История открытия антибиотиков. Пенициллин: как открытие Флеминга превратилось в антибиотик История открытия антибиотиков кратко

В то время как научные исследования на тему антибиотиков ведутся относительно с недавних пор, практически применяются они уже много веков. Самый первый известный нам антибиотик появился в Китае две с половиной тысячи лет назад. В то время, китайцы обнаружили, что если прикладывать створожившееся соевое молочко к месту поражения инфекцией, то такой компресс оказывает определенное терапевтическое действие. Средство было настолько эффективным, что стало стандартным выходом из ситуации.

Исторические свидетельства гласят о том, что и в других культурах использовались вещества наподобие антибиотиков. В Судано-нубийской цивилизации тип тетрациклина использоавалося уже в 350 году. В Европе в Средние века экстракты растений и сырная сыворотка использовались для лечения инфекций. Невзирая на то, что эти культуры уже использовали антибиотики, научные основы их деятельности были выведены только в двадцатом веке.
Развитие современных антибиотиков зависело от нескольких ключевых личностей, которые продемонстрировали всему миру, что материалы, произошедшие от микроорганизмов, могут быть использованы для лечения инфекционных заболеваний. Одним из первых пионеров науки стал Луи Пастер. В 1877 году он и его сотрудник обнаружили, что рост болезнетворной бактерии можно остановить, если запустить к ней другую бактерию. Они показали, что огромные количество бацилл сибирской язвы не причинят никакого вреда животным, если их давать вместе с бактериями сапрофитами. Исследования, проведенные другими учеными в последующие годы окончательно подтвердили вердикт: материалы на основе бактерий могут убивать болезнетворные микроорганизмы.

День 30 сентября 1928 года, ровно 80 лет назад, можно с полным правом назвать одним из самых поворотных в истории человечества. Александр Флеминг (Alexander Fleming) сделал один из самых значительных вкладов в области антибиотиков. Во время произведения одного из экспериментов он обнаружил, что штамм зеленой пенициллиновой бактерии истребил бактерии на агатовой пластинке. Это привело к разработке антибиотика новой эры - пенициллина.
Еще в годы Первой мировой войны раненые погибали от сепсиса, столбняка и гангрены. Пытаясь их спасти, хирурги применяли антисептики. Флеминг провел тщательное обследование инфицированных ран и показал неэффективность антисептиков. Нужно было нечто другое, способное обладать ранозаживляющими действиями.
Почему это спасительное лекарство было названо пенициллином? Разгадка проста. Для своих опытов в конце 20-х годов Флеминг использовал плесневый гриб Penicillium notatum, а продукт его жизнедеятельности назвал именно так. Непосвященному человеку трудно понять, как плесень может способствовать победе человеческого организма над микробами и вирусами? Хорошо еще, что Флеминг ни в чем не сомневался, а зачастую действовал на грани алогизма. В противном случае, это научное открытие несколько задержалось бы…
В медицину Александр Флеминг попал в 1902 году, когда поступил в медицинское училище Сент-Мэри. Он учился блестяще, обладая разнообразными знаниями. Причем, практические занятия были посвящены не только узкой специальности: Алеку приходилось и роды на дому принимать, и незначительные хирургические операции делать, правда последнее он не любил, испытывая отвращение к «работе» на живом теле…

В то время одним из самых блестящих профессоров Сент Мэри считался Алмрот Райт, уже известный тогда бактериолог. Он создал при больнице Бактериологическое отделение, где с утра до вечера толкались несколько десятков восторженных учеников. Был среди них и Александр Флеминг, которого профессор считал наиболее перспективным. И даже когда разразилась Первая мировая война и Райт отправился служить армейским врачом во Францию, ассистентом он взял именно Флеминга.
Вот так, шаг за шагом и приблизился Александр к своему открытию. Справедливости ради следует сказать, что в 1928 году, когда был открыт пенициллин, его научились не сразу добывать в готовом для инъекций виде. Но все равно, рано или поздно, он «пришел» в больницы…

В 1945 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена совместно Флемингу, Чейну и Флори «за открытие, пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». А годом раньше Александр был возведен в рыцари…

В последующие 10 лет Александр Флеминг был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах. Остается добавить, что он был вполне счастлив в браке, его супруга Сара, которую звали Сарин, была старшей медицинской сестрой и держала частную клинику в центре Лондона. Произошло это событие 23 декабря 1915 года. Алек был тогда молодым врачом, подающим надежды. Но то, как отзывалась о своем муже Сарин, следует записать и выучить каждой жене: ««Алек - великий человек, но никто пока этого не знает». Ради таких слов можно было горы свернуть!
Кстати, и ее родная сестра, Элизабет, овдовев, вышла замуж за брата Алека - Джона. Александр очень трепетно относился к своим детям, посвящая им много времени, был прекрасным отцом. Однако многое в доме держалось именно на Сарин, ведь ее муж был настолько невозмутим, что это трудно представить. Вот только один пример, о котором рассказала жена Алека: «Мы с ним и малышом отправились на лодке удить рыбу. Неожиданно Флеминг подсек щуку. Ребенок в возбуждении вскочил и упал в речку. Флеминг остался сидеть, он следил, чтобы отчаянно бившаяся рыба не ушла, и наблюдал, как я вытаскивал мальчика. Удочку он так и не бросил...»
Сэра Флеминга не стало 11 марта 1955 года. Он скончался на руках у своей второй жены Амалии (Сарин к тому времени умерла). Амалия, как и муж, тоже была врачом-микробиологом…

Двумя годами позже в 1932 году была напечатана инструкция, как лечить инфицированные раны при помощи пенициллина. Но, все же, невзирая, на эффективность первых результатов с пенициллином, на него тоже нельзя было надеяться, и понадобились новые разработки в этой сфере. Улучшения не заставили себя ждать, и в сороковых годах Говард Флори (Howard Florey) и его соратники представили новый более плодовитый штамм пенициллиновых бактерий, который позволил заняться промышленным производством антибиотика.
После открытия пенициллина появились и другие антибиотики. В 1939 году началась работа над извлечением антибиотика из бактерии стрептомиции. Где-то в это же время возник и сам современный термин - антибиотик. Селман Воксмен (Selman Waxman) и его соратники вывели стрептомицин уже через пять лет - в 1944. Современные биологичекие исследования привели к возникновению таких препаратов, как актиномицин, неомицин и стрептотрицин на базе все той же бактерии.
С того времени были выведены такие антибиотики, как бацитрацин, полимиксин, виомицин, хлорамфеникол и тетрациклины. Начиная с семидесятых годов прошлого века практически все природные антибиотики получили синтетические аналоги.

Антибиотики — это лекарственные средства, оказывающие повреждающее и губительное влияние на микробы. При этом в отличие от дезинфицирующих и антисептических средств, антибиотики малотоксичны для организма и пригодны для приема внутрь.

Антибиотики — лишь часть всех антибактериальных средств. Помимо них, к антибактериальным средствам относят:

• сульфаниламиды (фталазол, сульфацил натрия, сульфазин, этазол, сульфален и др.);
• производные хинолона (фторхинолоны — офлоксацин, ципрофлоксацин, левофлоксацин и др.);
• противосифилитичесие средства (бензилпенициллины, препараты висмута, соединения йода и др.);
• противотуберкулезные средства (римфапицин, канамицин, изониазид и др.);
• другие синтетические препараты (фурацилин, фуразолидон, метронидазол, нитроксолин, ринозалид и др.).

Антибиотики — препараты биологического происхождения, их получают с помощью грибов (лучистых, плесневых), a также с помощью определенных бактерий. Также их аналоги и производные получают искусственным — синтетическим — путем.

Кто изобрел первый антибиотик?

Первый антибиотик — Пенициллин — был открыт британским ученым Александром Флемингом в 1929 году. Учёный заметил, что случайно попавшая и проросшая на чашке Петри плесень очень интересно повлияла на растущие колонии бактерий: все бактерии вокруг плесени погибли. Заинтересовавшись этим явлением, и изучив вещество, выделяемое плесенью — учёный выделил антибактериальное вещество и назвал его «Пенициллин».

Однако производство лекарства из этого вещества Флемингу показалось очень трудным, и он не стал им заниматься. Эту работу продолжили за него Говард Флори и Эрнст Борис Чейн. Они разработали методы очистки пенициллина и поставили его на широкое производство. Позже все трое учёных удостоились Нобелевской премии за своё открытие. Интересным фактом было то, что они не стали патентовать своё открытие. Они объяснили это тем, что лекарство, обладающее способностью помочь всему человечеству, не должно быть способом наживы. Благодаря их открытию, с помощью пенициллина удалось победить многие инфекционные заболевания и продлить человеческую жизнь на тридцать лет.

В советском союзе примерно в тоже время было совершено «второе» открытие пенициллина — женщиной-учёным Зинаидой Ермольевой. Открытие было совершено в 1942 году, во времена Великой Отечественной войны. На тот момент несмертельные ранения часто сопровождались инфекционными осложнениями и приводили к смерти солдат. Открытие антибактериального препарата совершило прорыв в военно-полевой медицине и позволило сохранить миллионы жизней, что, возможно, определило ход войны.

Классификация антибиотиков

Во многих медицинских рекомендациях по лечению тех или иных бактериальных инфекций присутствуют формулировки по типу «антибиотик такого-то ряда», например: антибиотик пенициллинного ряда, тетрациклинового ряда и тд. В данном случае имеется ввиду химическое подразделение антибиотика. Чтобы ориентироваться в них, достаточно обратиться к основной классификации антибиотиков.

Как действуют антибиотики?

У каждого антибиотика есть спектр действия. Это ширина обхвата различных видов бактерий, на которых действует антибиотик. В целом, бактерии можно разделить по строению на три большие группы:

• с толстой клеточной стенкой — грамположительные бактерии (возбудители ангины, скарлатины, гнойно-воспалительных заболеваний, респираторных инфекций и др);
• с тонкой клеточной стенкой — грамотрицательные бактерии (возбудители сифилиса, гонореи, хламидиоза, кишечных инфекций и др);
• без клеточной стенки — (возбудители микоплазмоза, уреаплазмоза);

Антибиотики , в свою очередь, разделяются на:

• действующие большей частью на грамположительные бактерии (бензилпенициллины, макролиды);
• действующие большей частью на грамотрицательные бактерии (полимиксины, азтреонам и др.);
• действующие на обе группы бактерий — антибиотики с широким спектром (карбапенемы, аминогликозиды, тетрациклины, левомицетин, цефалоспорины и др.);

Антибиотики могут вызывать гибель бактерий (бактерицидное проявление) или угнетать их размножение (бактериостатическое проявление).

По механизму воздействия эти лекарственные препараты делятся на 4 группы:

• препараты первой группы: пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы, монобактамы и гликопептиды — не дают бактерии синтезировать клеточную стенку — бактерия лишается внешней защиты;
• препараты второй группы: полипептиды – увеличивают проницаемость мембраны бактерий. Мембрана — это мягкая оболочка, в которую заключена бактерия. У грамотрицательных бактерий — мембрана является основным «покровом» микроорганизма, так как клеточной стенки у них нет. Повреждая её проницаемость, антибиотик нарушает баланс химических веществ внутри клетки, что ведёт к её гибели;
• препараты третьей группы: макролиды, азалиды, вевомицетин, аминогликозиды, линкозамиды – нарушают синтез микробного белка, вызывая гибель бактерии или подавление её размножения;
• препараты четвёртой группы: римфапицин – нарушают синтез генетического кода (РНК).

Применение антибиотиков при гинекологических и венерических заболеваниях

При выборе антибиотика важно учитывать, какой именно возбудитель вызвал заболевание.

Если это условно-патогенный микроб (т.е. в норме обитающий на коже или слизистой и не вызывающий заболевание) — то воспаление считается неспецифическим. Чаще всего такие неспецифические воспаления вызываются кишечной палочкой, затем идут протеи, энтеробактер, клебсиелла, псевдомонады. Реже — грамположительные бактерии (энтерококки, стафиллококки, стрептококки и др.). Особенно часто происходит сочетание 2-х и более бактерий. Как правило, при неспецифичных мочеполовых инфекциях отдаётся предпочтение препаратам с широким спектром действия — цефалоспоринам третьего поколения (Цефтриаксон , Цефотаксим , Цефиксим ), фторнхинолонам (Офлоксацин , Ципрофлоксацин ), нитрофуранам (Фуразолидон , Фурадонин , Фурагин ), нитроксолину, триметоприму+сульфаметоксазолу (Ко-тримоксазол ).

Если микроорганизм является возбудителем половой инфекции, то воспаление является специфичным, и антибиотик подбирается соответствующий:

• для лечения сифилиса используются преимущественно пенициллины (Бициллин , Бензилпенициллина натривая соль ), реже — тетрациклины, макролиды, азалиды, цефалоспорины;
• для лечения гонореи — цефалоспорины третьего поколения (Цефтриаксон , Цефиксим ), реже — фторхинолоны (Ципрофлоксацин, Офлоксацин);
• для лечения хламидийной, микоплазменной и уреаплазменной инфекции — используются азалиды (Азитромицин ) и тетрациклины (Доксициклин );
• для лечения трихомониаза — применяются производные нитроимидазола (Метронидазол ).

Побочное действие антибиотиков. Обратная сторона лечения

Антибиотики могут вызывать множество побочных эффектов. Так, во время лечения антибиотиками нередко возникают аллергические реакции. Она могут проявляться разной степенью тяжести: от сыпи на теле, как от крапивы, до анафилактического шока. При любой форме аллергической реакции — приём антибиотика необходимо прекратить, и продолжить лечение антибиотиком из другой группы.
Кроме того, антибиотики могут оказывать ряд других нежелательных побочных эффектов: нарушение пищеварения, нарушение работы печени, почечной системы, системы кроветворения, слухового и вестибулярного аппарата.

Почти каждый антибиотик приводит к нарушению микрофлоры в слизистых влагалища и кишечника. Нередко после приёма антибиотиков развивается молочница. Восстановить флору влагалища помогут пробиотики в виде свечей, содержащих лактобактерии: Ацилакт , Экофемин , Лактобактерин , Лактонорм . Микрофлору кишечника восстановит приём пробиотиков внутрь (Бифидумбактерин , Линекс , Колибактерин ).

Важно помнить, что на время лечения любым антибиотиком необходимо отказаться от приёма алкоголя. Спиртосодержащие напитки снижают эффективность препаратов и усиливают их побочное действие. Особо опасным при их одновременном приёме — является двойная токсическая нагрузка на печень, что может привести к появлению гепатита, цирроза и утяжелению их течения.

При любой форме аллергической реакции - приём антибиотика необходимо прекратить, и продолжить лечение антибиотиком из другой группы.

Устойчивость к антибиотикам

Соблюдайте время приема препарата

Во время лечения антибиотиками, к лекарствам может образовываться устойчивость бактерий. Это происходит при неправильном назначении дозы и длительности лечения, или несоблюдении схемы лечения пациентом.

Дело в том, что на время лечения антибиотик должен находиться в крови всегда в высоких концентрациях . Для этого крайне важно строго соблюдать время приёма препарата. При удлинении периода между приёмом таблеток — концентрация препарата падает, и бактерии получают своеобразную «передышку», во время которой они начинают размножаться и мутировать. Это может привести к появлению новых форм, устойчивых к действию антибиотика, и следующий приём препарата на них уже не будет действовать.

Так, за несколько лет в России пенициллины, которые использовались при лечении гонореи, на данный момент перестали быть эффективными. Сейчас в лечении гонореи отдают предпочтение цефалоспоринам. Но пенициллины по-прежнему остаются эффективными для лечения сифилиса. Хотя эти препараты и обладают малой скоростью развития устойчивости, но по-прежнему трудно предположить, сколько времени они будут ещё эффективны в лечении основного венерического заболевания.

При возникновении устойчивости к препарату во время лечения, приходится заменять антибиотик на резервный. Резервные препараты хуже основных по 1 или нескольким признакам: они либо менее эффективны, либо более токсичны, либо обладают быстрым появлением к ним устойчивости. Поэтому к их применению прибегают только строго в случае развития устойчивости или непереносимости действия основных препаратов.

Несмотря на наличие довольно обширного выбора антибактериальных средств в лечебной практике, каждый день ведётся поиск новых антибактериальных препаратов. Это имеет большое значение, ввиду непрерывного стабильно формирования устойчивости бактерий к антибиотикам. К препаратам нового поколения предъявляют высокие требования с целью производства новых высокоэффективных, малотоксичных и обладающих широким спектром действия антибиотиков.

Народной медицине давно были известны некоторые способы применения в качестве лечебных средств микроорганизмов или продуктов их обмена, однако причина их лечебного действия в то время оставалась неизвестной. Например, для лечения некоторых язв, кишечных расстройств и других заболеваний в народной медицине применялся заплесневевший хлеб.

В 1871-1872 гг. появились работы русских исследователей В. А. Манассеина и А. Г. Полотебнова, в которых сообщалось о практическом использовании зеленой плесени для заживления кожных язв у человека. Первые сведения об антагонизме бактерий были обнародованы основоположником микробиологии Луи Пастером в 1877 г. Он обратил внимание на подавление развития возбудителя сибирской язвы некоторыми сапрофитными бактериями и высказал мысль о возможности практического использования этого явления.

С именем русского ученого И. И. Мечников а (1894) связано научно обоснованное практическое использование антагонизма между энтеробактериями, вызывающими кишечные расстройства, и молочнокислыми микроорганизмами, в частности болгарской палочкой («мечниковская простокваша»), для лечения кишечных заболеваний человека.

Русский врач Э. Гартье (1905) применил кисломолочные продукты, приготовленные на заквасках, содержащих ацидофильную палочку, для лечения кишечных расстройств. Как оказалось, ацидофильная палочка обладает более ярко выраженными антагонистическими свойствами по сравнению с болгарской палочкой.

В конце XIX - начале XX в. были открыты антагонистические свойства у спорообразующих бактерий. К этому же периоду относятся первые работы, в которых описываются антагонистические свойства у актиномицетов. Позднее из культуры почвенной спороносной палочки Bacillus brevis Р. Дюбо (1939) удалось выделить антибиотическое вещество, названное тиротрицином, которое представляло собой смесь двух антибиотиков - тироцидина и грамицидина. В 1942 г. советскими исследователями Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой был выделен из подмосковных почв новый штамм Bacillus brevis, синтезирующий антибиотик грамицидин С, отличающийся от грамицидина Дюбо.

В 1939 г. Н. А. Красильников и А. И. Кореняко из культуры фиолетового актиномицета Actinomyces violaceus, выделенного ими из почвы, получили первый антибиотик актиномицетного происхождения - мицетин - и изучили условия биосинтеза и применения мицетина в клинике.

А. Флеминг, изучая стрептококков, выращивал их на питательной среде в чашках Петри. На одной из чашек вместе со стафилококками выросла колония плесневого гриба, вокруг которой стафилококки не развивались. Заинтересовавшись этим явлением, Флеминг выделил культуру гриба, определенную затем как Penicillium notatum. Выделить вещество, подавляющее рост стафилококков, удалось только в 1940 г. оксфордской группе исследователей. Полученный антибиотик был назван пенициллином.

С открытия пенициллина началась новая эра в лечении инфекционных болезней - эра применения антибиотиков. В короткий срок возникла и развилась новая отрасль промышленности, производящая антибиотики в крупных масштабах. Теперь вопросы микробного антагонизма приобрели важное практическое значение и работы по выявлению новых микроорганизмов - продуцентов антибиотиков стали носить целенаправленный характер.

В СССР получением пенициллина успешно занималась группа исследователей под руководством 3. В. Ермольевой. В 1942 г. был выработан отечественный препарат пенициллина. Ваксманом и Вудрафом из культуры Actinomyces antibioticus был выделен антибиотик актиномицин, который впоследствии стал использоваться как противораковое средство.

Первым антибиотиком актиномицетного происхождения, нашедшим широкое применение особенно при лечении туберкулеза, был стрептомицин, открытый в 1944 г. Ваксманом с сотрудниками. К противотуберкулезным антибиотикам относятся также открытые позже виомицин (флоримицин), циклосерин, канамицин, рифамицин.

В последующие годы интенсивные поиски новых соединений привели к открытию ряда других терапевтически ценных антибиотиков, нашедших широкое применение в медицине. К ним относятся препараты с широким спектром антимикробного действия. Они подавляют рост не только грамположительных бактерий, которые более чувствительны к действию антибиотиков (возбудители пневмонии, различных нагноений, сибирской язвы, столбняка, дифтерии, туберкулеза), но и грам отрицательных микроорганизмов, которые более устойчивы к действию антибиотиков (возбудители брюшного тифа, дизентерии, холеры, бруцеллеза, туляремии), а также риккетсий (возбудители сыпного тифа) и крупных вирусов (возбудители пситтакоза, лимфогранулематоза, трахомы и др.). К таким антибиотикам относятся хлорамфеникол (левомицетин), хлортетрациклин (биомицин), окситетрациклин (террамицин), тетрациклин, неомицин (колимицин, мицерин), канамицин, паромомицин (мономицин) и др. Кроме того, в распоряжении врачей в настоящее время имеется группа антибиотиков резерва, активных в отношении устойчивых к пенициллину грамположительных болезнетворных мик роорганизмов, а также противогрибные антибиотики (нистатин, гризеофульвин, амфотерицин В, леворин).

В настоящее время число известных антибиотиков приближается к 2000, однако в клинической практике используется всего около 50.

«...и все-таки девочке становится легче. Температура падает. Уменьшается резкая бледность. Давно миновали три дня, которые я требовала у знаменитого терапевта, а Катя живет...

И будет жить?..

Пока я могу сказать только одно: вот уже скоро сорок лет, как я наблюдаю эту тяжелую болезнь, и впервые не узнал ее. Вы совершили чудо. Но одна ласточка не делает весны. Будущее покажет...»

Эти несколько строк из романа Вениамина Каверина «Открытая книга» рассказывают об одном из первых применений принципиально нового лекарства антибиотика. От описанного в романе времени нас отделяет совсем немного каких-нибудь 70 лет. Но в эпоху «до антибиотиков» врачи были практически бессильны против грибковых и бактериальных инфекций . И потому слово «антибиотик» звучало как «спасение».

Термин «антибиотик» (греч. anti «против» и bios «жизнь») был предложен американским микробиологом Зельманом Ваксманом в 1942 г. Но способность одних веществ природного происхождения (грибков) подавлять рост других природных веществ (бактерий) была известна уже давно.

Плесень, выращенная в лабораторных условиях.

С целебными свойствами плесневого гриба были знакомы еще древние врачи так, например, индейцы майя лечили зеленой плесенью гнойные раны. Разумеется, это было только практическое знание, никак не подкрепленное научной базой.

В конце XIX в. замечательные русские врачи терапевт Вячеслав Авксентьевич Манассеин и дерматолог Алексей Герасимович Полотебнов описали в своих трудах убийственное действие плесневых грибков на болезнетворные микроорганизмы. Полотебнов использовал эмульсию с плесневым грибком для лечения язв у больных сифилисом, что описал в книге «Патологическое значение плесени» (1873 г.). К сожалению, идеи Манассеина и Полотебнова в то время не получили широкого практического применения.

Явление антибиоза подавления и уничтожения одних микроорганизмов другими изучал и микробиолог Луи Пастер. В 1887 г. он описал антибиоз между почвенными бактериями и бактериями возбудителями сибирской язвы. Разработки Пастера получили продолжение в трудах итальянского исследователя Бартоломео Гозио: он в 1896 г. из жидкости, содержащей культуру пенициллинового грибка, выделил кристаллическое соединение микофеноловую кислоту. Она считается одним из первых лекарств с антибактериальными свойствами. Другим стала пиоционаза, полученная немецкими врачами Рудольфом Эммерихом и Оскаром Ловом в 1899 г. Пиоционаза содержала в себе бактерию Bacillus pycyoneus, подавляющую другие бактерии возбудители холеры, тифа, дифтерита.

Однако первооткрывателем антибиотиков называют английского бактериолога Александра Флеминга. Сам же Флеминг, получивший за свое открытие в 1945 г. Нобелевскую премию, всегда отводил себе роль человека, который всего лишь «обратил на пенициллин внимание людей и дал ему имя».

История открытия Флеминга широко известна, отчасти она напоминает научный анекдот поскольку в ней нашлось место для великой случайности. В 1828 г. Флеминг проводил опыты со штаммами стафилококков. В чашках с питательной средой он выращивал колонии этих бактерий. Возможно, одна из чашек была плохо вымыта, возможно, споры плесневых грибов попали в нее каким-то другим путем, но факт остается фактом: 30 сентября 1928 г. Флеминг заметил, что в чашке со стафилококками выросла плесень. Реши ученый выкинуть испорченную культуру, открытие пенициллина состоялось бы несколько позже. Но Флемингу было не до уборки, и через какое-то время, вернувшись к той самой чашке, он заметил, что плесневые грибы уничтожили колонию стафилококков. Заинтересовавшись этим явлением, Флеминг занялся выделением из плесневых грибов активного вещества, так губительно действующего на бактериальные клетки. Полученное вскоре вещество он назвал пенициллином в честь «виновника» события грибка Penicillium notatum.

А. Флеминг в лаборатории. 1945 г.

13 сентября 1929 г. на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Александр Флеминг сделал доклад о своем открытии. Он честно указал на недочеты пенициллина, главным из которых была его нестойкость его нельзя было хранить долгое время, он разрушался и терял свои свойства. Кроме того, препарат был «грязным», с многочисленными белковыми примесями, и существовал он только в слабой концентрации. Это осложняло возможное применение пенициллина в медицинской практике: чтобы достичь нужного эффекта, его приходилось бы вводить в больших объемах; это, а также наличие примесей делало препарат довольно опасным для больного.

Над тем, чтобы выделить пенициллин в пригодном для использования виде и тем самым получить эффективнейшее лекарство, стали работать британские биохимики и фармакологи Говард Флори и Эрнст Чейн. Флеминг, которому так и не удалось создать стабильную форму пенициллина, к тому времени охладел к своему открытию. Флори же и Чейн продолжали упорно работать; вспоминая то время, Флори писал: «...мы работали над пенициллином с утра до вечера. Засыпали с мыслью о пенициллине, и единственным нашим желанием было разгадать его тайну».

Начиналась Вторая мировая война, Лондон и окрестности бомбила немецкая авиация, но у ученых, трудившихся в лабораториях Оксфордского университета, был повод для радости: в мае 1940 г. умиравшие белые мыши, которых заразили стрептококками, были вылечены новым препаратом.

Однако для полного триумфа пенициллин нужно было проверить на человеке. Осенью 1940 г. такой случай представился: в одну из клиник Оксфорда привезли мужчину, который умирал от заражения, вызванного золотистым стафилококком. Все началось с маленькой ранки в углу рта: она нагноилась и не заживала, несмотря на лечение. Потом инфекция распространилась на кожные покровы лица, рук, а главное поразила легкое. Пациент погибал, спасти его не представлялось возможным никакими доступными средствами, и потому врачи отважились сделать ему инъекцию пенициллина. Препарат подействовал невероятным образом, больной быстро пошел на поправку, однако кристаллов пенициллина, который в то время получали только в лабораторных условиях, очень медленно и в небольших количествах, не хватило для полного излечения... Главной проблемой ученых стало то, что у Великобритании во время войны не было материальных ресурсов для налаживания производства пенициллина.

Зато такими ресурсами обладала другая держава Соединенные Штаты Америки, куда и поехал за коммерческой поддержкой Говард Флори. Но нельзя упрекать американцев в том, что они взяли готовую идею. В США в то время также велись исследования: ведущие микробиологи во главе с Зельманом Ваксманом стремились выделить чистую и стабильную форму спасительного лекарства. Ваксман начинал свои исследования с того же, что когда-то интересовало и Луи Пастера: с антагонизма почвенных бактерий и палочки туберкулеза. В 1943 г. усилия Ваксмана и его группы увенчались успехом: был выделен антибиотик стрептомицин, активный против возбудителей чумы и туберкулеза.

З. Ваксман в лаборатории. 1953 г.

Первое успешное испытание на человеке британский пенициллин прошел именно в США. Это случилось в марте 1942 г. Анна Миллер, пациентка госпиталя в Нью-Хейвене (Коннектикут), уже 11 дней лежала с высокой температурой. Женщина умирала от стрептококкового сепсиса. Но счастливый случай, вечный спутник открытий! в соседней палате лечился друг Говарда Флори. Узнав об умирающей пациентке, он предложил врачам использовать последний шанс: неведомый пенициллин. Уже на следующий после введения препарата день температура у Анны снизилась. И в мае 1942 г. она вышла из больницы полностью здоровой. А в 1990 г. Анне Миллер исполнилось 82 года, и в ее честь, а также в честь первого пенициллинового чуда устроили торжества в Смитсонианском музее естественных наук в Вашингтоне.

Советские ученые в то время находились в вынужденной интеллектуальной изоляции в 1930-1940-х годах изучение иностранных журналов, а уж тем более активное общение с коллегами из-за рубежа было опасным и, следовательно, почти невозможным. Поэтому советская микробиология и фармакология развивались самостоятельно, но при этом чрезвычайно успешно. Честь открытия советского пенициллина крустозина (по названию грибка Penicillium crustosum) принадлежит микробиологу Зинаиде Васильевне Ермольевой. Она же стояла у истоков организации промышленного производства крустозина, и это было сделано в самое необходимое для того время: в разгар Великой Отечественной войны. Тысячи раненых были спасены от послеоперационных осложнений и раневых инфекций благодаря пенициллину-крустозину. Интересно, что, когда в 1944 г. в Москву с группой ученых приехал Говард Флори и предложил провести сравнительные испытания пенициллина и советского крустозина, крустозин оказался эффективнее!

Пенициллин, выпущенный фирмой Glaxo. 1950 г.

Плесневый грибок под микроскопом.

За пенициллином, стрептомицином и крустозином последовали другие антибиотики. Но «антибиотиковая эйфория» довольно быстро сменилась осторожностью. Выяснилось, что возбудители инфекций «обучаемы» многие штаммы выработали устойчивость к антибиотикам. И вот уже много лет микробиологи соревнуются с бактериями кто приспособится быстрее: появляются новые антибиотики, но появляются и устойчивые к ним штаммы микроорганизмов. Существуют и бактерии, устойчивые не к одному, а сразу к нескольким видам антибиотиков.

Однако будущее показало «первые ласточки», такие как пенициллин, крустозин, стрептомицин, были предвестниками подлинной революции в медицине. Победа над бактериями освободила человечество от множества угроз. Увы, человеческая память коротка, и благоговение перед чудом проходит слишком быстро, но это ни в коей мере не умаляет величия открытий, и в частности открытия антибиотиков.

Читаем инструкции

По мнению врачей, распространенное мнение о бесполезности или даже вредности антибиотиков вызвано тем, что практически в половине случаев эти лекарства принимаются без рекомендации врача и не по показаниям. Например, ими пытаются лечить вирусные инфекции, тот же грипп, хотя антибиотики неактивны против вирусов.

Лаборатория НИИ по изысканию новых антибиотиков им. Г. Ф. Гаузе.

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 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 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 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.

Кто изобрел пенициллин

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. пенициллина было налажено достаточно быстро. За это Николай Копылов был удостоен

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.