Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

Пенициллин. История открытия пенициллина

Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

Свыше 90 лет тому назад, в 1928 г. произошло событие поистине мирового масштаба, позволившее сохранить миллионы человеческих жизней по всему миру. 28 сентября 1928 г. учёный-шотландец Александр Флемингом открыл пенициллин, положив, таким образом, начало эры антибиотиков. Совершено это поистине революционное медицинское открытие было по чистой случайности.

Жизнь до антибиотиков

Жизнь человечества до изобретения антибиотиков была в десятки раз опаснее, чем мы её сегодня представляем.

Такие инфекционные болезни, как туберкулёз, свирепствовали даже в относительно благополучных странах Европы и Северной Америки.

Что уж говорить о таких богом забытых уголках начала ХХ века, как Африка, Азия или Латинская Америка. Здесь различные тропические инфекции ежегодно уносили миллионы жизней.

Без использования антибиотиков любое хирургическое вмешательство, даже проведённое на высочайшем профессиональном уровне, грозила всевозможными осложнениями. Вездесущие микроорганизмы, даже несмотря на все принимаемые меры защиты в виде стерилизации и дезинфекции инструментов, проникали в рану. Результат – осложнение в виде воспалительного процесса, и смерть пациента уже от новой причины.

Здесь можно привести пример Г. Коттона, психиатра из США, лечившего своих пациентов резекцией внутренних органов. В заслугу своей методике он ставил сравнительную безопасность.

Процент смертей после проведения им операций не превышала 33%, что было неплохим результатом для 20-х годов ХХ столетия.

Но, к сожалению, Коттон несколько лукавил – позже от осложнений всё же умирало ещё до 12% прооперированных больных.      

Более того, причиной гибели человека в отсутствии антибиотиков нередко становились простая царапина, или другая незначительная травма. При попадании в рану бактерий, часто развивалась гангрена, столбняк, септическое заражение крови.

Если человеку и удавалось после этого вырваться из объятий смерти, он зачастую оставался инвалидом. Существовавшие в то время антисептики могли служить лишь для наружного использования.

Неудивительно, что рассадниками инфекций служили не только городские улицы и общественные здания, но даже учреждения здравоохранения.  

Великое открытие пенициллина

Открытие пенициллина, буквально перевернувшее медицинскую науку, было сделано абсолютно случайно. Как вспоминает сам Флеминг об этом дне, «проснувшись утром, я не планировал никакой революции в медицине». Рассмотрим подробнее, как произошло это открытие, и как Флеминг пришёл к нему.

Краткая биография Александра Флеминга

Чтобы понять, почему именно Флеминг, а не кто-то иной, стал первооткрывателем антибиотиков, немного углубимся в его биографию. Родился будущий «отец пенициллина» в шотландской глубинке, в семье фермера.

Окончил обычную сельскую школу, после чего поступает в Климарнокскую академию в Шотландии. Проучившись здесь пару лет, он переезжает в Лондон.

Здесь он поступает в Политехнический институт, одновременно работая мелким клерком в одной из частных контор.

Существенное влияние на выбор профессии юным шотландцем оказал его старший брат, врач-офтальмолог. Решив идти по его стопам, Александр переводится в медицинскую школу при Королевском госпитале Святой Марии. Здесь он вошёл в научную группу, возглавляемую профессором Райтом, создателем вакцины против тифа.

По завершении обучения, во время Первой мировой, Флеминг попадает на военную службу. Всю войну он провёл на передовой, в полевом госпитале английского экспедиционного корпуса во Франции. После демобилизации Александр возвращается в свою альма-матер, где ему и суждено было совершить своё грандиозное открытие.

Открытое окно и гнилая дыня

Историческая справедливость требует сказать, что Флеминг не был первооткрывателем целебных свойств плесени в полном смысле этого слова.

Из древних рукописей известно, что ещё в Египте к ранам прикладывались кусочки размоченных заплесневевших лепёшек. В начале 1920-х лечебные свойства плесени были описаны другим британским медиком, Андре Грация.

Правда, он ошибочно полагал, что плесень не воздействует напрямую на патогенный микроорганизм, а лишь стимулирует естественный иммунитет человека.

Уже во времена Первой мировой Флеминг поставил целью найти эффективный способ защиты раненых от вторичных заражений. Внесённые в рану вместе с грязью инфекции, часто становились причиной от 40 до 60% всех смертельных случаев в госпиталях. Имевшиеся в те годы в арсенале врачей антисептики были малоэффективны в борьбе с микробами, уже попавшими внутрь организма.

В качестве основы для исследований, Флеминг использовал носовую слизь, выделяющуюся из носа человека при насморке. Он полагал, что это один из защитных механизмов организма. В слизи, по предположению учёного, имеется природное вещество, убивающее бактерии, и препятствующее проникновению микробов извне через нос. Это гипотетическое вещество он назвал лизоцимом.

В один из тёплых сентябрьских дней Александр работал с препаратами, приготовленными из носовой слизи у открытого окна. В частности, он изучал развитие внутри неё стафилококков, но без особого успеха.

Придя на следующий день, Флеминг вдруг увидел, что колонии стафилококков в некоторых местах были уничтожены. Но отнюдь не предполагаемым лизоцимом, а… обычным плесневым грибком.

В тех местах, куда попали споры плесени, кокковые бактерии были уничтожены, и на приборном стекле образовались прозрачные «окна».

По предположению исследователя, грибок был занесён в питательный раствор через открытое окно.

 Другое предположение – споры попали на приборное стекло со сквозняком от корок гнилой дыни, лежащей со вчерашнего дня в мусорном ведре в углу лаборатории.

Как бы то ни было, эта случайность стала началом революционного переворота в медицинской науке. Флеминг интуитивно это чувствует, и бросает исследования носовой слизи, переключившись на плесневый грибок.

Выделение пенициллина

Александр Флеминг, на основании своих исследований, делает доклад, вызвавший резонанс в широком научном сообществе. Его выводы об антибиотическом воздействии нового вещества, названного учёным «пенициллин», подтверждаются независимыми исследованиями в различных научных лабораториях.

Однако выделить это вещество в чистом виде, для использования в промышленном производстве антибиотиков не удавалось длительное время. Во всех экспериментальных исследованиях использовался фильтрат питательной среды со спорами плесневого грибка.

Выделить же само лечебное вещество удалось лишь 11 лет спустя после его открытия немецкому эмигранту Эрнсту Чейну. Будучи евреем по национальности (настоящая фамилия Хаин), он был вынужден бежать из Германии после прихода в ней к власти Гитлера.

Золотая эра антибиотиков

После испытания новой лекарственной формы на подопытных животных, научный руководитель Чейна, Говард Флори предпринимает попытку начала массового производства лекарств. Для этого он создаёт специальную научную группу, в которую входит другой видный химик-фармацевт, Норман Хитли. Он отвечал за разработку технологии промышленного выделения пенициллина путём очистки плесени.

Первым пациентом, лечившийся пенициллином, был полицейский, с инфекционным осложнением после полученного ранения. Согласно наблюдениям лечащих врачей, после использования антибиотиков ему заметно полегчало.

Однако, здесь сказалась нехватка недавно созданного медикамента, и пациент в итоге скончался месяц спустя. Далее пенициллин испытывается на 200 больных туберкулёзом, и опять отмечаются явные положительные результаты.

Палочка Коха гибла при воздействии на неё новым лечебным веществом.

Но настоящий триумф пенициллина относится ко времени Второй мировой войны. Поскольку фармацевтические производства Великобритании были и без того перегружены, наладить массовое производство пенициллина союзники решили в США. Нацисты к этому времени были уже хорошо осведомлены о чудодейственном препарате, созданном англичанами, и разведка Третьего рейха активно охотилась за ним.  

Британцы Хитли и Флори лично отправились в Америку, чтобы организовать там производство антибиотика. Во избежание попадания секретного препарата в руки нацистских агентов, было решено пойти на хитрость.

Пенициллин перевозился не в ёмкости, как было логично предположить. Раствором плесневого грибка была пропитана верхняя одежда учёных.

После исследования доставленных образцов, американским учёным удалось найти аналог грибку Флеминга, дающий в несколько раз больше активного лекарственного вещества.

Технология выращивания плесени в промышленных масштабах стала американским ноу-хау. Для этого применялись огромные баки с питательной средой для плесени. Сквозь них постоянно пропускался воздух, а сам субстрат регулярно перемешивался. Питанием для плесени служили отходы переработки кукурузы, богатые глюкозой. В 1942 г.

, в первый год начала производства лекарства, было создано всего 100 лечебных доз медикамента. Но в следующем году это количество увеличилось до 21 миллиарда, в 1945 – уже до 6,8 триллионов лечебных доз. В результате было спасено до 50% раненых союзных солдат, скончавшихся бы без пенициллина от инфицирования ран.

Так началась золотая эра антибиотиков.

Закат эры антибиотиков

В результате открытия пенициллина и его производных, человечеству удалось победить большинство страшных недугов, столетиями уносивших миллионы жизней – туберкулёз, холеру, сифилис, гангрену, чуму и т.д. Однако, патогенные микроорганизмы также не остаются в статичном состоянии: они постоянно мутируют, вырабатывая иммунитет к старым формам лекарственных препаратов.

Конец эры антибиотиков был предсказан ещё самим первооткрывателем пенициллина, Александром Флемингом.

Основываясь на своих исследованиях, он опубликовал доклад о постепенной выработке бактериями невосприимчивости к антибиотикам, при воздействии на них в малых дозах.

Поэтому он предостерегал от использования пенициллина в качестве панацеи от всех недугов. Согласно его рекомендациям, антибиотики нужно применять только в крайних случаях, когда обойтись без них действительно невозможно.

Исследования современных учёных-медиков полностью подтверждают пророческие слова Флеминга. Патогенные микроорганизмы постоянно увеличивают свою устойчивость к медикаментам из группы антибиотиков.

По их прогнозам, уже сегодня этот процесс становится причиной ежегодной смерти до 700 тысяч людей.

А через 30 лет это количество должно увеличиться до 10 миллионов человек, нанеся суммарный ущерб мировой экономике в 100 триллионов долларов.  

Для решения этой проблемы фармацевтическими лабораториями постоянно создаются новые антибиотики. Но эффективность их действия всё ниже, а скорость мутаций бактерий наоборот, возрастает. Кроме того, ведение подобных разработок становится экономически не выгодно компаниям.

Средний срок окупаемости затрат на исследования и налаживание нового производства составляет около 23 лет. За это время эффективность нового препарата, из-за возрастающих темпов мутаций микроорганизмов, сойдёт на нет.

Как следствие – медикамент придётся снимать с производства, не дождавшись получения от его продаж экономической прибыли.    

Две главных причины быстрой приспособляемости бактерий к антибиотикам:

  • Массовое их применение населением стран третьего мира;
  • Масштабное использование в сельском хозяйстве.

В первом случае антибиотики бесконтрольно используются людьми при любом заболевании. Такое самолечение в итоге приводит к развитию устойчивых штаммов, и даёт вспышки новых инфекционных заболеваний.

Животные и птицы, разводимые на фермах, также накачиваются антибиотиками.

Это делается в целях профилактики развития эпизоотий, но в итоге накопленные в мясе и молоке вещества попадают в организм человека со всеми негативными последствиями.

Единственным выходом, способным переломить ситуацию – обеспечить всё население качественной медицинской помощью, и отказаться от широкого использования антибиотиков при производстве мясомолочной продукции. Иначе, не за горами те времена, когда случайный порез или укол булавкой вновь станут угрожать человеческой жизни.

Источник: https://sci-news.ru/2020/penicillin/

Пенициллин: история открытия и применение в военные годы

Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней.

В самом начале войны многие солдаты умирали не от ран, а от заражения крови. Пенициллин исцелил тысячи бойцов, которых считали безнадежными. История его открытия похожа на детектив, развязка которого подарила человечеству первый антибиотик, продливший продолжительность жизни примерно на 30 лет.

В 1928 году британский микробиолог Александр Флеминг обнаружил плесень, которая подавляла рост культуры стафилококков. Эта плесень относилась к редкому виду грибов рода Penicillium — P. Notatum.

Долгие годы специалисты пытались создать удобный для практического использования препарат на основе грибка, но безуспешно. Активное вещество лабораторной плесени не только с трудом поддавалось очистке, но и оказывалось нестабильным.

Лишь в 1940 году в журнале The Lancet появилась первая статья об эффективном антибиотике — пенициллине. В условиях войны у Англии не было возможности разрабатывать технологию промышленного производства, и специалисты поняли: надо отправляться в США.

Так в 1941 году фронт исследовательской работы переместился в Америку.

Западный фронт

Сама поездка оказалась нервной: было жарко, а плесневые грибы не выдерживают высокой температуры — их могли не довезти. В США перед учеными встала другая проблема: возможность промышленного производства пенициллина.

Научные специалисты общались со многими учеными и фабрикантами, и в итоге в 1941 году обосновались в лаборатории города Пеории штата Иллинойс.

Американские исследователи предложили новую питательную среду для выращивания плесневых грибов — кукурузный экстракт, которого в этом регионе США было много. Он оказался более чем пригодным для исследовательских целей.

Была еще одна задача — найти наиболее «продуктивный» штамм грибка. В лабораторию присылали образцы плесени со всего мира, но нужной среди них не было. Искали и на месте: наняли женщину, которая покупала заплесневелые продукты, — ее прозвали «плесневой Мэри».

В один прекрасный летний день 1943 года Мэри принесла в лабораторию полусгнившую дыню, а на ней — золотистую плесень Penicillium Chrysogenum, которая и оказалась именно той, что нужна была ученым.

Из плесени получилось выделить самый эффективный штамм, и при этом его производство оказалось очень выгодным: стоимость лечения одного случая сепсиса снизилась с 200 до 6,5 доллара.

Сегодняшний пенициллин — это потомок той самой плесени.

Наконец, председатель научно-исследовательского медицинского совета США Альфред Ричардс взял под крыло организацию производства — финансирование поступило через президента США Рузвельта. Первый завод построили меньше чем за год, и в течение первого года его работы производство пенициллина выросло в 100 раз.

В армии союзников антибиотики начали использовать в июле 1943 года во время высадки на Сицилии — случаи смерти от гангрены прекратились. По некоторым данным, с высадкой в Нормандии в июне 1944 года медлили не только по политическим соображениям, но и из-за опасений, что пенициллина не хватит.

Советские специалисты — Зинаида Виссарионовна Ермольева, директор Всесоюзного института экспериментальной медицины (ВНИЭМ) и ее помощница Тамара Иосифовна Балезина — при лечении ранений боролись с тем, что многие пациенты умирали не от ран, а от заражения крови бактериальными инфекциями.

Ермольева, конечно, знала, что в 1929 году Флеминг сформулировал идею получения пенициллина, но выделить его в чистом виде так и не смог. По одной из версий — недоказанной — сведения о препарате от сепсиса Ермольевой передали советские разведчики.

Известно, что Зинаида Виссарионовна в начале войны обратилась через Наркомздрав к англичанам с просьбой предоставить образец для экспериментов, однако ответа пришлось ждать слишком долго. Научные специалисты начали искать собственный штамм.

«Устав от напрасного ожидания, весной 1942 года я с помощью друзей стала собирать плесени из самых различных источников, — писала Балезина в своих воспоминаниях.

— Те, кто знал о сотнях неудачных попыток Флори найти свой продуцент пенициллина, относились к моим опытам иронически». Пятнадцатый грибок, выросший на поверхности пиофага, угнетал рост некоторых организмов.

Его активность была в 4–6 раз ниже, чем у грибка Флеминга, но случай доказал, что получить пенициллин возможно.

К тому времени, когда пришел ответ от англичан — они советовали обратиться к США, так как опыты по пенициллину прекратились, — антибиотик, по воспоминаниям Балезиной, уже «оказал магическую помощь» советским пациентам.

Первые клинические испытания прошли в московском госпитале № 5004 на 25 безнадежных септических раненых. Глава госпиталя профессор Руфанов считал это экспериментом на людях.

«Невозможно описать нашу радость и счастье, когда мы поняли, что все наши раненые постепенно выходят из септического состояния и начинают поправляться. В конце концов все 25 были спасены!» — вспоминала Балезина.

Тем не менее возможности производства не соответствовали масштабам научных открытий, тем более развитие медицинской промышленности подкосила война. За исключением того, антибиотик был не в чести у Сталина.

В 1943 году своего пенициллина еще не было, СССР получал препарат по ленд-лизу от США, и Сталин боялся, что лекарство окажется зараженным. Для того чтобы применять его в лечении, очень если речь шла о генералитете, требовалось личное разрешение вождя.

Так, Никита Хрущев в мемуарах описывает гибель генерала Николая Ватутина: Сталин запретил лечить его пенициллином, и тот умер от гангрены.

И тем не менее промышленное производство пенициллина началось в 1943-м, а спустя год им уже лечили на фронте. По некоторым данным, в конце войны в СССР антибиотика производили в 1000 раз меньше, чем в США, и все же лекарство спасло тысячи солдат, которых считали безнадежными.

Жизнь после

В марте 1945 года препарат появился в американских аптеках. Как только пенициллин стал известен повсеместно, он превратился в панацею: стали появляться мази, капли, лосьоны, притирки и присыпки, которые обещали помочь быстро и от всего.

Флеминг реагировал на такое развитие событий в традиционном английском стиле: однажды он сказал, что не удивится, если завтра появится губная помада с пенициллином.

В ответ один из его коллег предложил рекламный текст: «Целуйте кого хотите, где хотите, как хотите — и вы избежите неприятных последствий, кроме брака, если будете пользоваться нашей пенициллиновой губной помадой».

В 1945 году Флеминг получил за создание пенициллина Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Он публично заявил, что патентовать лекарство не будет, так как оно создано для спасения всего человечества.

В 1947 году советская делегация отправилась в США — за технологией. Члены делегации вернулись год спустя и привезли с собой регламент (правила) эффективного производства.

В эти годы оба пенициллина — и отечественный, и зарубежный — стали жертвами политических споров: одни утверждали, что отечественный — лучше, другие пытались доказать, что между импортным пенициллином и нашим различий нет.

Несмотря на противоречия, технологию все же купили, и вот тогда пенициллин «для всех» начали производить и в СССР.

За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней.

«Для победы во Второй мировой войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий», — именно подобные слова прозвучали при вручении Флемингу Нобелевской премии по биологии и медицине.

Внедрение препарата, а за ним целой армии новых антибиотиков продлило среднюю продолжительность жизни человека примерно на 30 лет.

Источник: https://krasgmu.net/blog/penicillin_istorija_otkrytija_i_primenenie_v_voennye_gody/2018-05-09-9902

История открытия пенициллина. Досье

Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

ТАСС-ДОСЬЕ /Юлия Ковалева/. 75 лет назад, 12 февраля 1941 г., в Лондоне британские ученые Говард Флори и Эрнст Чейн впервые применили пенициллин для лечения человека. Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал об истории открытия этого препарата.

Пенициллин – антибиотик, обладающий широким антимикробным действием.

Является первым эффективным лекарством против многих тяжелых заболеваний, в частности, сифилиса и гангрены, а также инфекций, вызываемых стафилококками и стрептококками.

Его получают из некоторых видов плесневого грибка рода Penicillium (лат. penicillus – “кисть”; под микроскопом спороносные клетки плесени похожи на кисточку).

История открытия

Упоминания об использовании плесени в лечебных целях встречаются в трудах персидского ученого Авиценны (II в.) и швейцарского врача и философа Парацельса (XIV в.). Боливийский специалист по этноботанике Энрике Облитас Поблете в 1963 г. описал применение плесени индейскими знахарями в эпоху инков (XV-XVI вв.).

В 1896 г. итальянский врач Бартоломео Гозио, изучая причины поражения риса плесенью, вывел формулу антибиотика, схожего с пенициллином. Ввиду того, что он не смог предложить практическое применение нового лекарства, его открытие было забыто. В 1897 г.

французский военный врач Эрнест Дюшен заметил, что арабские конюхи собирают плесень с сырых седел и лечат ею раны лошадей. Дюшен тщательно обследовал плесень, опробовал ее на морских свинках и выявил ее разрушающее действие на палочку брюшного тифа.

Результаты своих исследований Эрнест Дюшен представил в парижском институте Пастера, но они также не были признаны. В 1913 г.

американским ученым Карлу Альсбергу и Отису Фишеру Блэку удалось получить из плесени кислоту, обладающую противомикробными свойствами, однако их исследования были прерваны с началом Первой мировой войны.

В 1928 г. британский ученый Александр Флеминг проводил рядовой эксперимент в ходе исследования сопротивляемости человеческого организма бактериальным инфекциям.

Он обнаружил, что некоторые колонии стафилококковых культур, оставленные им в лабораторных чашках, заражены штаммом плесени Penicillium Notatum. Вокруг пятен плесени Флеминг заметил область, в которой бактерий не было.

Это позволило ему сделать вывод о том, что плесень вырабатывает убивающее бактерии вещество, которое ученый назвал “пенициллином”.

Флеминг недооценил свое открытие, полагая, что получить лекарство будет очень трудно. Его работу продолжили ученые из Оксфорда Говард Флори и Эрнст Чейн. В 1940 г. они выделили препарат в чистом виде и изучили его терапевтические свойства. 12 февраля 1941 г. инъекция пенициллина впервые была сделана человеку.

Пациентом Флори и Чейна стал лондонский полицейский, умиравший от заражения крови. После нескольких инъекций ему стало лучше, однако запас лекарства быстро закончился, и больной скончался. В 1943 г. Говард Флори передал технологию получения нового препарата американским ученым, в США было налажено массовое производство антибиотика. В 1945 г.

Александр Флеминг, Говард Флори и Эрнст Чейн были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Исследования российских и советских ученых

В 1870-х гг. исследованием плесени занимались медики Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин, которые обнаружили, что она блокирует рост других микроорганизмов. Полотебнов рекомендовал использовать эти особенности плесени в медицине, в частности, для лечения кожных заболеваний. Но идея не получила распространения.

В СССР первые образцы пенициллина получили микробиологи Зинаида Ермольева и Тамара Балезина. В 1942 г. они обнаружили штамм Penicillium Crustosum, продуцирующий пенициллин. В ходе испытаний лекарство показало гораздо большую активность, чем его английские и американские аналоги. Однако полученный антибиотик терял свойства при хранении и вызывал повышение температуры у пациентов.

В 1945 г. в Советском Союзе начались испытания пенициллина, разработанного по западному образцу. Технология его производства была освоена НИИ эпидемиологии и гигиены Красной Армии под руководством Николая Копылова.

Признание

Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны. По некоторым оценкам, благодаря этому антибиотику в годы войны и после нее были спасены около 200 млн человек.

Открытие этого препарата не раз признавалось одним из важнейших научных достижений в истории человечества.

Большинство современных антибиотиков были созданы именно после исследования лечебных свойств пенициллина.

Источник: https://tass.ru/info/2659525

Кто изобрел пенициллин

Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

Penicillium chrysogenium (notatum) — один из представителей рода Penicillium. «Рекордсмен» по выработке пенициллина

Сама идея применять для борьбы с микроорганизмами другие микроорганизмы (или то, что они синтезируют), витала в медицине очень давно.
В самом микробном сообществе одни микробы постоянно подавляют другие и находятся в таком динамическом равновесии.

Еще в 1897 году, задолго до открытия пенициллина, Эрнест Дюшен использовал в эксперименте плесень для лечения тифа у морских свинок.

Penicillium roqueforti — «благородная плесень». Используется для приготовления сыра рокфор и дает ему своеобразный вкус

Как думаете, что общего у морских свинок, сыра с плесенью и водопроводной воды?

Вопрос довольно сложный. Казалось бы: ничего общего. Но если бы вы были французским студентом-медиком конца 19 века, то эти предметы были бы вашими научными реагентами.
Эти реагенты использовал блестящий Эрнест Дюшен для обнаружения антибиотиков, практически за 35 лет до того, когда Александр Флеминг открыл пенициллин.

Так что история антибитиков началась не с Флеминга, нет. Флеминг не был первым, кто заметил антибактериальные свойства плесени. Плесень применяли для лечения ран древние египтяне. И, хотя в Древнем Египте не было научной опоры многим медицинским действиям, не стоит забывать о замечательной наблюдательности древних врачевателей.

Эрнест Дюшен

Именно он первый описал антибактериальные свойства пенициллина. О его жизни известно совсем немного. Он родился в Париже, обучался в военной медицинской школе в Лионе, куда поступил в двадцатилетнем возрасте.
Дюшен был просто очарован микробами.

Еще бы! Открытие болезнетворных свойств у микробов, труды Луи Пастера, Джозефа Листера просто перевернули мировоззрение медиков того времени. Эрнест Дюшен решил написать диссертацию под руководством профессора микробиологии Габриэля Ру.

Габриэль Ру тогда руководил лабораторией, которая отвечала за качество водоснабжения в Лионе. Диссертационная работа Дюшена была посвящена следующему наблюдению: водопроводная вода никогда не плесневела, но плесень могла хорошо расти в дистиллированной воде.

Первым возникло предположение, что бактерии не дают плесени расти в водопроводной воде.

Эрнест выращивал Penicillum glaucum. Эта плесень применяется для изготовления сыров горгондзола и стилтон. Он помещал ее в емкости с водопроводной и кипяченой водой. Потом он добавил возбудителя брюшного тифа и кишечную палочку — плесень быстро умерла. Выяснилось, что бактерии в воде убивают плесень.

Дюшен начал задавать разные условия: температура, кислотность среды, но плесень погибала не всегда. Иногда победа оставалась за грибком.
Опять возник вопрос: а плесень может чем то «ответить» бактерии? Может ли она с ними бороться? В эксперименте на морских свинках было обнаружено снижение вирулентности бактерий. Более того, путем инъекции плесени Дюшен смог вылечить животное.

Подобный эксперимент проведет Александр Флеминг, которого нередко и называют открывателем пенициллина.

О том, как был открыт пенициллин Флемингом, написано очень много. Так почему же Дюшена не помнят как открывателя пенициллина? На это есть несколько причин. Ну, во-первых он исследовал Penicillum glausum, в отличие от другого вида плесени Penicillum notanum. Плесень, которая фактически этот пенициллин и синтезирует.

Уже позднее было установлено, что Penicillum glausum продуцирует другой, более слабый антибиотик — патулин (кстати, токсичен и работает в высоких концентрациях, поэтому не применяется).

Вероятно, если бы не здоровье молодого ученого, а также недолгий жизненный путь (умер от туберкулеза в 1912 году, потеряв задолго до этого от того же туберкулеза свою жену), открытие пенициллина принадлежало бы ему.

Александр Флеминг

Но факт есть факт. Автором и первооткрывателем пенициллина был Александр Флеминг. Датой открытия самого известного антибиотика является 3 сентября 1928 года (День рождения пенициллина). Флеминг к тому времени был уже широко известен, имел репутацию блестящего исследователя.
Открытию пенициллина человечество обязано все же этому шотландскому биохимику.

После Первой мировой войны, в которой «отец пенициллина» служил военным врачом, Флеминг не мог смириться с тем, что большое количество солдат погибали от инфекционных осложнений. В 1918 году он вернулся с войны работать в бактериологическую лабораторию больницы Св. Марии, где он работал до этого (и где проработает до самой смерти).

В 1922 году произошел случай, больше конечно похожий на басню, но тем не менее на шесть лет опередивший открытие пенициллина. Простуженный Флеминг случайно чихнул на чашку Петри, где находились бактериальные колонии. Через несколько дней он обнаружил замедленный рост бактерий (Micrococcus lysodeikticus) на некоторых местах. Так был открыт лизоцим (мурамидаза).

Это гидролитический фермент расщепляет стенки бактерий, то есть обладающий бактерицидными свойствами. Много его в выделениях носовой слизи, слюне (почему животные могут зализывать раны), слезной жидкости. Много его и в грудном молоке (причем заметно больше, чем в коровьем и при кормлении со временем концентрация его не уменьшается, а возрастает).

Конечно, когда будет открыт пенициллин, интерес к лизоциму заметно упадет, вплоть до открытия лизоцима куриного белка.

Как отмечал в последующем сам Александр Флеминг, открытию пенициллина помог случай. Работая в лаборатории и изучая фермент лизоцим, Флеминг не отличался порядком на рабочем месте (хотя порядок у ученых свой!).

Как это нередко бывает с гениями (вспомнить хотя бы рабочий стол Эйнштейна), в лаборатории ученого был сущий бардак. Флеминг, вернувшись после месяца отсутствия заметил, что на одной чашке с культурами стафилококка появились плесневые грибы. Колония грибка растворила высеянную культуру золотистого стафилококка.

Плесень принадлежала к роду пеницилловых, поэтому выделенное вещество потом и назвали пенициллином.

Название пенициллина переводится как «кисточка для письма», подобная схожесть видна под микроскопом

Говард Флори

И хотя, когда речь заходит об открытии пенициллина, вспоминают Александра Флеминга, практическую пользу из этого открытия извлекли другие ученые, в частности фармаколог Говрад Уолтер Флори.

В 1938 году Флори, работая совместно с Эрнестом Чейном и Норманом Хитли в Оксфортском университете, в Англии, начали проводить эксперименты с антибактериальными свойствами грибка Penicillium notatum. О свойствах грибка подавлять бактериальный рост писал в своих трудах Флеминг.

Первым пациентом, которому был назначен пенициллин, был Альберт Александр, лондонский полицейский. Серьезная инфекция, затронувшая часть лица, периорбитальной области глаза, волосистой части головы, началась с небольшого укола шипом розы. Флори и Чейн дали больному пенициллин и в течение первых суток намечалась хорошая динамика.

Однако, определить оптимальную дозу лекарства не удалось (ее еще тогда и не знали) и инфекционный процесс все же привел к смерти пациента. Эксперименты продолжились, препарат назначали серьезно больным детям с впечатляющим эффектом. Сейчас считают, что труды Флори и Чейна спасли более 80 миллионов человек.

Эрнест Чейн

А теперь стоит сказать, об упоминавшемся ранее, биохимике Эрнесте Борисе Чейне. Родившийся в еврейской семье и проживая в Германии, был вынужден с приходом к власти Гитлера эмигрировать в Англию.

Как сополучатель в будущем Нобелевской премии за открытие пенициллина, Чейн был за ту часть работы, в которой он показал строение пенициллина и успешно выделил активное вещество.

Чтобы выделить пенициллин, для одной терапевтической дозы, было необходимо переработать около 500 литров питательного бульона с плесенью!Чейн писал: «Трудности, с которыми столкнулся Флеминг, только подстегнули мой интерес к обнаруженному Флемингом пенициллину.

Я сказал Флори, что мы найдем способ хотя бы частично очистить пенициллин, несмотря на его нестойкость».В 1938 году Чейн и его коллега Норман Хитли быстро пришли к выводу, что пенициллин, в отличие от лизоцима — это не фермент, а небольшая молекула органического происхождения.

Небольшие размеры молекулы обнадежили исследователей: будет легко расшифровать молекулярную структуру и синтезировать его. О том, что будет легко, ученые ошибались…Было установлено, что в состав пенициллина входит комплекс структур, которые в последующем назвали бета-лактамами.
О возможности существования подобной структуры Чейн предполагал и ранее, но вопрос решился только в 1949-м.

Когда при помощи рентгенологической кристаллографии Дороти Ходжкин определила расположение атомов в кристаллической решетке пенициллина.

Именно после 1949 года, после определения точной молекулярной структуры пенициллина, стало возможным массовое дешевое производство препарата.
Кстати, Дороти Ходжкин тоже получила Нобелевскую премию за исследование кристаллической решетки в рентгеновских лучах, в 1964 году.

Эта выдающаяся женщина заложила основы метода, с помощью которого стало возможным исследование структуры ДНК (программа «Геном человека»).

Чейн и Флори для получения пенициллина в концентрированном виде, применили новую тогда методику лиофилизации. Раствор пенициллина замораживался, а затем при низкой температуре и низком давлении вода изгонялась, оставляя ценный материал.

Penicillium chrysogenium (notatum): как нашли самый «пенициллиновый» грибок

С начала Второй мировой войны резко возросла потребность в пенициллине. Необходимость в таком лекарстве была очевидна.В 1940 году группа ученых Оксфордского университета (которую и возглавляли Флори и Чейн) достала из запасников пенициллин Флеминга и начала искать способы его производства в большом количестве.

Так как начались бомбежки Лондона и возник риск оккупации, ученые отправились на переговоры в Нью-Йорк (вероятность высадки немцев была так велика, что Чейн даже пропитал свой пиджак целебной плесенью, объяснив коллегам: в случае чего спасать в первую очередь этот пиджак).

В нью-Йорке приехавших ученых встретили без особого энтузиазма: выработка пенициллина редко превышала 4 единицы действия на 1 миллилитр питательной среды. Это очень мало: на флаконе с пенициллином, к примеру, написано «1 000 000 ЕД». Для одной дозы препарата нужно было переработать 250 литров бульона.Сразу обрисовалась цель: найти самый «урожайный» грибок.

Сначала ученые отправились в Пеорию (штат Иллинойс), где находилась исследовательская лаборатория по изучению метаболизма плесени. Сотрудники лаборатории собрали значительную коллекцию, но лишь немногие штаммы плесени могли производить пенициллин.Начали подключать знакомых: чтобы присылали образцы почвы, плесневых зерен, фруктов и овощей.

Наняли одну женщину, чтобы она обходила магазины, пекарни, сыроварни, отыскивая новые образцы сине-зеленой плесени. Ее звали мисс Мэри Хант, за хорошую работу прозванная «Плесневелая Мэри».Ход истории изменила дыня кантатула, на которой поселился сине-зеленый грибок. Эта плесень производила 250 единиц пенициллина на миллилитр питательной среды.

Один из мутировавших из нее штаммов стал производить 50000 единиц! Все штаммы, продуцирующие пенициллин на сегодня — это потомки той самой плесени, которую нашли в 1943 году. Это был грибок Penicillium chrysogenium, ранее называвшийся Penicillium notatum.

С того момента и началась эпоха промышленного производства пенициллина.

Когда в 1945 году Флемингу, Флори и Чейну вручали Нобелевскую премию по физиологии и медицине, Флеминг сказал: «Говорят, что это я изобрел пенициллин. Но человек не мог его изобрести — это вещество создано природой. Я не изобретал пенициллин, я всего лишь обратил на него внимание людей и дал ему название».

Флеминг, Чейн и Флори на вручении Нобелевской премии

Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    антисептика, бактерии, история хирургии

Источник: https://vpalamarchuk.ru/surgeon/history/kto-izobrel-penicillin.html

Кто изобрел пенициллин? История открытия и свойства пенициллина

Изобретатель антибиотиков: кто и когда открыл пенициллин

Сотни человеческих жизней спасены за время применения в медицинской практике антибиотиков. Открытие пенициллина позволило легко избавлять людей от тех болезней, которые вплоть до начала XX века считались неизлечимыми.

Медицина до изобретения пенициллина

Многие столетия медицина была не в силах сохранить жизнь всех заболевших. Первым шагом к прорыву стало открытие факта о природе происхождения многих недугов.

Речь идет о том, что большинство заболеваний возникает вследствие губительного воздействия микроорганизмов.

Достаточно быстро ученые поняли, что болезнетворные бактерии можно уничтожить с помощью других микроорганизмов, проявляющих «враждебное отношение» к возбудителям недугов.

В процессе своей медицинской практики сразу несколько ученых еще в XIX пришли к такому выводу. Среди них был и Луи Пастер, который открыл, что действие некоторых видов микроорганизмов приводит к гибели бацилл сибирской язвы.

Но этих сведений оказалось недостаточно. Нужно было найти конкретные действенные способы решения проблемы. Все попытки медиков создать универсальное лекарство заканчивались неудачно.

И лишь чистая случайность и блестящая догадка помогли Александру Флемингу, тому ученому, кто изобрел пенициллин.

Полезные свойства плесени

Сложно поверить в то, что самая обычная плесень обладает бактерицидными свойствами. Но это действительно так. Ведь это не просто зеленовато-серая субстанция, а микроскопический грибок.

Он возникает из зародышей еще меньшего размера, которые витают в воздухе. В условиях плохой циркуляции воздуха и других факторов из них образуется плесень.

Пенициллин еще не был открыт, но в трудах Авиценны XI века есть упоминания о лечении гнойных заболеваний с помощью плесени.

Спор двух ученых

В 60-х годах XIX века российские медики Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин всерьез поспорили. Предметом спора была плесень. Полотебнов считал, что она является родоначальников всех микробов. Манассеин настаивал на противоположной точке зрения, и чтобы доказать свою правоту, провел серию исследований.

Он наблюдал за ростом спор плесени, которые посеял в питательную среду. В результате В. Манассеин увидел, что развитие бактерий не происходило именно на местах роста плесневого грибка. Его мнение теперь было подтверждено опытным путем: плесень действительно блокирует рост других микроорганизмов. Его оппонент признал ошибочность своего утверждения.

Мало того, Полотебнов сам начал пристально изучать антибактериальные свойства плесени. Имеются сведения, что он даже успешно применял их в лечении плохо заживающих кожных язв. Полотебнов посвятил несколько глав своего научного труда описанию свойств плесени. Там же ученый рекомендовал использовать эти особенности в медицине, в частности, для лечения кожных заболеваний.

Но эта идея не вдохновила других медиков и была несправедливо забыта.

Эта заслуга принадлежит ученому-медику Александру Флемингу. Он был профессором в лаборатории больницы св. Марии города Лондона. Основная тема его научной деятельности – это рост и свойства стафилококков. Открытие пенициллина он совершил случайно.

Особой аккуратностью Флеминг не славился, скорее, наоборот. Однажды, оставив на рабочем столе немытые чашки с бактериальными культурами, спустя несколько дней он заметил образовавшуюся плесень.

Его заинтересовало то, что в пространстве вокруг плесени бактерии были уничтожены.

Флеминг дал название субстанции, выделяемой плесенью. Он назвал ее пенициллином. После проведения большого количества опытов Ученый убедился в том, что это вещество может убивать разные виды болезнетворных бактерий.

В каком году изобрели пенициллин? В 1928 наблюдательность Александра Флеминга подарила миру это чудодейственное по тем временам вещество.

Производство и применение

Флеминг не смог научиться получать пенициллин, поэтому сначала практическая медицина не очень заинтересовалась его открытием. Теми, кто изобрел пенициллин как медицинский препарат, были Говад Флори и Чейн Эрнст. Они вместе со своими соратниками выделили чистый пенициллин и создали на его основе первый в мире антибиотик.

В 1944 году, во время Второй мировой войны, ученые Соединенных Штатов смогли промышленным способом получать пенициллин. Апробация препарата заняла немного времени. Практически сразу пенициллин стали использовать вооруженные силы союзников для лечения раненых. Когда война закончилась, гражданское население США тоже смогло приобрести чудо-лекарство.

Все, кто изобрел пенициллин (Флеминг, Флори, Чейн), стали обладателями Нобелевской премии в области медицины.

Пенициллин: история открытия в России

Когда Великая Отечественная война еще продолжалась, И. В. Сталин предпринимал многочисленные попытки покупки лицензии на производство пенициллина в России. Но Соединенные Штаты вели себя неоднозначно.

Сначала была названа одна сумма, надо сказать, астрономическая. Но позже ее еще два раза увеличивали, объясняя эти повышения неправильными первоначальными расчетами. В результате переговоры не увенчались успехом.

На вопрос о том, кто изобрел пенициллин в России, нет однозначного ответа. Поиск способов производства аналогов был поручен микробиологу Зинаиде Ермольевой. Она смогла получить вещество, названное впоследствии крустозином. Но по своим свойствам этот препарат сильно уступал пенициллину, да и сама технология производства была трудоемкой и дорогостоящей.

Было принято решение все же купить лицензию. Продавцом выступил Эрнст Чейн. После этого началось освоение технологии и запуск ее в производство. Этим процессом руководил Николай Копылов. Промышленное производство пенициллина было налажено достаточно быстро. За это Николай Копылов был удостоен Сталинской премии.

Антибиотики в общем и пенициллин в частности, безусловно, обладают поистине уникальными свойствами. Но сегодня все чаще ученые проявляют беспокойство тем, что многие бактерии и микробы вырабатывают устойчивость к такому лечебному действию.

Эта проблема сейчас требует тщательного изучения и поиска возможных решений, ведь действительно, может наступить время, когда некоторые бактерии уже не будут реагировать на действие антибиотиков.

Источник: https://FB.ru/article/197456/kto-izobrel-penitsillin-istoriya-otkryitiya-i-svoystva-penitsillina

Советы доктора
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: