав в ході експериментів мікофенолову кислоту, що стала одним з перших антибактеріальних засобів.
- Трохи пізніше (1899) німецькі лікарі Еммеріх і Лов відкрили піоценазу, що пригнічує життєдіяльність збудників дифтерії, тифу та холери.
- А раніше – у 1871 році – російські лікарі Полотебнов та Манассеїн виявили згубну дію цвілевих грибів на деякі хвороботворні бактерії та нові можливості у терапії венеричних захворювань. На жаль, їхні ідеї, викладені у спільній праці «Патологічне значення плісняви», не звернули на себе належної уваги і практично не застосовувалися.
- У 1894 році І. І. Мечников обґрунтував практичне використання кисломолочних продуктів, що містять ацидофільні бактерії, для лікування деяких кишкових розладів. Це підтвердили практичні дослідження російського вченого Еге. Гартье.
Тим не менш, епоха антибіотиків почалася в 20 столітті з відкриття пеніциліну, який започаткував справжню революцію в медицині.
Винахідник антибіотиків
Олександр Флемінг – першовідкривач пеніциліну Ім'я Олександра Флемінга відоме зі шкільних підручників біології навіть далеким від науки людям. Саме він вважається першовідкривачем речовини з антибактеріальною дією – пеніциліну. За неоціненний внесок у науку 1945 року британський дослідник отримав Нобелівську премію. Інтерес для широкої публіки представляють як подробиці зробленого Флемінгом відкриття, а й життєвий шлях вченого, і навіть особливості його особистості.
Народився майбутній лауреат Нобелівської премії у Шотландії на фермі Лохвільд у багатодітній родині Хуга Флемінга. Освіту здобувати Олександр почав у Дарвелі, де провчився до дванадцятирічного віку. Через два роки навчання в академії Кілмарнок перебрався до Лондона, де жили та працювали старші брати. Юнак працював клерком, водночас будучи студентом Королівського Політехнічного інституту. Займатися медициною Флемінг вирішив на приклад брата Томаса (лікаря-офтальмолога).
Вступивши до медичної школи при госпіталі Святої Марії, Олександр 1901 року отримав стипендію цього навчального закладу. Спочатку юнак не віддавав вираженого переваги будь-якої конкретної галузі медицини. Його теоретичні та практичні роботи з хірургії в роки навчання свідчили про неабиякий талант, проте Флемінг не відчував особливої пристрасті до роботи з «живим тілом», завдяки чому і став винахідником пеніциліну.
Доленосним для молодого лікаря виявився вплив Алмрота Райта – відомого професора патології, який приїхав 1902 року до госпіталю.
Раніше Райт розробив та успішно застосував вакцинацію від черевного тифу, проте його інтерес до бактеріології цим не обмежився. Він створив групу молодих перспективних фахівців, до якої потрапив Олександр Флемінг. Здобувши в 1906 році вчений ступінь, він був запрошений до команди і працював у дослідницькій лабораторії лікарні все своє життя.
У роки Першої світової війни молодий вчений служив у Королівській дослідницькій армії у званні капітана. У період бойових дій і пізніше, у створеній Райтом лабораторії, Флемінг вивчав наслідки поранень вибуховими речовинами та способи профілактики та лікування гнійних інфекцій. А пеніцилін відкрив сер Олександр уже 28 вересня 1928 року.
Незвичайна історія відкриття
Не секрет, що багато важливих відкриттів було зроблено випадковим чином. Однак для дослідницької діяльності Флемінга фактор випадковості має особливе значення. Ще в 1922 році він зробив своє перше значне відкриття в галузі бактеріології та імунології, застудившись і чхнув у чашку Петрі з посівами хвороботворних бактерій. Через деякий час вчений виявив, що у місці влучення його слини колонії збудника загинули. Так був відкритий і описаний лізоцим – антибактеріальна речовина, що міститься у слині людини.
Так виглядає чаша Петрі із пророщеними грибами Penicillium notatum. Не менш випадковим чином світ дізнався і про пеніцилін. Тут потрібно віддати належне недбалому відношенню персоналу до санітарно-гігієнічних вимог. Чи то чашки Петрі були погано вимиті, чи суперечки цвілевого гриба були занесені із сусідньої лабораторії, але в результаті на посіви стафілокока потрапив Penicillium notatum. Ще однією щасливою випадковістю став тривалий від'їзд Флемінгу. Майбутнього винахідника пеніциліну місяць не було у шпиталі, завдяки чому пліснява встигла вирости.
Повернувшись на роботу, вчений виявив наслідки неохайності, проте не став одразу викидати зіпсовані зразки, а придивився до них уважніше. Виявивши, що навколо цвілі колонії стафілокока відсутні, Флемінг зацікавився цим явищем і почав вивчати його детально.
Йому вдалося визначити речовину, яка спричинила загибель бактерій, яку він назвав пеніциліном. Розуміючи важливість свого відкриття для медицини, британець присвятив понад десять років дослідження цієї речовини. Були опубліковані роботи, в яких він доводив унікальні властивості пеніциліну, визнаючи, однак, що на цій стадії препарат непридатний для лікування людей.
Пеніцилін, отриманий Флемінгом, довів свою бактерицидну активність щодо багатьох грамнегативних мікроорганізмів та безпеку для людей та тварин. Проте препарат був нестабільний, терапія вимагала частого введення величезних доз. Крім того, в ньому було надто багато білкових домішок, що давали негативні побічні ефекти. Експерименти зі стабілізації та очищення пеніциліну велися британським ученим з того часу, як перший антибіотик був відкритий і аж до 1939-го року. Однак до позитивних результатів вони не привели, і Флемінг охолонув ідеї використання пеніциліну для лікування бактеріальних інфекцій.
Винахід пеніциліну
Другий шанс, відкритий Флемінгом, пеніцилін отримав у 1940-му році.
В Оксфорді Говард Флорі, Норман У. Хітлі та Ернст Чейн, об'єднавши свої знання в хімії та мікробіології, зайнялися отриманням придатного до масового використання препарату.
Близько двох років потрібно було виділити чисту діючу речовину і випробувати її в клінічних умовах. На цьому етапі до досліджень було залучено першовідкривача. Флемінгу, Флорі та Чейну вдалося успішно вилікувати кілька тяжких випадків сепсису та пневмонії, завдяки чому пеніцилін зайняв своє законне місце у фармакології.
Надалі була доведена його ефективність щодо таких захворювань, як остеомієліт, пологова гарячка, газова гангрена, стафілококова септицемія, гонорея, сифіліс та багатьох інших інвазивних інфекцій.
Вже у повоєнні роки було з'ясовано, що пеніциліном можна лікувати навіть ендокардит. Ця серцева патологія раніше вважалася невиліковною і призводила до смерті в 100% випадків.
Багато про особистість першовідкривача говорить той факт, що Флемінг категорично відмовився патентувати своє відкриття. Розуміючи всю значущість препарату для людства, він вважав за обов'язкове зробити його доступним для всіх. З іншого боку, сер Олександр дуже скептично ставився до своєї ролі створення панацеї від інфекційних захворювань, характеризуючи її як «Міф Флемінга».
Таким чином, відповідаючи на питання про те, в якому році винайшли пеніцилін, слід називати 1941р. Саме тоді було отримано повноцінний дієвий препарат.
Паралельно розробка пеніциліну велася США та Росії.Американському досліднику Зельману Ваксману в 1943 вдалося отримати ефективний щодо туберкульозу і чуми стрептоміцин, а мікробіолог Зінаїда Єрмольєва в СРСР у цей же час отримала крустозин (аналог, який майже в півтора рази перевершував зарубіжні).
Виробництво антибіотиків
Після науково та клінічно підтвердженої ефективності антибіотиків постало закономірне питання про їх масове виробництво. На той час йшла Друга світова війна, і фронту дуже потрібні були ефективні засоби лікування поранених. У Великій Британії можливість виготовляти ліки була відсутня, тому виробництво та подальші дослідження були організовані в США.
З 1943 року пеніцилін почав випускатися фармацевтичними компаніями в промислових обсягах і врятував мільйони людей, збільшивши середню тривалість життя. Значимість описаних подій для медицини зокрема та історії загалом переоцінити важко, оскільки той, хто відкрив пеніцилін, зробив справжній прорив.
Значення пеніциліну в медицині та наслідки його відкриття
Антибактеріальна речовина цвілевого гриба, виділена Олександром Флемінгом та вдосконалена Флорі, Чейном та Хітлі, стала основою для створення безлічі різних антибіотиків. Як правило, кожен препарат активний щодо певного виду хвороботворних бактерій та безсилий проти інших. Наприклад, пеніцилін не є ефективним проти палички Коха. Проте саме розробки першовідкривача дозволили Ваксману отримати стрептоміцин, який став порятунком від туберкульозу.
Ейфорія 50-х років минулого століття з приводу відкриття та масового виробництва «чарівного» засобу видавалася цілком виправданою. Грізні захворювання, які століттями вважалися смертельними, відступили, і з'явилася можливість суттєво покращити якість життя. Деякі вчені настільки оптимістично дивилися в майбутнє, що пророкували навіть швидкий і неминучий кінець будь-яким інфекційним захворюванням. Однак навіть той, хто вигадав пеніцилін, попереджав про можливі несподівані наслідки. І як показав час, інфекції нікуди не зникли, а відкриття Флемінгу можна оцінювати подвійно.
Позитивний аспект
Терапія інфекційних захворювань із приходом у медицину пеніциліну змінилася радикально. На його основі було отримано препарати, ефективні проти всіх відомих збудників. Тепер запалення бактеріального походження лікуються досить швидко і надійно курсом ін'єкцій або таблеток, а прогнози на одужання майже завжди сприятливі. Значно знизилася дитяча смертність, збільшилася тривалість життя, а смерть від пологової лихоманки пневмонії стала рідкісним винятком. Чому ж інфекції як клас нікуди не зникли, а продовжують переслідувати людство не менш активно, ніж 80 років тому?
Негативні наслідки
На момент виявлення пеніциліну було відомо багато різновидів хвороботворних бактерій. Вченим вдалося створити кілька груп антибіотиків, за допомогою яких можна було впоратися з усіма збудниками. Однак у ході застосування антибіотикотерапії з'ясувалося, що мікроорганізми під дією препаратів здатні мутувати, набуваючи стійкості. Причому нові штами утворюються у кожному поколінні бактерій, зберігаючи резистентність на генетичному рівні. Тобто люди своїми руками створили величезну кількість нових ворогів, яких до винаходу пеніциліну не існувало, і тепер людство змушене постійно шукати нові формули антибактеріальних засобів.
Висновки та перспективи
Чи виходить, що відкриття Флемінга було непотрібним і навіть небезпечним? Звичайно ж, ні, оскільки до таких результатів призвело виключно бездумне та безконтрольне використання одержаної «зброї» проти інфекцій. Той, хто винайшов пеніцилін, ще на початку 20 століття вивів три основні правила безпечного застосування антибактеріальних засобів:
- виявлення конкретного збудника та використання відповідного препарату;
- достатнє для загибелі збудника дозування;
- повний та безперервний курс лікування.
На жаль, люди рідко дотримуються цієї схеми. Саме самолікування і недбалість стали причиною появи незліченних штамів хвороботворних мікроорганізмів і інфекцій, що важко піддаються антибактеріальній терапії. Саме відкриття пеніциліну Олександром Флемінгом – це велике благо для людства, якому все ще потрібно вчитися використовувати його раціонально.
На сьогоднішній день у більшості цивілізованих країн світу успішно лікуються такі захворювання, як: пневмонія, венеричні інфекції, туберкульоз, гангрена та інші. Важко уявити, скільки людей проживало на планеті Земля, якби не винахідник антибіотиків (пеніциліну). Швидше за все, на зміну епідемії чуми прийшла б повальна захворюваність на дифтерію і холеру. І така картина спостерігалася б у всіх куточках земної кулі.
У матеріалі ви дізнаєтеся про те, хто є винахідником антибіотиків і до чого можуть призвести подальші мутації хвороботворних організмів.
Екскурс у давню історію
Давайте перенесемося на 2500 років тому. Хоча в той час до винаходу антибіотиків було ще далеко, проте вже тоді китайські лікарі активно застосовували кашку з соєвого борошна для лікування порізів і гнійних ран.
Серед стародавніх єгиптян також був винахідник антибіотика. Але їх застосовували зовсім не в благих цілях. Придворним лікарям спало на думку обв'язувати пошкоджені масивними кайданами щиколотки рабів пов'язками із запліснявілого хліба. Це дозволяло запобігти розвитку інфекції в антисанітарних умовах і продовжити термін життя рабів.
Що передувало винаходу ліки
Ще в XIX столітті було відкрито таке явище, як антибіоз- Вміння живих мікроорганізмів знищувати інші і позбавляти їх здатності розмножуватися. Проте найближче до розгадки підібрався військово-польовий лікар французького походження. Ернест Дюшен. Якось він побачив, як арабські конюхи застосовували пліснява для лікування ушкоджень спини у коней. Лікар взяв зразок та назвав його Penicillium glaucum, після чого успішно використав проти черевного тифу у морських свинок.
Д. Лістераскладно назвати винахідником антибіотиків, проте його можна сміливо вважати першовідкривачем антисептиків. У 1867 році британський хірург почав використовувати для дезінфекції ран карболову кислоту. Завдяки цьому стало можливим боротися з гнійними інфекціями та ускладненнями, що виникають після оперативних втручань.
Перший винахідник пеніциліну: Олександр Флемінг
Не можна зустріти жодного підручника біології, у якому б не значилося ім'я цієї великої людини. Шотландець Олександр Флемінгще з дитинства мріяв знайти ліки, які рятують від смертельних захворювань. Саме тому він вступив до медичної школи, яка функціонувала на базі шпиталю Святої Марії. Здобувши диплом, він активно зайнявся вивченням «світу під мікроскопом».
Офіційною датою винаходу першого у світі антибіотика вважається 3 березня 1928 року. Саме цього знаменного дня Олександр Флемінгповернувся до своєї лабораторії і помітив, що на одній із пластин з культурами з'явилися цвілі гриби. На свій подив, учений виявив, що на цій пластині відсутні колонії стафілококів.
Винахідник антибіотиків Флемінг зайнявся вивченням унікальних властивостей пеніциліну і виявив, що він впливає не лише на стафілококи, а й на інші хвороботворні бактерії, які викликають пневмонію, менінгіт, скарлатину та низку інших смертельно небезпечних захворювань. Тим не менш, Флемінг не зміг далеко просунутися у вдосконаленні препарату. Це було з недостатніми лабораторними і хімічними ресурсами. Адже фахівцю потрібно було видобути пеніцилінову рідину, очистити її та визначити: у знищенні якихось бактерій препарат виявиться найефективнішим.
Винахідники антибіотиків: 12 років по тому.
У розпал Другої світової війни (1940 рік) двоє вчених з Оксфордського університету шукали тему для написання дисертації в галузі бактеріології. Австралієць Говард Флоріта німець єврейського походження Ернст Цейн, що втік з Німеччини до США, зацікавилися відкриттям Флемінга
Вже влітку того ж року майбутні винахідники провели експеримент на групі з 50 мишей, заражених смертельним стрептококом. Половина гризунів померла від сепсису, а другу частину вдалося врятувати ін'єкціями. пеніциліну. Вченим знадобилося ще кілька років, щоб доопрацювати формулу ліків.
Цікавий факт:рівно 14 років після відкриття пеніциліну Олександром Флемінгом, у березні 1942 року, Енн Міллер стала першим цивільним пацієнтом, який пройшов курс успішного лікування цим лікарським засобом. Їй вдалося вилікуватися від стрептококового сепсису, винуватцем якого став викидень. Це сталося у лікарні Нью-Хейвен у Коннектикуті.
З січня до травня 1942 року у США було вироблено близько 400 мільйонів одиниць чистого пеніциліну. До кінця Другої світової війни американські фармацевтичні компанії почали виробляти по 650 мільйонів одиниць на місяць.
Світове визнання винахідників
Усі три винахідники антибіотиків отримали в 1945 року Нобелівську преміюза найбільше відкриття. Окремо треба сказати про Флемінга, який неодноразово відзначався різними нагородами. У його послужному списку: 25 почесних ступенів, лицарське звання та понад 20 медалей.
Це цікаво:Внесок винахідника антибіотиків Флемінга у медичну галузь неможливо переоцінити. Напевно тому на його могилі можна побачити напис подяки: «Олександр Флемінг – винахідник антибіотиків».
Хто став винахідником антибіотиків у Росії
На території нашої держави унікальні бактерії було відкрито у 1860 році. Під час дискусії двоє вчених – Олексія Полотебноваі В'ячеслава Манасеїна. Вони виявили, що поруч із пліснявою відсутні колонії хвороботворних організмів. Зробивши таке відкриття, Манассеїн створив еліксир на основі цвілі, а потім обприскав їм руку знайомого, який страждав на виразкову хворобу. Речовина дійсно допомогла пацієнтові вилікуватися, проте через певні причини з подальшим удосконаленням формули пеніциліну вчені не поспішали.
І лише в період Другої світової війни, коли виникла гостра необхідність у препаратах, здатних перемогти бактеріальні захворювання, радянські вчені зайнялися розробкою медичного засобу.
У далекому 1942 професору Зінаїді Єрмольєвоївдалося виділити пеніцилін із плісняви, яку вона зіскребла зі стін московського бомбосховища. Однак застосовувати ліки у військових госпіталях стали лише через два роки (після низки експериментів). У ході лікування ефективність препарату була доведена, тому того ж 1944 року було налагоджено виробництво медикаменту в Радянському Союзі.
Позитивні аспекти винаходу
Після винаходу та поширення пеніциліну суттєво змінилося лікування інфекційних захворювань. Адже на основі плісняви вдалося розробити медикаментозні препарати, спрямовані на боротьбу із запальними процесами бактеріальної етимології. У більшості випадків для лікування недуги достатньо провести курс лікування антибіотиками, тривалістю 7-14 днів.
Вражаючий факт:в ході військових дій більшість солдатів помирало не на полі бою, а через смертельні хвороби. І якщо під час Першої світової війни смертність від бактеріальної пневмонії становила 18%, то під час Другої світової вдалося знизити показник до 1%.
Незважаючи на те, що вдалося знизити рівень дитячої смертності по всій земній кулі та збільшити тривалість життя середньостатистичної людини, інфекції продовжують активно переслідувати людство.
З чим це пов'язано:
У той час, коли винахідник антибіотиків Флемінг відкрив пеніцилін, існувало безліч різновидів хвороботворних бактерій. Вченим вдалося винайти антибіотики, дія яких була спрямована на знищення збудників. Через деякий час після винаходу препаратів фахівці з'ясували, що мікроорганізми здатні мутувати під їх дією.
Що буде без антибіотиків
В останні роки вчені говорять про антибіотичний «апокаліпсис». Справа в тому, що все частіше зустрічаються інфекції, збудники яких стійкі до більшості антибіотиків, що існують на даний момент.
Інформація для роздумів:британські вчені вважають, що нові бактерії, що відрізняються підвищеною виживанням, не менш небезпечні для людства, ніж глобальне потепління. І це не перебільшення. Давайте уявімо: що станеться без винаходу ліків нового покоління.
- Проведення трансплантаційної хірургії стає практично неможливим. Адже людина, яка стала власником нового серця чи нирок, має приймати імунодефіцитні препарати. Без їхнього вживання порушується імунозахисна функція організму.
- Якщо не буде винайдено інноваційних медикаментозних засобів, то навіть банальне видалення апендициту стане небезпечним для пацієнта. Найчастіше після хірургічного втручання призначають антибіотики. Попадання патогенних організмів у кровотік може спричинити сепсис.
- Пневмонія знову стане «другом» людей похилого віку. Навіть антибіотики допомагають не всім людям похилого віку, тому варто очікувати на сплеск захворюваності серед дітей та літніх людей.
- Без антибактеріальних препаратів буде складно лікувати гонорею та інші захворювання, що передаються статевим шляхом. Внаслідок цього знизиться народжуваність. Багато людей не знають, що такі інфекції викликають недуги органів тазу та призводять до безпліддя.
- Туберкульоз є однією з найнебезпечніших недуг, адже існують збудники, які відрізняються підвищеною стійкістю до антибіотиків. У деяких випадках медикаментозна терапія триває 6-8 місяців. Тому складно уявити масштаб епідемії хвороби, якщо настане антибіотичний «апокаліпсис.»
Нова ера: винахід альтернативи антибіотикам
Нещодавно вчені почали займатися розробкою технології CRISPRяка надалі може бути використана проти існуючих бактерій. Вам не терпиться дізнатися: як це працює?
Ще в 80-х роках XX століття мікробіологам вдалося виявити CRISPR – так званий захисний механізм, який притаманний багатьом різновидам бактерій. Це послідовні сполуки ДНК мікроорганізмів, які збігаються з ДНК смертельних для бактерій вірусів. За допомогою цього механізму патогенні мікроорганізми здатні розпізнавати ворогів та захищатися від них.
Сучасні вчені-винахідники вважають, що в майбутньому з'явиться можливість використовувати захисний механізм проти самих бактерій, що призведе до самознищення «збудників» інфекційних недуг.
Останнім часом винаходили медикаментів, стурбовані мутаціями бактерій, тому говорять про виробництво ліків з антимікробних пептидів. Наприклад, амфібії та рептилії виробляють пептиди, які знищують хвороботворні бактерії.
Можна без тіні сумніву сказати, що винахід антибіотиків, що відбувся понад 80 років тому – це одне з найважливіших відкриттів людства. Але через мутації патогенних мікроорганізмів інфекційні недуги поширюються по світу з неймовірною швидкістю. І вченим знадобиться чимало часу, щоб удосконалювати формули препаратів, спрямованих на боротьбу із захворюваннями.
Відео
Пеніцилін
У цьому відеоролику ви дізнаєтеся про те, як людство дійшло до винаходу пеніциліну. Дізнаєтеся про перші спроби давніх цивілізацій лікувати гнійні рани. Яке відкриття зробили Флемінг, Флорі та Цейн?
Пеніцилінова гонка
Основні моменти історії відкриття пеніциліну відомі кожному школяру. Проте заява винахідника перших антибіотиків про відкриття на конгресі мікробіологів у Лондоні не викликала резонансу серед наукових умів. Але через кілька років (після початку Другої світової війни) виникла гостра потреба у цьому самому пеніциліні. Так по всьому світу почалася так звана «пеніцилінова гонка», в якій не останню роль відіграли такі країни гіганти, як Британія, США та Радянський Союз.
Зміст
Всесвітньо відомий винахідник антибіотиків – шотландський вчений Олександр Флемінг, якому приписують відкриття пеніцилінів із цвілевих грибів. Це був новий поворот у розвитку медицини. За таке грандіозне відкриття винахідник пеніциліну отримав навіть Нобелівську премію. Вчений досяг істини дослідницьким шляхом, урятував від смерті жодне покоління людей. Геніальний винахід антибіотиків дозволив винищувати патогенну флору організму без серйозних наслідків здоров'ю.
Що таке антибіотики
З моменту появи першого антибіотика пройшло вже багато десятиліть, але про це відкриття добре знають медичні працівники в усьому світі, пересічні обивателі. Самі собою антибіотики – це окрема фармакологічна групи із синтетичними компонентами, мета яких – порушити цілісність мембран патогенних збудників, припинити їх подальшу активність, непомітно вивести з організму, запобігти загальної інтоксикації. Перші антибіотики та антисептики з'явилися у 40-х роках минулого століття, відтоді їх асортимент значно поповнився.
Корисні властивості плісняви
Від підвищеної активності хвороботворних бактерій добре допомагають антибіотики, які були вироблені із цвілевих грибів. Лікувальна дія антибактеріальних препаратів в організмі системна, все це завдяки корисним властивостям цвілі. Першовідкривачем Флемінгу лабораторним методом вдалося виділити пеніцилін, користь такого унікального складу представлена нижче:
- зелена пліснява пригнічує бактерії стійкі до інших лікарських засобів;
- користь цвілевого грибка очевидна при лікуванні черевного тифу;
- цвіль винищує такі хворобливі бактерії, як стафілококи, стрептококи.
Медицина до винаходу пеніциліну
У середні віки людство знало про колосальну користь цвілевого хліба та окремого виду грибів. Такі лікарські компоненти активно використовували для знезараження гнійних ран учасників бойових дій, унеможливлення зараження крові після оперативного втручання. До наукового відкриття антибіотиків було ще багато часу, тому позитивний аспект пеніцилінів медики черпали із навколишньої природи, визначили шляхом численних експериментів. Перевіряли ефективність нових засобів на поранених бійцях, жінках у стані пологової лихоманки.
Як лікували інфекційні захворювання
Не знаючи світ антибіотиків, люди жили за принципом: «Виживає лише найсильніший» за принципом природного відбору. Жінки помирали від сепсису під час пологів, а бійці – від зараження крові та нагноєння відкритих ран. Знайти засіб для ефективного очищення ран та виключення інфікування на той час не могли, тому найчастіше знахарі та лікарі користувалися місцевими антисептиками. Пізніше, 1867 року хірург із Великобританії визначив інфекційні причини появи нагноєння та користь карболової кислоти. Тоді це було основне лікування гнійних ран без участі антибіотиків.
Хто винайшов пеніцилін
На головне питання, хто відкрив пеніцилін, є кілька суперечливих відповідей, проте офіційно вважається, що творець пеніциліну – шотландський професор Олександр Флемінг. З дитинства майбутній винахідник мріяв знайти унікальні ліки, тому вступив до медичної школи на базі шпиталю Святої Марії, яку закінчив у 1901 році. Колосальну роль при відкритті пеніциліну відіграв Алмрот Райт, винахідник вакцини проти черевного тифу. З ним Флемінг пощастило співпрацювати в 1902 році.
Навчався молодий мікробіолог в академії Кілмарнок, потім переїхав до Лондона. Вже у статусі дипломованого вченого Флемінг відкрив існування penicillium notatum. Наукове відкриття було запатентовано, вчений після закінчення Другої Світової війни 1945 року навіть отримав Нобелівську премію. До цього робота Флемінга була неодноразово відзначена преміями та цінними нагородами. Приймати антибіотики з метою експерименту людина почала у 1932 році, а до цього дослідження проводилися переважно на лабораторних мишах.
Розробки європейських вчених
Засновником бактеріології та імунології є французький мікробіолог Луї Пастер, який у ХІХ столітті докладно описав згубний вплив ґрунтових бактерій на збудників туберкульозу. Всесвітньо відомий вчений лабораторними методами довів, що одні мікроорганізми – бактерії можуть бути винищені іншими – цвілевими грибами. Початок наукових відкриттів було покладено, перспективи відкривалися грандіозні.
Відомий італієць Бартоломео Гозіо у 1896 році у своїй лабораторії винайшов мікофенолову кислоту, яку стали називати одним із перших антибіотичних засобів. Через три роки німецькі лікарі Еммеріх і Лов відкрили піоценазу – синтетичну речовину, здатну знижувати патогенну активність збудників дифтерії, тифу та холери, демонструвати стійку хімічну реакцію проти життєдіяльності мікробів у живильному середовищі. Тому суперечки в науці на тему, хто винайшов антибіотики, не вщухають і зараз.
Хто винайшов пеніцилін у Росії
Два російські професори - Полотебнов і Манассеїн сперечалися на тему походження плісняви. Перший професор стверджував, що від плісняви пішли всі мікроби, а другий був категорично проти. Манасеїн почав досліджувати зелену плісняву і виявив, що поблизу її локалізації повністю відсутні колонії патогенної флори. Другий вчений зайнявся вивченням антибактеріальних властивостей такого натурального складу. Така безглузда випадковість у перспективі стане справжнім порятунком для всього людства.
Російський учений Іван Мечников вивчив дію ацидофільних бактерій із кисломолочними продуктами, які благотворно впливають на системне травлення. Зінаїда Єрмольєва взагалі стояла біля витоків мікробіології, стала засновницею відомого антисептика лізоциму, а в історії відома як «Пані пеніцилін». Свої відкриття Флемінг реалізував в Англії, паралельно над розробкою пеніциліну працювали вітчизняні вчені. Американські вчені теж не сиділи даремно.
Винахідник пеніциліну в США
Американський дослідник Зельман Ваксман паралельно займався розробкою антибіотиків, але на території США. В 1943 йому вдалося отримати ефективний щодо туберкульозу і чуми синтетичний компонент широкого спектра дії під назвою стрептоміцин. надалі було налагоджено його промислове виробництво, щоб із практичної позиції знищити шкідливу бактеріальну флору.
Хронологія відкриттів
Створення антибіотиків було поступовим, у своїй використовувався колосальний досвід поколінь, доведені загальнонаукові факти. Щоб антибактеріальна терапія в сучасній медицині вийшла настільки успішною, багато вчених «приклали до цього руку». Винахідником антибіотиків офіційно вважається Олександр Флемінг, але допомогу пацієнтам надали інші легендарні особи. Ось що потрібно знати:
- 1896 - Б. Гозіо створив мікофенолову кислоту проти сибірки;
- 1899 - Р. Еммеріх і О. Лоу відкрили місцевий антисептик на основі піоценази;
- 1928 - А. Флемінг відкрив антибіотик;
- 1939 - Д. Герхард отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини за антибактеріальну дію пронтозила;
- 1939 - Н. А. Красильников і А. І. Кореняко стали винахідниками антибіотика міцетин, Р. Дюбо відкрив тиротрицин;
- 1940 - Е. Б. Чейн і Г. Флорі довели існування стабільного екстракту пеніциліну;
- 1942 - З. Ваксман запропонував створення медичного термін «антибіотик».
Історія відкриття антибіотиків
Стати медиком винахідник вирішив на приклад свого старшого брата Томаса, який в Англії отримав диплом і працював лікарем-офтальмологом. У його житті трапилося багато цікавих та доленосних подій, які дозволили йому зробити це грандіозне відкриття, надали можливість продуктивно знищувати патогенну флору, забезпечити загибель цілих колоній бактерій.
Дослідження Олександра Флемінга
Відкриття європейських учених передувала незвичайна історія, що сталася 1922 року. Застудивши, винахідник антибіотиків не надів при роботі маску і випадково чхнув у чашку Петрі. Через деякий час несподівано виявив, що у місці влучення слини шкідливі мікроби загинули. Це був суттєвий крок у боротьбі з хвороботворною інфекцією, можливість вилікувати небезпечну хворобу. Результату такого лабораторного дослідження було присвячено наукову працю.
Наступний доленосний збіг у трудовій діяльності винахідника відбувся шістьма роками пізніше, коли в 1928 році вчений поїхав на місяць відпочивати з сім'єю, попередньо зробивши посіви стафілококу в живильному середовищі з агар-агару. Після повернення виявив, що пліснява відгородилася від стафілококів прозорою рідиною, нежиттєздатною для бактерій.
Отримання активної діючої речовини та клінічні дослідження
Враховуючи досвід та досягнення винахідника антибіотиків, вчені мікробіології Говард Флорі та Ернст Чейн в Оксфорді вирішили піти далі та зайнялися отриманням придатного до масового використання препарату. Лабораторні дослідження проводилися протягом 2 років, у результаті було визначено чисту діючу речовину. Випробовував його у суспільстві вчених сам винахідник антибіотиків.
За допомогою такої інновації Флорі та Чейн вилікували кілька ускладнених випадків прогресуючого сепсису та пневмонії. Надалі розроблені в лабораторних умовах пеніциліни почали успішно лікувати такі страшні діагнози, як остеомієліт, газова гангрена, пологова лихоманка, стафілококова септицемія, сифіліс, сифіліс, інші інвазивні інфекції.
У якому році винайшли пеніцилін
Офіційна дата загальнонародного визнання антибіотика – 1928 рік. Однак такі синтетичні речовини були виявлені і раніше – на внутрішньому рівні. Винахідник антибіотиків – Олександр Флемінг, але за це почесне звання могли подолати європейські, вітчизняні вчені. Шотландцю вдалося прославити своє ім'я в історії завдяки цьому науковому відкриття.
Запуск у масове виробництво
Оскільки відкриття було офіційно визнано під час Другої Світової війни, дуже складно було налагодити виробництво. Однак усі розуміли, що за його участю можна врятувати мільйони життів. Тому в 1943 в умовах бойових дій серійним випуском антибіотичних засобів зайнялася провідна американська компанія. У такий спосіб вдалося як скоротити показники смертності, а й збільшити тривалість життя мирного населення.
Застосування у роки Другої світової війни
Таке наукове відкриття було особливо доречним у період бойових дій, оскільки люди тисячами помирали від гнійних ран та масштабного зараження крові. Це були перші експерименти на людях, що давали стійкий терапевтичний ефект. Після закінчення війни виробництво таких антибіотиків не просто продовжилося, а й у рази підвищилося за обсягами.
Значення винаходу антибіотиків
Сучасне суспільство досі має бути вдячне, що вчені свого часу зуміли вигадати ефективні проти інфекцій антибіотики та втілили свої розробки у життя. Таким фармакологічним призначенням можуть сміливо скористатися дорослі та діти, вилікувати низку небезпечних захворювань, уникнути потенційних ускладнень, смерті. Винахідник антибіотиків не забутий нині.
Позитивні моменти
Завдяки антибіотичним засобам смерть від пневмонії та родової гарячки стала рідкістю. Крім того, спостерігається позитивна динаміка при таких небезпечних захворюваннях як черевний тиф, туберкульоз. За допомогою вже сучасних антибіотиків можна винищити патогенну флору організму, вилікувати небезпечні діагнози на ранній стадії інфікування, виключити глобальне зараження крові. Помітно знизився і показник дитячої смертності, жінки при пологах помирають набагато рідше, ніж у середні віки.
Негативні аспекти
Винахідник антибіотиків тоді не знав, що згодом патогенні мікроорганізми адаптуються до антибіотичного середовища і перестануть гинути під впливом пеніциліну. Крім того, не існує ліків від усіх збудників, винахідник такої розробки ще не з'явився, хоча сучасні вчені цього прагнуть роками, десятиліттями.
Генні мутації та проблема резистентності бактерій
Патогенні мікроорганізми за своєю природою виявилися так званими «винахідниками», оскільки під впливом антибіотичних препаратів широкого спектра дії здатні поступово мутувати, набуваючи підвищеної стійкості до синтетичних речовин. Питання резистентності бактерій для сучасної фармакології стоїть особливо гостро.
Відео
Увага!Інформація представлена у статті має ознайомлювальний характер. Матеріали статті не закликають до самостійного лікування. Тільки кваліфікований лікар може поставити діагноз і дати рекомендації щодо лікування, виходячи з індивідуальних особливостей конкретного пацієнта.
Знайшли у тексті помилку? Виділіть її, натисніть Ctrl+Enter і ми все виправимо!Московська медична академія ім. І.М. Сєченова
Кафедра Загальної хірургії на базі ДКБ №23 (2 гнійне відділення)
"Історія відкриття антибіотиків."
Виконавець:
Студентка ІІІ-го курсу
Лікувального факультету
4-ої групи
Лабутіна Юлія Олегівна
Викладач: Вавілова Г.С.
Москва 2004
Протимікробні препарати.
Стримування чи припинення зростання мікробів досягається різними методами (комплексами заходів): антисептикою, стерилізацією, дезінфекцією, хіміотерапією. Відповідно, хімічні речовини, що застосовуються для здійснення цих заходів, називаються стерелізуючими агентами, дезінфектантами, антисептиками та протимікробними хіміопрепаратами. Протимікробні хімічні засоби поділяють на дві групи: що не мають вибірковості дії – згубні щодо більшості мікробів, але при цьому токсичні для клітин макроорганізму (антисептики та дезінфектанти), і що мають вибірковість дії (хіміотерапевтичні засоби).
Хіміотерапевтичні протимікробні лікарські засоби – це хімічні препарати, які застосовують при інфекційних захворюваннях для етіотропного лікування (тобто спрямованого на мікроб як причину хвороби), а також для профілактики інфекцій.
До антимікробних хіміотерапевтичних засобів відносять такі групи препаратів:
Антибіотики (діють лише на клітинні форми мікроорганізмів; також відомі протипухлинні антибіотики)
Синтетичні хіміопрепарати різної хімічної будови (серед них є препарати, які діють або на клітинні мікроорганізми, або на неклітинні форми мікробів)
Антибіотики – це хіміотерапевтичні препарати з хімічних сполук біологічного походження (природні), а також їх напівсинтетичні похідні та синтетичні аналоги, які в низьких концентраціях мають вибіркову пошкоджуючу або згубну дію на мікроорганізми та пухлини. Антибіотики, що застосовуються у медичній практиці, продукуються актиноміцетами (променистими грибами), пліснявими грибами, а також деякими бактеріями. Як уже було сказано, протимікробна дія антибіотиків має вибірковий характер: на одні організми вони діють сильніше, на інші – слабші або взагалі не діють. Виборчий вплив антибіотиків і на тваринні клітини, внаслідок чого вони різняться за ступенем токсичності та впливу на кров та інші біологічні рідини. Деякі антибіотики становлять значний інтерес для хіміотерапії та можуть застосовуватися для лікування різних мікробних інфекцій у людини та тварин.
Проблема лікування інфекційних захворювань має таку ж довгу історію, як вивчення самих хвороб. З погляду сучасної людини, перші спроби у цьому напрямі були наївними і примітивними, хоча деякі з них і не були позбавлені здорового глузду (наприклад, припікання ран або ізоляція хворих). Той факт, що одні мікроби можуть якимось чином затримувати зростання інших, добре відомий здавна. У народній медицині для обробки ран та лікування туберкульозу здавна застосовували екстракти лишайників. Пізніше до складу мазей для обробки поверхневих ран стали включати екстракти бактерій Pseudomonas aeruginosa. Досвід, накопичений важким шляхом спроб і помилок, озброїв знахарів знаннями цілющих властивостей витяжок із трав і тканин тварин, а також різних мінералів. Виготовлення настоїв та відварів із рослинної сировини було широко поширене в античному світі, їх пропагував Клавдій Гален. У середньовіччі репутацію препаратів із лікарської сировини значно зменшили всілякі зілля, «дослідження» алхіміків і, звичайно, переконаність у невиліковності «кар Господніх». У зв'язку з цим слід згадати вірування в цілющу дію рук «помазанників Божих», через дотик царствуючої особи проходили натовпи хворих. Наприклад, Людовік XIV поклав руки на 10 000 хворих, а Карл II Стюарт - на 90 000. У міру розуміння лікарями правильності концепції лікування хвороб набувало все більш «етіотропного» характеру. Засновником хіміотерапії з повним правом повинен вважатися Парацельс, названий А. І. Герценим "першим професором хімії від створення світу". Парацельс не без успіху застосовував для лікування інфекцій людини та тварин різні неорганічні речовини (наприклад, солі ртуті та миш'яку). Після відкриття Нового Світу стало відомо про властивості кори дерева "кіна - кіна", яка використовувалася індіанцями для лікування малярії. Популярності цього засобу сприяло чудове лікування дружини віце-короля Америки, графині Цінхон, і в Європу кора прибула вже під назвою «порошок графині», а пізніше її ім'я привласнили і самому хінному дереву. Таку ж славу здобуло й інший заокеанський засіб - іпекакуана, що застосовувався індіанцями для лікування «кривавих» проносів.
Ще 1871-1872 рр. Російські вчені В.А. Манасеїн та А.Г. Полотебнов спостерігали ефект при лікуванні заражених ран прикладенням плісняви, хоча чому вони допомагають, ніхто не знав, і феномен антибіозу був невідомий.
Однак деякі з перших вчених-мікробіологів зуміли виявити та описати антибіоз (придушення одними організмами зростання інших). Справа в тому, що антагоністичні відносини між різними мікроорганізмами проявляються при їх зростанні у змішаній культурі. До розробки методів чистого культивування різні бактерії та плісняви вирощувалися разом, тобто. у оптимальних для прояву антибіозу умовах. Луї Пастер ще в 1877 році при вивченні сибірки зауважив, що зараження тваринного сумішшю збудника та інших бактерій часто заважає розвитку захворювання, що дозволило йому припустити, що конкуренція між мікробами може блокувати патогенні властивості збудника. Він описав антибіоз між бактеріями ґрунту та патогенними бактеріями – збудниками сибірки і навіть припустив, що антибіоз може стати основою методів лікування. Спостереження Л. Пастера (1887) підтвердили, що антагонізм у світі мікробів – це поширене явище, проте його природа була незрозуміла.
Перші антибіотики були виділені ще до того, як стала відомою їхня здатність пригнічувати зростання мікроорганізмів. Так, у 1860 був отриманий у кристалічній формі синій пігмент піоціанін, що виробляється невеликими рухливими паличкоподібними бактеріями роду Pseudomonas, але його антибіотичні властивості було виявлено лише багато років. У 1899р. – Р. Еммеріх та О. Лоу повідомили про антибіотичну сполуку, що утворюється бактеріями. Pseudomonas pyocyanea, і назвали його піоціаназою; Препарат використовувався як місцевий антисептик. У 1896 Б. Гозіо з рідини, що містить культуру грибка з роду Penicillium (Penicillium brevicompactum) , вдалося кристалізувати ще одну хімічну речовину, що отримала назву мікофенолова кислота, що пригнічує зростання бактерій сибірки.
Але жодні ліки не врятували стільки життів, скільки пеніцилін. З відкриттям цієї речовини почалася нова ера у лікуванні інфекційних хвороб – ера антибіотиків. Відкриття антибіотиків, до яких ми вже так звикли в наш час, сильним чином змінило людське суспільство. Відступили захворювання, які ще недавно вважалися безнадійними. Ще дивовижніша історія самого відкриття.
Видатний біолог Олександр Флемінг народився 6 серпня 1881 р. у Шотландії, у графстві Ершир. Хлопчик ріс на фермі своїх батьків, з усіх боків оточеної вересовими пустками. Природа давала юному Олександру набагато більше, ніж школа. У віці 13 років юний Олександр переїхав до столиці Великобританії – Лондона. У той час, як його однолітки навчалися, Флемінг 5 років пропрацював у місцевій пароплавній компанії, заробляючи собі на життя.
У 1901 р. Флемінг вступив до медичного училища Святої Марії, склавши складні іспити. Йому не завадило те, що минуло вже 5 років, як він перестав навчатися. Більше того, він був визнаний найкращим з вступників у всьому Сполученому королівстві! Флемінг ніколи не робив марної роботи. Він умів витягти з підручника лише необхідне, нехтуючи рештою.
Після завершення навчання Флемінга запросили працювати до бактеріологічної лабораторії лікарні Св. Марії. Бактеріологія на той час знаходилася на передньому краї науки.
Робочий день Флемінга у перші роки його наукової діяльності був чи не цілодобовим. Після його приходу на роботу перевіряли годинник. І навіть о другій годині ночі співробітники, які затрималися на роботі, могли зайти до нього поговорити і випити кухоль пива.
Торішнього серпня 1914 р. вибухнула Перша світова війна. Флемінг отримав звання офіцера медичної служби та був посланий створювати бактеріологічну лабораторію до Франції, до міста Булонь.
Щодня, піднімаючись на горище госпіталю, де розмістилася лабораторія, Флемінг проходив через шпитальні палати, де лежали поранені. Щодня прибували все нові та нові їхні групи. Тут, у шпиталі, вони сотнями помирали від інфекції. Переломи, розриви внутрішніх тканин... Шматочки землі та одягу, що потрапили до ран, довершували роботу бомб. Обличчя пораненого набувало сірого кольору, дихання утруднялося - починалося зараження крові. Результат – неминуча смерть.
Флемінг став досліджувати цю інфекцію. Він розповідав:
«Мені радили обов'язково накладати пов'язки з антисептиками: карболовою, борною кислотами чи перекисом водню. Я бачив, що антисептики вбивають не всі мікроби, але мені казали, що вони вбивають деякі з них, і лікування проходить успішніше, ніж у тому випадку, коли антисептики не застосовують».
Флемінг вирішив встановити простий досвід, щоб перевірити, наскільки антисептики допомагають боротися з інфекцією.
Краї більшості ран були нерівними, з багатьма вигинами та звивинами. Мікроби накопичувалися у цих вигинах. Флемінг зробив муляж рани зі скла: розжарив пробірку і вигнув її кінець на зразок звивини рани. Потім він наповнив цю пробірку сироваткою, забрудненою гною. Це була загальна схема звичайного бойового поранення. Наступного дня сироватка стала каламутною та видавала неприємний запах. У ній розмножилося безліч мікробів. Потім Флемінг вилив сироватку і наповнив пробірку розчином звичайного сильного антисептика, після чого знову заповнив промиту таким чином пробірку чистою незараженою сироваткою. І що ж? Скільки б разів Флемінг не промивав пробірку антисептиками, чиста сироватка через день ставала такою ж смердючою і каламутною.
У згинах пробірки мікроби зберігалися, незважаючи ні на що. З цього досвіду Флемінг зробив висновок, що звичайні антисептики не допомагають при фронтових пораненнях. Його порада військовим лікарям була такою: видаляти всі відмерлі тканини, де легко можуть розвиватися мікроби, і допомагати організму самому боротися з інфекцією за допомогою виділення білих кров'яних тілець, з яких утворюється гній. Білі кров'яні клітини (свіжий гній) знищують колонії бактерій.
Флемінг писав про свої почуття у ті дні:
"Дивлячись на заражені рани, на людей, які мучилися і вмирали і яким ми не в силах були допомогти, я згоряв від бажання знайти, нарешті, якийсь засіб, який міг би вбити ці мікроби, щось схоже на сальварсан..."
У листопаді 1918 р. закінчилася війна, Флемінг повернувся до Англії, до своєї лабораторії.
Флемінга часто висміювали за безлад у лабораторії. Але це безладдя, як з'ясувалося, було плідним. Один із його співробітників розповідав:
«Флемінг зберігав виділені ним культури мікроорганізмів по два-три тижні і, перш ніж знищити, уважно їх вивчав, щоб перевірити, чи не сталося випадково якогось несподіваного та цікавого явища. Подальша історія показала, що, якби він був таким же акуратним, як я, він, швидше за все, не відкрив би нічого нового».
Якось 1922 р., страждаючи на нежить, Флемінг посіяв у лабораторному посуді - чашці Петрі - власний носовий слиз. У тій частині чашки Петрі, куди потрапив слиз, колонії бактерій загинули. Флемінг став досліджувати це явище і з'ясував, що таку ж дію мають сльози, обрізки нігтя, слина, шматочки живої тканини. Коли крапля сльози потрапляла в пробірку з каламутним розчином від безлічі бактерій, він за кілька секунд ставав абсолютно прозорим!
Співробітникам Флемінга довелося перенести чимало «мук», здобуваючи сльози для дослідів. Вони зрізали цедру з лимона, вичавлювали її собі в очі і збирали сльози, що виступали. У лікарняній газеті був навіть поміщений гумористичний малюнок, на якому діти за невелику плату дають лаборанту себе висікти, а інший лаборант збирає у них сльози в посудину з написом «антисептики».
Флемінг назвав відкриту їм речовину «лізоцим»- Від грецьких слів «розчинення» і «закваска» (малося на увазі розчинення бактерій). На жаль, лізоцим убивав далеко не всі шкідливі, хвороботворні бактерії.
Здійснити найважливіше відкриття у його житті Флемінгу також допомогли випадок та творчий безлад у лабораторії. Якось у 1928 р. Флемінга відвідав його колега Прайс. Флемінг перебирав чашки Петрі із старими культурами. У багато хто з них залетіла пліснява, що буває досить часто. Флемінг говорив Прайсу: «Як тільки ви відкриваєте чашку з культурою, на вас чекають неприємності: обов'язково що-небудь потрапить з повітря...» Раптом він замовк і сказав, як завжди, спокійно: «Дивно...»
У чашці Петрі, яку він тримав у руках, також виросла пліснява, але тут колонії бактерій навколо неї загинули, розчинилися.
З цього моменту Флемінг став досліджувати смертоносну для бактерій плісняву, а чашку Петрі, в яку вона залетіла, він зберіг до смерті.
Олександр Флемінг, спостерігаючи антагонізм Penicillium notatumі стафілококау змішаній культурі відкрив штам пліснявого гриба пеніцила (Penicillium notatum), що виділяє хімічну речовину, яка затримує зростання стафілокока. Речовина була названа «пеніцилін». Щоправда, попереду було найважливіше випробування: чи не виявиться ця речовина такою ж шкідливою для людини та тварин, як для бактерій? Якби це було так, пеніцилін нічим би не відрізнявся від багатьох відомих і до того антисептиків. Його не можна було б вводити до крові. На превелику радість Флемінга та його співробітників, пеніциліновий бульйон, смертоносний для бактерій, був не більш небезпечний для піддослідних кроликів і мишей, ніж звичайний бульйон.
Але щоб застосовувати пеніцилін для лікування, його потрібно було одержати у чистому вигляді, виділити його з бульйону. Бульйон, що містить чужорідні для організму білки, не можна було вводити до крові людини.
У лютому 1929 р. Флемінг зробив повідомлення про своє відкриття у медичному суспільстві. Йому не було поставлено жодного питання! Вчені зустріли відкриття абсолютно байдуже, без найменшого інтересу. Ще 1952 р. Флемінг згадував про цю «жахливу хвилину».
Так минуло одинадцять років! Ті небагато хіміків, які зацікавилися пеніциліном, так і не змогли виділити його в чистому вигляді. Втім, Флемінг не втрачав надії і вірив, що у відкритої їм речовини велике майбутнє.
У 1940 р. несподівано сталася одна з найщасливіших подій у житті Флемінга. З медичного журналу він дізнався, що оксфордським ученим Флорі та Чейну вдалося отримати стабільний препарат пеніциліну в очищеному вигляді. Флемінг нічим не видав своєї радості і лише згодом помітив, що про роботу з такими хіміками він і мріяв уже 11 років.
Історія відкриття пеніциліну справді дивовижна. Хто б міг подумати, що талановитий єврейський хлопчик-музикант, батько якого був вихідцем з Росії, а мати німкенею, врешті-решт кине шлях професійного піаніста і знайде зовсім інший шлях до всесвітньої слави. Йдеться про Ернеста Каїна, якого ми знаємо під його англійованим ім'ям Чейн. Важко сказати, чи мають рацію ті, хто бачить долю людини в його імені, але в даному випадку ім'я Ернест, яке перекладається як «щирий, правдивий», повністю відповідало характеру та моральним достоїнствам його носія.
Батько Ернеста був талановитим хіміком, який організував у Берліні власне виробництво. І хоча син закінчив гімназію та університет, батьки бачили його за роялем. Він став талановитим піаністом, що концертує, а також музичним критиком берлінської газети, проте любов до науки пересилила. У проміжках між концертами та репетиціями молодик пропадав у лабораторії хімічної патології найвідомішої берлінської клініки «Шаріте» - «Милосердя».
У квітні 1933 р. Е. Чейн був змушений залишити Німеччину, щоб більше ніколи не повертатися на батьківщину. Його друг, знаменитий англійський біолог Дж. Холдейн, влаштував його в Кембридж, де під час своєї роботи над дисертацією Е. Чейн довів, що нейротоксин зміїної отрути є травним ферментом. Робота зробила йому ім'я, тому в 1935 р. він був запрошений професором патології Г. Флорі в Оксфорді, щоб розгорнути роботу з лізоциму - антибактеріального ферменту. Е. Чейн пропонує Г. Флорі сконцентруватися на більш обіцяному пеніциліну, відкритому А. Флемінг. Ентузіазм Еге. Чейна заразив Г. Флорі, який міг дочекатися перевірки дії антибіотика на мікробах. Саме Флорі дістав перші 35 фунтів урядових фондів на фінансування роботи, підтриманої Еге. Мелланбі з Ради медичних досліджень.
25 травня 1940 р. під гуркіт бомб, що падають на вулиці Лондона, було завершено вирішальний досвід на 50 білих мишах. Кожна з них ввела смертельну дозу мікроба стрептокока. Половина мишей не отримувала жодного лікування, решті кожні три години протягом двох діб вводили пеніцилін. Через 16 год 25 піддослідних тварин загинули, а 24 миші, які отримували лікування, вижили. Загинула лише одна. Потім настав біохімічний тріумф Е. Чейна, який показав, що пеніцилін має структуру беталактаму. Залишалося лише налагодити виробництво нового диво – ліки.
Його чудодійні властивості були доведені в тому ж Оксфорді, до однієї з клінік якого 15 жовтня того ж року надійшов місцевий поліцейський, який скаржився на непрохідну «заїду» в кутку рота (ранку інфікували золотистим стафілококом і нагноилися). До середини січня інфекція захопила обличчя чоловіка, шию і перекинулася на руку та легеню. І тоді лікарі наважилися вколоти бідолахи нечуваний досі пеніцилін. Протягом місяця хворий почував себе непогано: але дорогоцінні кристали, отримані з Оксфорда, скінчилися, і 15 березня 1941 поліцейський помер. Але незважаючи на невдалий опеньків Г. Флорі став збиратися в Америку в пошуках комерційної допомоги в налагодженні масового виробництва продукту. Відома фармацевтична компанія «Мерк» із міста Рауей штат Нью-Джерсі, спонсорувала роботи С. Ваксмана з університету Руттерса, який, починаючи з 1939 р., вів роботи з вивчення «антибіозису» стрептоміцетів. Його перша робота була опублікована 24 серпня 1940 в авторитетному «Ланцеті», що виходить у Лондоні. Тому приїзд Г. Флорі з готовими напрацюваннями був подібний до манні небесної. "Американці вкрали пеніцилін у британців!" Це вірно лише частково, оскільки Англія внаслідок військового виснаження ресурсів не змогла б швидко налагодити промислове виробництво антибіотиків, за допомогою яких лікували і британських солдатів. Недарма ж на врученні Нобелівської премії з медицини за 1945 р. говорили, що «Флемінг зробив для перемоги над фашизмом більше 25 дивізій».
Перше застосування пеніциліну в США відбулося у лютому 1942 р. Раптом захворіла Анна Міллер, молода 33-річна дружина адміністратора Єльського університету, мати трьох дітей. Будучи медсестрою за освітою, вона сама лікувала чотирирічного сина від стрептококової ангіни. Хлопчик одужав, але в його мами раптово стався викидень, що ускладнився лихоманкою з високою температурою. Жінка була доставлена до головного шпиталю Нью-Хейвена в тому ж штаті Нью-Джерсі з діагнозом стрептококовий сепсис: у мілілітрі її крові бактеріологи нарахували 25 колоній мікроба! Але що могли зробити тими днями лікарі проти грізного сепсису? Якби не диво в особі Дж. Фултона, друга Флорі, який лежав в іншій палаті, який підхопив якусь легеневу інфекцію, обстежуючи солдатів у Каліфорнії. 12 березня лікар розповів Дж.Фултону про кончину Анни, що наближається, у якої температура 41° трималася вже протягом 11 днів! "А чи не можна отримати ліки у Флорі", - висловив він боязку надію. Дж. Фултон вважав, що він має право звернутися до друга. Зрештою, саме він допомагав йому в 1939 р. отримати грант фонду Рокфеллера на 5 тисяч доларів. (Гроші відпускалися на дослідження бактерицидної дії пеніциліну).
Дж. Фултон зателефонував до «Мерк», дозвіл було отримано, і перші дози пеніциліну були надіслані до шпиталю Нью-Хейвена. Безцінний тягар супроводжувала поліція. О 3-й годині пополудні Ганні зробили перший укол. До 9 години наступного ранку її температура стала нормальною! У листопаді 1942 р. "Мерк" провела вже масові випробування пеніциліну на людях, коли одержувачами антибіотика стали півтисячі людей, які постраждали на пожежі в нічному клубі Бостона.
А в травні 1942 р. Ганна Міллер, яка втратила у вазі 16 кг, але щаслива та здорова, виписалася з лікарні. Торішнього серпня свою «хрещеницю» відвідав А. Флемінг. 1990 р. її, 82-річну, вшановували у Смітсоніанському музеї природничих наук у Вашингтоні.
У 1942 р. Флемінг також довелося ще раз перевірити дію пеніциліну на своєму близькому другові, який захворів на запалення мозку. Протягом місяця Флемінг вдалося повністю вилікувати безнадійного хворого.
У 1941-1942 pp. в Америці та Англії налагоджувалося промислове виробництво пеніциліну.
Крихітна суперечка, випадково занесена вітром до лабораторії Флемінга, тепер творила справжні чудеса. Вона рятувала життя сотням і тисячам хворих та поранених на фронтах людей. Вона започаткувала цілу галузь фармацевтичної промисловості - виробництво антибіотиків. Пізніше якось, говорячи про цю суперечку, Флемінг навів приказку: «Могутні дуби виростають із малих жолудів». Війна надала відкриттю Флемінгу особливого значення.
Ім'я вченого було оточене славою, яка зростала. Його, як і його ліки, тепер знав увесь світ. Дія нових ліків перевершила найсміливіші очікування. Багатьом важким хворим він приносив повне зцілення. З цього моменту розпочалася тріумфальна хода пеніциліну по всіх країнах світу. Його називали «чудова пліснява», «жовта магія» тощо. Він виліковував зараження крові, запалення легенів, всілякі нагноєння та інші важкі недуги. Раніше від зараження крові (сепсису) гинули 50-80 осіб із кожних 100 хворих людей. Це була одна з найнебезпечніших хвороб, перед якою медицина найчастіше виявлялася безсилою. Зараз пеніцилін рятує майже всіх хворих на сепсис. Смерть від зараження крові тепер уже надзвичайна подія. Від запалення легень гинули багато людей, особливо дітей та старих, тепер від цієї хвороби вмирають рідко. Потрібно лише вчасно застосувати пеніцилін.
Англійський король звів вченого в дворянську гідність. А 1945 року А. Флемінг, Х. Флорі та Е. Чейн були удостоєні Нобелівської премії з медицини за відкриття пеніциліну.
Олександр Флемінг раптово помер 11 березня 1955 р. Його смерть змусила сумувати чи не весь світ. В іспанському місті Барселоні, яке відвідував Флемінг, квіткарки висипали всі квіти з кошиків до меморіальної дошки з його ім'ям. У Греції, де теж був учений, оголосили жалобу. Флемінг був похований у лондонському соборі Св. Павла.
Хоча існують відомості, що в 1985 р. в архівах Ліонського університету була знайдена дисертація студента-медика, який рано помер (Ернест Августин Дюшене), яка за сорок років до Флемінга докладно характеризує відкритий ним препарат з плісняви. Р.notatum, активний проти багатьох патогенних бактерій
У 1937 р. - М. Вельш описав перший антибіотик стрептоміцетногопоходження – актиноміцетин. У 1939 р. - Н.А. Красильников та А.І. Кореняко отримали міцетин;
Серед перших дослідників, які взялися за цілеспрямований пошук антибіотиків, був Р.Дюбо. Проведені ним та його співробітниками експерименти призвели до відкриття антибіотиків, що виробляються деякими ґрунтовими бактеріями, їх виділення у чистому вигляді та використання у клінічній практиці. У 1939 році Дюбо отримав тиротрицин– комплекс антибіотиків, що складається з граміцидину та тироцидину; це стало стимулом інших учених, які виявили ще важливіші для клініки антибіотики.
Таким чином, на момент отримання пеніциліну в очищеному вигляді було відомо п'ять антибіотичних засобів ( мікофенолова кислота, піоціаназа, актиноміцетин, міцетин та тиротрицин).
Так починалася епоха антибіотиків. У нашій країні великий внесок у вчення про антибіотики внесли З. В Єрмольєва та Г.Ф. Гаузі. Зінаїда Віссаріонівна Єрмольєва (1898 – 1974) – автор першого радянського пеніциліну (крустозин), отриманого з P. Crustosum
Сам термін «антибіотики»(Від грец. Anti, bios - проти життя) був запропонований С. Ваксманом в 1942 для позначення природних речовин, що продукуються мікроорганізмами і в низьких концентраціях антагоністичних до зростання інших бактерій. З.Ваксман зі своїми студентами в Університеті Ратджерса, США, займався актиноміцетами(Такими, як Streptomyces) і в 1944 відкрив стрептоміцин, ефективний засіб лікування туберкульозу та інших захворювань. Найсильніше діє стрептоміцин при туберкульозному ураженні оболонок мозку – менінгіті, туберкульозі гортані, шкіри. Раніше майже всі, хто захворів на туберкульозний менінгіт, гинули, а тепер за допомогою стрептоміцину більшість хворих одужують. На туберкульоз легень стрептоміцин діє слабкіше. І все-таки він досі залишається одним із найкращих засобів лікування цієї хвороби. Стрептоміцин допомагає також при кашлюку, запаленні легень, зараженні крові.
Надалі кількість антибіотиків швидко зростала. Після 1940 було отримано безліч клінічно важливих антибіотиків, серед них бацитрацин, хлорамфенікол (левоміцетин), хлортетрациклін, окситетрациклін, амфотерицин В, циклосерин, еритроміцин, гризеофульвін, канаміцин, неоміцин, ністатин, поліміксин, ванкоміцин, віоміцин, цефалоспорини, ампіцил, гентаміцин.
- Вконтакте 0
- Google+ 0
- ОК 0
- Facebook 0
