Что такое пенициллин и кто его открыл? Кто открыл пенициллин первым.

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.

Антибиотики - не самые хорошие лекарственные препараты. Однако бывают случаи, когда без них любые терапевтические мероприятия будут неэффективными и бессмысленными. До открытия пенициллина Александром Флемингом погибало огромное количество людей из-за пневмонии, сифилиса и при других патологиях, вызванных инфекционными поражениями. Даже роды могли унести жизни матери и младенца, если в момент операции попадала инфекция. Флеминг не изобрел лекарства от всех болезней, но он создал то, благодаря чему медицина и фармакологическая промышленность начали развиваться. И развиваться стремительно, что, в свою очередь, позволило спасать большое количество людей от неминуемой смерти. Кто он, «отец» пенициллина и лизоцима?

Краткая биография Александра Флеминга

Человек, чье имя к 1945 году станет известно по всему миру, родился 6 августа 1881 года в Шотландии, области Эршир, на ферме Лохфильд (Дарвел). Мать Александра, Грэйс Стирлинг Мортон, была второй женой Хуга Флеминга - фермера, проживающего по соседству от ее отца. Александр был третьим из четверых детей Грэйс и Хуга. Также у Флеминга-старшего было еще четыре ребенка от первого брака. Хугу было 59 лет, когда он женился на матери Александра. А умер, когда мальчику было всего 7 лет.

Начальное образование

Если описывать этот период жизни кратко, Александр Флеминг до 12 лет учился в сельской школе Дарвела, затем в течение двух лет проходил обучение в академии Килмарнок, а в 14-летнем возрасте переехал к старшим братьям в столицу Великобритании, где подрабатывал клерком и занимался в Королевском политехническом институте. Почему он решил посвятить свою жизнь именно медицине? Примером стал один из его старших братьев, который к тому времени уже работал врачом-офтальмологом. Вот и Александр решил поступить в медицинскую школу. Как выяснится позже, не зря.

Медицинское образование

Хотя у Александра не было страсти к какой-то определенной области медицины, его способности в хирургии говорили о том, что парень может стать выдающимся врачом. Однако дальнейшую жизнь он посвятил лабораторной медицине. Большую роль в этом вопросе сыграл профессор патологии Алмрот Райт, который прибыл в госпиталь Св. Марии в 1902 году. Как раз в то время, когда здесь проходил практику студент Александр Флеминг. Райт на тот момент уже был автором вакцинации против брюшного тифа, но не останавливался на достигнутом. Он собрал группу студентов, в числе которой были Джон Фриман, Джон Уэлс и Бернар Спилсбери. С ними Алмрот начал новую «миссию» - найти то, что будет активировать антитела в организме человека, страдающего от бактериальной инфекции. Таким образом, профессор патологии хотел найти метод борьбы с инфекционными заболеваниями. И это было внутри человеческого организма. Когда группа не справлялась с поставленной задачей, к ней присоединили Флеминга. На тот момент (1906 год) Александр уже получил ученую степень.

Исследовательская лаборатория была прикреплена к госпиталю Св. Марии. Там Александр Флеминг проработал всю свою оставшуюся жизнь, а в 1946 году стал директором Института.

Деятельность в лабораторной медицине

Флеминг наиболее известен как «отец» пенициллина. Но на самом деле, Александр внес огромный вклад в развитие медицины, постоянно все исследуя и изучая. Вот таким он был человеком - вовлеченным в свою деятельность и стремившимся сделать мир здоровее. Собственно, как и его наставник Райт. Например, профессор патологии разработал множество способов микроизмерения, а Флеминг определил, что они будут наиболее полезными в диагностике сифилиса, разработанной Вассерманом. Новые диагностические методы позволяли вместо 5 мл крови пациента использовать всего 0,5 мл. Просто нужно было брать ее не из пальца, а из вены.

Первая мировая война заставила Райта отправиться во Францию. Ученый взял с собой и Флеминга. Там они открыли первую исследовательскую медицинскую лабораторию военного времени, в которой решали многие проблемы. Одной из наиболее важных была бактериальная инфекция, развивающаяся в глубоких ранах, так как она была способна как минимум оставить людей без конечностей, и как максимум лишить их жизней. Александр Флеминг подготовил первый доклад в 1915 году, в котором рассказал о многообразии бактерий, присутствующих в ранах, и о том, что многие из них еще неизвестны бактериологам. Также вместе с Райтом они определили, что антисептики того времени, которые были предназначены для обеззараживания ран, не только не справляются со своей задачей, но и вредят человеку, что наотрез отказались принимать хирурги. Однако немногим позже двое ученых все же смогли отстоять свое мнение. Флеминг и Райт доказали, что антисептики неэффективны по двум причинам. Во-первых, они попросту не достигали всех микробов. Во-вторых, их активность в разы снижалась после столкновения с различными белковыми и клеточными элементами. Проще говоря, антисептики уничтожали лейкоциты в организме пострадавшего, когда те были необходимы в качестве эффективного защитного механизма.

Открытие пенициллина Александром Флемингом

В этом вопросе главную роль сыграла неряшливость ученого. На то время он был уже достаточно известен в области медицины, блестящий исследователь, но беспорядок в его лаборатории заставлял ужаснуться. Однако если бы не этот факт, Флеминг, возможно, никогда бы и не сделал такого важного для бактериологии открытия. Кстати, его неряшливость сыграла главную роль и в открытии лизоцима. Но об этом позже.

После возвращения из дома в свою лабораторию в 1928 году Флеминга ждал приятный сюрприз. Он заметил, что в одной из чашек Петри с культурами стафилококков, которые он выставил в углу стола перед отъездом, появились плесневые грибы. И - о, чудо! - патогенные микроорганизмы были уничтожены. На других же пластинах, где не присутствовали плесневые грибы, стафилококки были «живы». Флеминг определил их как пенициллиновый род. В течение нескольких месяцев он пытался вывести «чистое» вещество. И ему удалось это сделать. Седьмого марта следующего года он назвал выделенное вещество пенициллином.

Стафилококки и другие грамм-положительные бактерии вызывают пневмонию, скарлатину, дифтерию и менингит, и пенициллин успешно мог бороться с таковыми. Между тем как против грамм-отрицательных патогенных микроорганизмов, вызывающих паратиф и брюшной тиф, он был бессилен. Однако и этот результат стараний ученого был, мягко говоря, полезен для дальнейшего развития медицины.

«Доработка» пенициллина

Итак, в 1929 году Александр Флеминг открывает пенициллин. Но он не мог получить качественное активное вещество, эффективно очистить его, так как не был химиком. Соответственно, использовать результат своих стараний в терапии пациентов он не мог. Хотя и так проделал большую работу. Например, он определил, что пенициллин не будет работать в малой дозировке и при короткой терапии. «Доработкой» пенициллина занимались уже другие ученые - Говард Флори и Борис Чейн. Массовое производство антибиотика стартовало уже во времена Второй мировой войны и позволило спасти немало людей.

Научное открытие лизоцима

Не исключено, что о пенициллине так и не узнали бы. Именно ранее открытие Флемингом лизоцима показало ученого с лучшей стороны, как блестящего исследователя. И, вероятно, именно поэтому Флори и Чейн взялись за доработку пенициллина. Даже предполагая, что славу и почет за это открытие все равно получит Флеминг.

Лизоцим был открыт так же случайно, и так же благодаря, грубо говоря, неряшливости гения. Проводя очередное исследование бактерий, Флеминг чихнул прямо над чашкой Петри. Он не предпринял никаких действий, то есть, эти пластины так и остались стоять на лабораторном столе. Как оказалось, правильно сделал. Через несколько дней Александр заметил, что в чашках, куда попали капли слюны, бактерий больше нет. Они погибли. Ученый определил, что этому способствовала именно человеческая биологическая жидкость. Так, Александр Флеминг, фото которого можно видеть в статье, открыл фермент, уничтожающий некоторые патогенные микроорганизмы и не повреждающий ткани. Он назвал его лизоцимом.

Награды и титулы великого ученого

Флеминг вместе с Чейном и Флори получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных заболеваниях. Это произошло в 1945 году. За 10 лет, предшествующих дню смерти гениального ученого, за свои открытия и достижения в области лабораторной медицины он получил:

26 медалей;
25 почетных степеней;
13 наград;
18 премий.

Также Флеминг был удостоен почетного членства во многих академиях и научных обществах. В 1944 году получил дворянское звание. Кстати, многих интересует, гражданин какой страны Александр Флеминг? Родился ученый на территории Шотландии и всю жизнь, за исключением командировок, прожил в этой стране. А дворянский титул там, как известно, очень важен.

Личная жизнь «неряшливого гения»

Флеминг был женат дважды. Его первую супругу звали Сара, у них был сын Роберт. Молодой человек решил быть как отец, пошел по его стопам и стал врачом. Сара умерла в 1949 году. Это негативно отразилось на состоянии здоровья ученого. Спустя 4 года, он женился на своей бывшей студентке и коллеге, гречанке Амалии Котсури-Вурекас. Она умерла в 1986 году.

Смерть А. Флеминга

Как уже говорилось, состояние здоровья ученого сильно ухудшилось после смерти первой супруги. Жизнь Александра Флеминга закончилась 11 марта 1955 года. Он скончался от инфаркта миокарда. Ученого похоронили рядом с самыми почитаемыми британцами, в соборе Святого Павла в Лондоне. Флеминг часто бывал в Греции, а потому в день его смерти в этой стране был объявлен национальный траур. А в Барселоне к мемориальной доске с его именем выкладывали огромные охапки цветов. Это, наверное, и есть настоящий почет. Настоящая слава Великого Ученого, которого уважал и ценил весь мир. А он просто безумно любил свою работу и всецело отдавался ей. Настолько любил, что даже чашку Петри с разросшимися плесневыми грибами сохранил до конца своих дней.

О пенициллине знают все. Этот антибиотик спас немало жизней. Но сегодня он уже не столь популярен, так как появились более современные медикаменты. Однако, не смотря на это, его все еще можно найти в аптеке. Почему так? Дело в том, что пенициллин гораздо лучше помогает при гнойных инфекциях и некоторых воспалениях, чем другие антибиотики. К тому же он более безопасен для человеческого организма. Более подробнее о пенициллине и об истории его открытия мы вас ознакомим в этой статье.

Пенициллин - первый антибиотик, который был открыт в начале 20 века. Открыл его один известный бактериолог - Александр Флеминг. Во время войны он работал военным врачом. И в то время антибиотиков не существовало, поэтому множество людей погибало из-за заражения крови, воспалений и осложнений. Флеминга это очень огорчало и он начал работать над созданием лекарства, которое смогло бы спасти людей от различных инфекций.

Благодаря своему таланту и упорству Флеминг уже к 20 годам был известным в научных кругах. При этом он был ужасным неряхой, но как ни странно, именно это и сыграло решающую роль в его открытии. На тот момент все опыты с бактериями проводились в самом простом биореакторе (чашке Петри). Это стеклянный широкий цилиндр с низкими стенками и крышкой. После каждого опыта данный биореактор необходимо было хорошо стерилизовать. И вот однажды Флеминг заболел и во время опыта чихнул, прям в эту чашку Петри, в которую уже поместил культуру бактерий. Нормальный врач сразу бы все выкинул и заново все простерилизовал. Но Флеминг этого не сделал.

Через пару дней он проверил чашку и увидел, что в некоторых местах все бактерии погибли, а именно там, куда он чихнул. Флеминга это удивило и он начал более подробно работать над этим. Немного позже им был открыт лизоцим - естественный фермент слюны человека, животных и некоторых растений, который разрушает стенки бактерий и растворяет их. Но лизоцим действует слишком медленно, да и не на все бактерии.

Как говорилось выше, Флеминг был неряхой и очень редко выбрасывал содержимое чашек Петри. Делал он это только тогда, когда чистые уже заканчивались. И вот однажды он уехал отдыхать, а все чашки оставил немытыми. За это время погода менялась много раз: холодало, теплело, повышался уровень влажности. Из-за этого появились грибок и плесень. Когда ученый вернулся домой, он занялся уборкой и заметил, что в одной чашке со стафилококками плесень, которая убивала эти бактерии. Кстати, данная плесень также была занесена совершенно случайно.

До 40-х годов Флеминг активно изучал свое новое открытие и пытался разобраться в технологии производства. И много раз ему пришлось терпеть неудачи. Пенициллин было очень сложно выделить, а его производство оказалось не только дорогим, но и медленным. Поэтому он почти забросил свое открытие. Но врачи из Оксфордского университета увидели будущий потенциал данного лекарства и продолжили работу Флеминга. Они разобрали технологию производства пенициллина, и уже в 1941 году благодаря этому антибиотику была спасена жизнь 15 летнего подростка, у которого было заражение крови.

Как выяснилось позже, в СССР также проводились подобные исследования. В 1942 году пенициллин был получен Зинаидой Ермольевой - советским микробиологом.

К 1952 году технология была усовершенствована, и этот антибиотик можно было приобрести в любой аптеке. Его стали широко применять для лечения различных воспалений: пневмонии, гонореи и так далее.

Всем нам известно, что антибиотики уничтожают не только болезнетворные микробы, но и нашу микрофлору, то есть полезные микробы. Пенициллин действует совсем иначе. Он не приносит никакого вреда человеческому организму и действует только на бактерии. Этот антибиотик блокирует синтез пептидогликана, который принимает участие в строительстве новых клеточных оболочек бактерий. В результате этого размножение бактерий прекращается. Наши клеточные мембраны имеют другое строение, поэтому никак не реагируют на введение препарата.

С создания пенициллина прошло много времени. Ученые уже успели открыть четвертое поколение антибиотиков. Поэтому большинство врачей стали предъявлять претензии к пенициллину - мол он уже не эффективен, так как бактерии привыкли к нему. К тому же он нарушает микрофлору кишечника. Но так ли это на самом деле?

Насчет того, что антибиотики нарушают микрофлору кишечника, врачи правы. Но не стоит забывать и о том, что сегодня существуют и специальные препараты, которые помогают восстановить эту микрофлору. К тому же, антибиотики вредны не больше, чем курение, алкоголь и так далее.

Аллергия на пенициллин

На любое лекарство у человека может возникнуть аллергическая реакция. Поэтому прием любого медикамента, а особенно антибиотика, должен назначаться и контролироваться врачом.

Аллергическая реакция на пенициллин проявляется следующим образом:

могут появиться признаки крапивницы;
анафилаксия;
приступы удушья;
ангионевротический отек;
лихорадка.

Чтобы избежать подобных симптомов рекомендуется перед тем, как назначать лечение пенициллином провести аллергическую пробу. Для этого необходимо малое количество антибиотика уколоть больному и посмотреть, какой будет реакция организма. В малых количествах препарат не нанесет никакого вреда, поэтому не стоит опасаться, что проба может вызвать один из вышеперечисленных симптомов.

Стоит отметить и тот факт, что аллергия на пенициллин со временем может исчезнуть. Об этом говорят некоторые исследования, проведенные специалистами.

Как видите, пенициллин - очень полезный антибиотик. За то время, которое он просуществовал, этот медикамент смог спасти множество жизней. Его назначают при воспалительных процессах. Со времен своего открытия он не раз усовершенствовался. Благодаря этому микробы еще к нему не приспособились. Этим и обусловлено высокоэффективное действие данного антибиотика.

ЧАСТЬ I

Глава 1
ИЗОБРЕТЕНИЕ ПЕНИЦИЛЛИНА

Судьба одаривает только подготовленные умы.

Луи Пастер

НЕВИДИМЫЕ ВРАГИ

На протяжении многих веков и далее тысячелетий миллионы людей гибли от врагов, невидимых невооруженным глазом. Эти враги – микробы. История человечества – это история больших и малых войн, однако можно с уверенностью утверждать, что жертвами микроскопических бактерий пали куда больше людей, чем во всех войнах, вместе взятых. Достаточно вспомнить ужасающие эпидемии оспы, чумы или хотя бы гриппа, которые в Средние века буквально выкашивали до половины населения Европы и даже более. К этому списку надо добавить раневую инфекцию и фатальные осложнения безобидных по нынешним меркам мелких бытовых травм. Известно, что в XVI в. средняя продолжительность жизни человека составляла около 30 лет. Что такое для современного человека порезаться ножом для резки хлеба на кухне или наступить на гвоздь? Неприятность, не более того. А еще в начале ХХ в. (по историческим меркам – совсем недавно) такая мелочь легко могла бы унести пострадавшего в могилу.

ПЕРВЫЙ ШАГ К ПОБЕДЕ

Положение дел существенно изменилось благодаря английскому хирургу Д. Листеру, который установил, что инфекционные осложнения, приводящие к огромной послеоперационной смертности, вызываются микроорганизмами, внесенными в рану извне. Он в 1867 г. разработал и теоретически обосновал метод борьбы с ними, названный антисептикой. Сущность метода заключается в уничтожении попавших в рану микробов. Однако в корне изменило ситуацию открытие английского (точнее, шотландского) микробиолога А. Флеминга (1881–1955), которое, как и многие другие великие открытия, не обошлось без нелепых, но счастливых случайностей, что, впрочем, ни в коей мере не умаляет заслуг ученого. Ему удалось из обычной, казалось бы, плесени выделить первый антибиотик – пенициллин. Самыми значимыми достижениями в терапии заболеваний инфекционной природы на рубеже веков стали первые вакцины, а также учение о фагоцитах И. И. Мечникова. Все они базировались на мобилизации естественных сил человеческого организма для борьбы с болезнью. Ведущие врачи и бактериологи того времени небезосновательно предполагали, что дальнейший прогресс в медицине будет связан с попытками усилить или каким-то образом дополнить свойства иммунной системы человека.

СПАСИТЕЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Александер Флеминг родился в Великобритании в графстве Эйршир в семье фермера Хью Флеминга от его второй жены Грейс. Когда мальчику исполнилось 7 лет, умер его отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. А. Флеминг посещал небольшую сельскую школу, находившуюся неподалеку от их фермы, а позже Килмарнокскую академию. Он рано проявил интерес к естествознанию. В возрасте 13 лет он уехал в Лондон, где поступил на работу клерком. Параллельно юный А. Флеминг посещал занятия в Политехническом институте на Риджент-стрит, а в 1900 г. вступил в Лондонский шотландский полк. А. Флеминг заслужил репутацию отличного стрелка и спортсмена; к тому времени уже закончилась Англо-бурская война, и ему не довелось служить за пределами Великобритании. Спустя год он получил от дяди наследство в 250 фунтов стерлингов – изрядную по тем временам сумму – и, последовав совету старшего брата, работавшего в Лондоне врачом, принял участие в национальном конкурсе для поступления в медицинскую школу. На экзаменах он отличился, получив самые высокие баллы, и стал стипендиатом медицинской школы, которая существовала при больнице Св. Марии. А. Флеминг изучал хирургию и, успешно сдав экзамены, в 1906 г. стал членом Королевского хирургического колледжа. Одним из наиболее выдающихся ученых в больнице Св. Марии был профессор Алмрот Райт, известный бактериолог и иммунолог. С 1906 г. А. Флеминг работал в бактериологической лаборатории под его руководством; в 1908 г. он получил степени бакалавра и магистра наук в Лондонском университете. Во время Первой мировой войны служил в чине капитана армейским врачом во Франции под началом А. Райта. На войне как на войне – вопрос об иммунизации даже не поднимался, были проблемы куда более насущные: раненые тысячами погибали от заражения крови, столбняка и гангрены. В тщетных попытках спасти их хирурги использовали антисептические средства. А. Флеминг, тщательно изучив инфицированные раны, доказал полную непригодность антисептиков для терапии в этих случаях. Более того, он выяснил, что карболовая кислота, применявшаяся в качестве основного антисептика при лечении открытых ран, уничтожает лейкоциты, тем самым разрушая защитный барьер организма и способствуя выживанию в ране бактерий. До главного открытия всей жизни А. Флеминга оставалось чуть более 10 лет.

НОВОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ ЗАСЛУГА МНОГИХ

Не следует считать пенициллин единственной заслугой А. Флеминга; еще в 1922 г. он совершил свое первое важное открытие – выделил из человеческих тканей вещество, обладающее способностью довольно активно растворять некоторые виды микробов. Открытие это было сделано почти случайно при попытке выделить бактерии – возбудители обычной простуды. Профессор А. Райт, под чьим руководством А. Флеминг продолжал свою исследовательскую работу, назвал новое вещество лизоцимом (лизис – разрушение микроорганизмов). Правда, оказалось, что лизоцим малоэффективен в борьбе с наиболее опасными болезнетворными микробами, хотя успешно уничтожает относительно менее опасные микроорганизмы. Таким образом, применение лизоцима в медицинской практике имело не очень широкие перспективы. Это подтолкнуло А. Флеминга к дальнейшему поиску эффективных и при этом по возможности безвредных для человека антибактериальных препаратов. Надо сказать, что еще в 1908 г. он проводил эксперименты с препаратом под названием «сальварсан», который лаборатория профессора А. Райта получила для всесторонних исследований в числе первых в Европе. Препарат этот был создан талантливым немецким ученым П. Эрлихом (Нобелевская премия совместно с И. И. Мечниковым, 1908 г.). Тот искал препарат, убийственный для болезнетворных микроорганизмов, но безопасный для пациента, так называемую магическую пулю. Сальварсан был довольно эффективным противосифилитическим средством, но оказывал на организм побочное действие токсического характера. Это были лишь первые маленькие шаги в сторону создания современных противомикробных и химиотерапевтических препаратов. Известно, что еще в XV–XVI вв. в народной медицине для лечения гноящихся ран использовалась зеленая плесень. Ею, например, умела лечить Алена Арзамасская, сподвижница Степана Разина, русская Жанна д’Арк. Попытки накладывать плесень непосредственно на раневую поверхность давали, как это ни странно, хорошие результаты. Базируясь на учении об антибиозе (подавлении одних микроорганизмов другими), основы которого были заложены Л. Пастером и нашим великим соотечественником И. И. Мечниковым, А. Флеминг в 1929 г. установил, что лечебное действие зеленой плесени обусловлено особым веществом, выделяемым ею в окружающую среду.

ВСЕ ГЕНИАЛЬНОЕ ОТКРЫВАЕТСЯ СЛУЧАЙНО?

Попытаемся воссоздать цепь почти невероятных случайностей и совпадений, предшествовавших великому открытию. Первопричиной стала, как ни странно, неряшливость А. Флеминга. Рассеянность свойственна многим ученым, но далеко не всегда она приводит к таким позитивным результатам. Итак, А. Флеминг не очищал чашки из-под исследуемых культур по нескольку недель, в итоге его рабочее место оказывалось заваленным полусотней чашек. Правда, в процессе уборки он скрупулезно исследовал каждую чашку из опасения пропустить что-либо важное. И не пропустил. В один прекрасный день он обнаружил в одной из чашек пушистую плесень, которая подавляла рост посеянной в этой чашке культуры стафилококков. Выглядело это так: цепочки стафилококков вокруг плесени исчезли, и на месте желтой мутной массы виднелись капли, напоминавшие росу. Убрав плесень, А. Флеминг увидел, что «бульон, на котором разрослась плесень, приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям». По всей видимости, споры плесени были занесены через окно из лаборатории, где культивировались образцы плесени, взятые из домов пациентов, страдающих бронхиальной астмой, для получения десенсибилизирующих экстрактов. Ученый оставил чашку на столе и уехал на отдых. Лондонская погода сыграла свою роль: похолодание благоприятствовало росту плесени, а последовавшее потепление – росту бактерий. Если бы из цепочки случайных совпадений выпало хотя бы одно событие, кто знает, когда бы человечество узнало про пенициллин. Плесень, которой была заражена культура стафилококков, относилась к довольно редкому виду рода Penicillium – P. notatum, который был впервые найден на сгнившем иссопе (полукустарниковом растении, содержащем эфирное масло и использующемся в качестве пряности); интересно, что в Библии мы встречаем невероятно точное указание на свойства этого растения. Вот фрагмент Псалма 50, который, кстати, вспомнил и А. Флеминг: «Окропи меня иссопом, и буду чист; омой меня, и буду белее снега». Первое упоминание об антибактериальной терапии?

ДОСТОИНСТВА НОВОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ходе дальнейших исследований выяснилось, что, к счастью, даже в больших дозах пенициллин нетоксичен для подопытных животных и способен убивать весьма устойчивые болезнетворные микроорганизмы. В больнице Св. Марии не было биохимиков, в результате чего не удалось выделить пенициллин в пригодном для инъекций виде. Эту работу провели в Оксфорде Х. У. Флори и Э. Б. Чейн лишь в 1938 г. Пенициллин канул бы в небытие, если бы ранее не произошло открытие А. Флемингом лизоцима (вот тут-то он действительно пригодился!). Именно это открытие подвигло оксфордских ученых заняться изучением лечебных свойств пенициллина, в результате чего препарат был выделен в чистом виде в форме бензилпенициллина и испытан клинически. Уже самые первые исследования А. Флеминга дали целый ряд бесценных сведений о пенициллине. Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция, оказывающая выраженное действие на пиогенные (т. е. вызывающие образование гноя) кокки и палочки дифтерийной группы. Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных. Можно предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».

ЛЕКАРСТВО ПОЛУЧЕНО, НО КАК ЕГО ПРИМЕНЯТЬ?

Аналогично Пастеровскому институту в Париже, отделение вакцинации в больнице Св. Марии, где работал А. Флеминг, существовало и получало финансирование на исследования благодаря продаже вакцин. Ученый обнаружил, что в процессе приготовления вакцин пенициллин защищает культуры от стафилококка. Это было небольшое, но серьезное достижение, и А. Флеминг широко пользовался им, еженедельно отдавая указание изготовить большие партии бульона на основе пеницилла. Он делился образцами культуры Penicillium с коллегами в других лабораториях, но, как ни странно, А. Флеминг не сделал столь очевидного шага, который 12 лет спустя был предпринят Х. У. Флори и состоял в том, чтобы установить, будут ли спасены подопытные мыши от смертельной инфекции, если лечить их инъекциями пенициллинового бульона. Забегая вперед, скажем, что этим мышам исключительно повезло. А. Флеминг лишь назначил бульон нескольким пациентам для наружного применения. Однако результаты были весьма и весьма противоречивыми. Раствор не только с трудом поддавался очистке в значительном объеме, но и оказывался нестабильным. Кроме того, А. Флеминг ни разу не упомянул о пенициллине ни в одной из 27 статей или лекций, опубликованных им в 1930–1940 гг., даже когда речь в них шла о веществах, вызывающих гибель бактерий. Впрочем, это не помешало ученому получить все причитающиеся ему почести и Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1945 г.

Понадобилось длительное время, прежде чем ученые сделали заключение о безопасности пенициллина как для человека, так и для животного.

КТО ЖЕ ВСЕ-ТАКИ ПЕРВЫМ ИЗОБРЕЛ ПЕНИЦИЛЛИН?

А что в это время происходило в лабораториях нашей страны? Неужели отечественные ученые сидели сложа руки? Конечно, это не так. Многие читали трилогию В. А. Каверина «Открытая книга», однако далеко не все знают, что у главной героини, доктора Татьяны Власенковой, был прототип – Зинаида Виссарионовна Ермольева (1898 -1974), выдающийся ученый-микробиолог, создатель целого ряда отечественных антибиотиков. Кроме того, 3. В. Ермольева первой из отечественных ученых начала изучать интерферон как противовирусное средство. Действительный член АМН, она внесла огромный вклад в российскую науку. На выбор профессии 3. В. Ермольевой повлияла история смерти ее любимого композитора. Известно, что П. И. Чайковский скончался, заразившись холерой. По окончании университета 3. В. Ермольева была оставлена ассистентом на кафедре микробиологии; одновременно она заведовала бактериологическим отделением Северо-Кавказского бактериологического института. Когда в 1922 г. в Ростове-на-Дону вспыхнула эпидемия холеры, она, игнорируя смертельную опасность, изучала это заболевание, что называется, на месте. Позже она провела опаснейший эксперимент с самозаражением, результатом которого стало значительное научное открытие. В годы Великой Отечественной войны, наблюдая за ранеными, З. В. Ермольева видела, что многие из них умирают не непосредственно от ран, а от заражения крови. К тому времени исследования ее лаборатории абсолютно независимо от англичан показали, что некоторые плесени задерживают рост бактерий. З. В. Ермольева, разумеется, знала, что в 1929 г. А. Флеминг получил из плесени пенициллин, но выделить его в чистом виде так и не смог, т. к. препарат оказался весьма нестойким. Знала она и о том, что уже давно наши соотечественники еще на уровне народной медицины, знахарства заметили лечебные свойства плесени. Но при этом в отличие от А. Флеминга З. В. Ермольеву судьба не баловала счастливыми случайностями. В 1943 г. У. Х. Флори и Э. Чейн смогли наладить выпуск пенициллина в промышленных масштабах, однако для этого им пришлось организовывать производство в США. З. В. Ермольева, на тот момент стоявшая во главе Всесоюзного института экспериментальной медицины, поставила перед собой цель получить пенициллин исключительно из отечественного сырья. Надо отдать должное ее упорству – в 1942 г. первые порции советского пенициллина были получены. Величайшей и неоспоримой заслугой З. В. Ермольевой явилось то, что она не только получила пенициллин, но и сумела наладить массовое производство первого отечественного антибиотика. При этом следует учесть, что шла Великая Отечественная война, остро ощущалась нехватка самых простых и нужных вещей. В то же время потребность в пенициллине росла. И З. В. Ермольева сделала невозможное: она сумела обеспечить не только количество, но и качество, вернее, силу препарата. Наш пенициллин был в 1, 4 раза действеннее англо-американского, что подтвердил сам профессор У. Х. Флори. Сколько раненых обязаны ей жизнью, не поддается даже примерному подсчету. Создание советского пенициллина стало своеобразным толчком для создания целого ряда других антибиотиков: первых отечественных образцов стрептомицина, тетрациклина, левомицетина и экмолина – первого антибиотика животного происхождения, выделенного из молок осетровых рыб. Относительно недавно появилось сообщение, за достоверность которого пока сложно ручаться. Вот оно: пенициллин был обнаружен еще до А. Флеминга неким студентом-медиком Эрнестом Августином Дюшенсне , который в своей диссертационной работе подробно описал открытый им удивительно эффективный препарат для борьбы с различными бактериями, пагубно влияющими на человеческий организм. Свое научное открытие Э. Дюшенсне закончить не получилось из-за скоротечной болезни, повлекшей за собой смерть. Однако А. Флеминг и понятия не имел об открытии молодого исследователя. И только совсем недавно в Леоне (Франция) была случайно найдена диссертация Э. Дюшенсне. Кстати, патент на изобретение пенициллина не выдан никому. А. Флеминг, Э. Чейн и У. Х. Флори, получившие за его открытие одну Нобелевскую премию на троих, наотрез отказались получать патенты. Они сочли, что вещество, обладающее всеми шансами спасти все человечество, не должно быть источником наживы, золотой жилой. Этот научный прорыв единственный таких масштабов, на который никто и никогда не предъявлял авторских прав. Стоит упомянуть, что, победив многие распространенные и опасные инфекционные болезни, пенициллин продлил человеческую жизнь в среднем на 30–35 лет!

НАЧАЛО ЭРЫ АНТИБИОТИКОВ

Итак, в медицине началась новая эра – эра антибиотиков . «Подобное лечится подобным» – этот принцип известен врачам с древнейших времен. Так почему бы не бороться с одними микроорганизмами при помощи других? Эффект превзошел самые смелые ожидания; кроме того, открытие пенициллина положило начало поиску новых антибиотиков и источников их получения. Пенициллинам на момент открытия были свойственны высокая химиотерапевтическая активность и широкий спектр действия, что приближало их к идеальным препаратам. Действие пенициллинов направлено на определенные «мишени» в клетках микроорганизмов, отсутствующие у животных клеток.

Справка. Пенициллины относятся к обширному классу гамма-лактамных антибиотиков. Сюда же относятся цефалоспорины, карбапенемы и монобактамы. Общим в структуре этих антибиотиков является наличие (3-лактамного кольца, (3-лактамные антибиотики составляют основу современной химиотерапии бактериальных инфекций.

АНТИБИОТИКИ НАПАДАЮТ БАКТЕРИИ ЗАЩИЩАЮТСЯ,
БАКТЕРИИ НАПАДАЮТ АНТИБИОТИКИ ЗАЩИЩАЮТСЯ

Пенициллины обладают бактерицидным свойством, т. е. губительно воздействуют на бактерии. Главный объект воздействия – это пенициллино-связывающие белки бактерий, которые являются ферментами заключительного этапа синтеза клеточной стенки бактерий. Блокирование антибиотиком синтеза пептидогликана приводит к нарушению синтеза клеточной стенки и в конечном счете к гибели бактерии. В процессе эволюции микробы научились защищаться. Они выделяют специальное вещество, разрушающее антибиотик. Это тоже фермент, носящий устрашающее название (3-лактамазы, которая разрушает (3-лактамное кольцо антибиотика. Но наука не стоит на месте, появились новые антибиотики, содержащие так называемые ингибиторы ((3-лактамаз – клавулановая кислота, клавуланат, сульбактам и тазобактам). Такие антибиотики называют пенициллиназозащищенными.

ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Антибиотики – это вещества, избирательно подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. Под «избирательным влиянием» подразумевается активность исключительно во взаимоотношении микроорганизмов при сохранении жизнеспособности клеток хозяина и воздействие не на все, а лишь на определенные роды и виды микроорганизмов. Например, фузидиевая кислота имеет высокую активность в отношении стафилококков, включая метициллинорезистентные, но не действует на пневмококки БГСА. С избирательностью близко связано представление об обширности спектра активности антибактериальных препаратов. Тем не менее с позиций сегодняшнего дня разделение антибиотиков на препараты широкого и узкого спектра действия представляется условным и подвергается серьезной критике по большей части из-за отсутствия критериев для такого деления. Неправильным является суждение о том, что лекарственные средства широкого круга действия являются более надежными, эффективными, более сильными, а использование антибиотиков с узким спектром в меньшей степени содействует развитию резистентности и т. д. При этом не учитывается приобретенная резистентность, вследствие чего, например, тетрациклины, которые в первые годы употребления были активными в отношении большинства клинически существенных микроорганизмов, в настоящее время лишились значительной части своего спектра активности, собственно, из-за формирования приобретенной резистентности у пневмококков, стафилококков, гонококков, энтеробактерий. Цефалоспорины III поколения, как правило, рассматривают как препараты с широким спектром активности при всем том, что они не действуют на MRSA, многие анаэробы, энтерококки, листерии, атипичные возбудители и др. Наиболее рационально рассматривать антибиотики с точки зрения клинической результативности при инфекции определенной органной локализации, так как клинические подтверждения эффективности, приобретенные в прекрасно наблюдаемых (сопоставительных, рандомизированных, проспективных) клинических экспериментах носят, бесспорно, более существенный характер, чем условный ярлык типа «антибиотик широкого (или узкого) спектра активности». Традиционно антибактериальные препараты делятся на природные (собственно антибиотики, например пенициллин), полусинтетические (продукты модификации природных молекул, например амоксициллин или цефазолин) и синтетические (например, сульфаниламиды, нитрофураны). В настоящее время такое деление потеряло актуальность, так как ряд природных антибиотиков получают путем синтеза (хлорамфеникол), а некоторые препараты (фторхинолоны), называющиеся «антибиотиками», являются синтетическими соединениями. Надлежит отличать антибиотики от антисептиков, которые воздействуют на микроорганизмы неизбирательно и используются для их уничтожения в живых тканях, и дезинфектантов, предназначенных для неизбирательного уничтожения микроорганизмов вне живого организма (для обеззараживания предметов ухода, поверхностей и пр.). Антибиотики представляют собой самую многочисленную группу лекарственных средств. Например, в России в настоящее время применяется 30 различных групп антибиотиков, а число препаратов приближается к 200. Все антибиотики, несмотря на различия химического строения и механизмов действия, связывает ряд уникальных особенностей. Во-первых, уникальность антибиотиков состоит в том, что, в отличие от большинства иных лекарственных средств, в их мишень-рецептор находится не в тканях человеческого организма, а в клетке микроорганизма. Во-вторых, динамичность антибиотиков не является долговременной, а снижается со временем, что обусловлено вырабатыванием лекарственной устойчивости (резистентности). Антибиотикорезистентность является непременным биологическим явлением, и предупредить ее практически невозможно. В-третьих, антибиотикорезистентные микроорганизмы представляют угрозу не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих остальных людей, даже разделенных временем и пространством. Вследствие этого борьба с антибиотикорезистентностью на сегодняшний день приобрела глобальные масштабы. Хорошо известно деление антибиотиков, как и прочих лекарственных препаратов, на группы и классы. Подобное разделение обладает большим значением с точки зрения понимания спектра активности, фармакокинетических признаков, характера нежелательных лекарственных реакций и т. д. Тем не менее ошибочно рассматривать все препараты, входящие в одну группу (класс, поколение), как взаимозаменяемые. Между препаратами одного поколения, различающимися только на одну молекулу, могут быть значительные различия. Например, среди цефалоспоринов III поколения клинически важной активностью в отношении синегнойной палочки обладают только цефтазидим и цефоперазон. Вследствие этого даже при приобретении данных о чувствительности синегнойной палочки к цефотаксиму или цефтриаксону эти препараты не следует использовать для лечения данной инфекции, так как результаты клинических испытаний подтверждают высокую частоту неэффективности. Вторым примером является отличие в фармакокинетике антибактериальных препаратов: цефалоспорины I поколения (цефазолин) не разрешается употреблять при лечении бактериального менингита вследствие плохой проницаемости через ГЭБ. Выделение бактерицидных и бактериостатических антибиотиков имеет основное практическое значение при лечении тяжелых инфекций, особенно у пациентов с нарушениями иммунитета, когда обязательно надлежит назначать бактерицидные препараты. Из фармакокинетических характеристик наиболее существенными при выборе препарата являются периоды частичного выведения и биологической доступности (что характерно для лекарств внутреннего применения). Следовательно, несмотря на многие совокупные черты, объединяющие антибактериальные препараты, при их назначении надлежит учитывать свойства каждого лекарственного средства и последствия их клинического использования, выявленные в хорошо проверяемых клинических испытаниях.

Открытие пенициллина продлило жизнь человека в среднем на 30 -35 лет. Ученые в своих исследованиях показали, как антибиотики борются с болезнетворными бактериями.

Факты из истории открытия пенициллина поражают своим драматизмом. Советская школа микробиологии во главе с профессором Ермольевой открыла уникальный пенициллин

3 сентября мир празднует день рождения пенициллина. Открыл это лекарство Александр Флеминг. За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько человеческих жизней. "Для победы во Второй мировой войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий!" Именно такие слова прозвучали при вручении Флемингу, Чейну и Флори Нобелевской премии по биологии и медицине. подготовило подборку интересных фактов об этом удивительном лекарстве.

Факт №1

Неряшливость шотландского микробиолога Александра Флеминга явилась причиной открытия пенициллина. Когда 3 сентября 1928 года он возвратился в свою лабораторию после того, как целый месяц отсутствовал, то обратил внимание на чашку Петри, внутри которой образовался участок с плесенью. Ученый заметил, что вокруг плесени исчезли все микробные колонии. Этот феномен заинтересовал Флеминга, и он провел исследование содержимого чашки. Плесень принадлежала к роду пеницилловых, а вещество, погубившее микробов, ученый назвал пенициллином.

Факт №2

Отчет о своём новом открытии Флеминг опубликовал в 1929 году в одном британском журнале, который был посвящен экспериментальной патологии. В этом же году он все еще занимался исследованиями и вскоре обнаружил, что осуществлять работу с пенициллином сложно, его выработка чрезвычайно трудоемка и выделить в чистом виде его невозможно. К тому же экстракт плесени оказался нестойким, быстро выводился из тканей, и создать нужную концентрацию для полного уничтожения бактерий не получалось.

Факт №3

Флеминг продолжал в больнице свои опыты по местному применению пенициллина, используя экстракт плесени наружно для лечения воспалительных очагов. Результаты были довольно благоприятными, но отнюдь не чудодейственными, так как в нужный момент лекарство теряло свою активность. В 1931 году, выступая в Королевской зубоврачебной клинике, он снова охарактеризовал пенициллин как перспективный препарат. В 1932 году в журнале "Патология и бактериология" Флеминг опубликовал результаты своих опытов лечения инфицированных ран.

Факт №4

В середине 1939 года молодой английский профессор Хоуард Уолтер Флори, заведующий кафедрой патологии в Оксфордском университете, и биохимик Эрнест Чейн по просьбе Флеминга попытались получить в чистом виде пенициллин. Только после двух лет разочарований и поражений им удалось получить несколько граммов коричневого порошка.

Факт №5

Когда 3 сентября 1939 года Англия объявила войну Германии, Оксфордская группа, опасаясь немецкой оккупации, решила любой ценой спасти чудодейственную плесень. Чейн и Флори вывезли свой препарат на анализ в США контрабандным способом: они пропитали коричневой жидкостью подкладку своих пиджаков и карманов. Достаточно было выжить одному из них, чтобы сохраненные споры плесневых грибков позволили возобновить работу.Только в середине 1940 года пенициллин удалось получить в необходимом для исследований количестве.

Факт №6

Первые инъекции нового средства были сделаны человеку 12 февраля 1941 года. Один из лондонских полицейских во время бритья порезался бритвой. Развилось заражение крови. Первый укол пенициллина сделали умирающему пациенту. Состояние больного сразу улучшилось. Но пенициллина было слишком мало, запас его быстро иссяк. Болезнь возобновилась, и пациент умер. Несмотря на это, наука торжествовала, так как было убедительно доказано, что пенициллин прекрасно действует против заражения крови. Через несколько месяцев ученым удалось накопить такое количество пенициллина, которого могло с избытком хватить для спасения человеческой жизни. Счастливцем был пятнадцатилетний мальчик, больной заражением крови, которое не поддавалось лечению. Это был первый человек, которому пенициллин спас жизнь.

В 1941 году СССР запросил у союзников образец лекарства. Однако ответа не последовало. Тогда в 1942 году под руководством главы всесоюзного института экспериментальной медицины Зинаиды Виссарионовны Ермольевой из плесени, собранной со стен бомбоубежища, в тяжелейших условиях был получен отечественный пенициллин. Советский препарат был назван "пенициллин-крустозин". Его выпуск был начат в 1944 г. на предприятиях химико-фармацевтической промышленности методом поверхностного культивирования гриба.

Факт №8

В 1943-м впервые пенициллин начали выпускать в массовом количестве в Пеории, штат Иллинойс, на заводе Хайрама Уолкера. Когда-то здесь с большим знанием дела “варили” виски, и на винодельческой фирме имелось превосходное оборудование для ферментации. Но вскоре выяснилось, что эти помещения оказались слишком тесными для наращивания производства лекарства, что потребовало расширения бизнеса.

Факт №9

Потребность в пенициллине росла с каждым днем. Важно было увеличить не только количество препарата, но и его активность. Интересное испытание антибиотиков произошло в январе 1944 года, когда в Москву с группой зарубежных ученых приехал профессор Флори. Он привез свой пенициллин и решил сравнить его с российским. Наш препарат оказался активнее зарубежного: 28 единиц против 20 в 1 мл. Тогда профессор Флори и американский ученый Сандерс предложили провести клинические испытания по оценке действия препарата на больных. И вновь победу одержал наш отечественный пенициллин.

Факт №10

По просьбе профессора Флори предоставить для дальнейших исследований русский пенициллин ему намеренно, якобы как его образец, был выдан американский штамм. Вернувшись в Америку, Флори исследовал полученный материал и был разочарован. В своем отчете он написал "Советская плесень оказалась не crustosum, а notatum, как у Флеминга. Ничего нового русские не открыли". А вот советские ученые как раз и "утерли нос" американским коллегам, но только наладить широкомасштабное производство этого препарата в разрушенной стране было непросто.

Сам пенициллин по настоянию Флеминга не был запатентован. Он считал, что лекарство, спасающее людям жизнь, не должно служить источником дохода.