Наша рассылка!
Новости сайта Модно-Красиво.ру Вы можете получать прямо на мейл
Рассылки Subscribe.Ru

Подписаться письмом

Как изобрели пенициллин


Пеницилл — Википедия

Пеници́лл[1][2], также пеници́ллий[3], пеници́ллиум[1] (лат. Penicillium), — род грибов-аскомицетов, относящийся к семейству Aspergillaceae порядка Эуроциевые (Eurotiales).

Один из наиболее широко распространённых в мире родов грибов, представители которого обнаруживаются в самых различных местах — в почве, на растениях, в воздухе, в помещениях, на пищевых продуктах, в морях. С эколого-трофической точки зрения, виды рода — сапротрофы и слабые паразиты растений.

Отдельные виды используются в сыроварении — Penicillium roqueforti и P. camemberti.

К роду относят продуцентов антибиотика пенициллина — среди них P. chrysogenum, являющийся одним из самых распространённых грибов в мире. Другой крайне широко распространённый вид рода — P. citrinum.

У большинства видов преобладает анаморфная гифомицетовая стадия, образующая конидиогенные клетки с цепочками конидий. Телеоморфы, как правило (и если известны), образуют жёсткие клейстотеции с восьмиспоровыми асками. Ранее к Penicillium относились исключительно анаморфные стадии грибов, в то время как телеоморфы относились к родам Eupenicillium и Talaromyces. После отмены правила раздельной номенклатуры для различных стадий жизненного цикла грибов первое из этих названий перешло в синонимику Penicillium, а ко второму роду стали относить также ряд родственных видов, известных только по анаморфной стадии и ранее включаемых в Penicillium. К 2018 году в роде описано свыше 350 признанных видов.

Основы систематики рода заложили в 1930—1940-х годах американские микологи-микробиологи Чарлз Том и Кеннет Рэйпер. В разработанной ими системе разделение рода на секции базируется на сложности строения конидиеносцев — так называемой ярусности кисточек с конидиями. Этот подход использовался и в более поздних системах классификации, поскольку оказывается удобным для определения видов по морфологическим признакам. Молекулярно-филогенетические исследования рубежа XX—XXI веков, однако, показали, что этот признак в сравнительно редких случаях коррелирует с эволюционным родством видов.

Характеристика колоний и микроморфология[править | править код]

Вегетативный мицелий обильный, полностью погружённый в агар или хотя бы частично возвышающийся над ним, формирует густые плотные колонии. Гифы неправильно ветвящиеся, септированные, обычно неокрашенные[4].

Условно выделяются четыре типа колоний пенициллов по макроморфологии. По Рэйперу и Тому, у бархатистых (англ. velvety, velutinous) колоний все или почти все вегетативные гифы погружены в субстрат; конидиеносцы густой однородной массой отходят от поверхности субстрата, придавая колониям бархатисто-зернистый облик. Войлочные (англ. lanose), или шерстистые (floccose), колонии характеризуются наличием развитого воздушного вегетативного мицелия, во время роста колоний образующего стерильный, как правило, белый край; конидиеносцы представляют собой ответвления от стерильных воздушных гиф. Колонии с мицелиальными тяжами (англ. funiculose) имеют воздушный мицелий, состоящий из сплетений гиф, как правило, восходящих над субстратом; конидиеносцы отходят от этих сплетений, также от отдельных стерильных гиф. Пучковатые (англ. fasciculate) колонии характеризуются аггрегированием простых конидиеносцев в пучки, создающим видимость крупной зернистости колонии; колонии с коремиями (coremiform) — крайний случай пучковатости, для которого характерны крупные пучки конидиеносцев с общей споровой массой, приподнятой на стерильной ножке[3][5].

Конидиеносцы образуются на недифференцированных гифах субстратного, поверхностного или воздушного мицелия, 2—5 мкм толщиной, тонкостенные, у некоторых видов с верхушечным вздутием, обычно гиалиновые, редко коричневые. Конидиеносцы септированные, на конце несут так называемую кисточку (лат. penicillus) — мутовку фиалид (одноярусная кисточка) или мутовку метул, несущих по мутовке конидиогенных клеток каждая (двухъярусная кисточка). Сам конидиеносец может дополнительно ветвиться, в результате образуются трёх- и четырёхъярусные (иногда и с большим числом ярусов) кисточки. У некоторых видов конидиеносцы заканчиваются одиночными конидиогенными клетками. Конидиогенные клетки — фиалиды (иногда называемые стеригмами) — фляговидные, обычно не превышают 15 мкм в длину. Конидии (фиалоконидии) одноклеточные, у большинства видов 2—5 мкм в наибольшем измерении, образуются базипетально на суженных в шейку верхушках фиалид. Цепочки конидий могут быстро распадаться либо длительное время сохраняться, также могут переплетаться между собой либо оставаться параллельными, образуя колонки. Конидии в массе различных оттенков зелёного, реже белые, коричневые, оливковые[4].

Некоторые виды образуют склероции в виде жёстких сплетений толстостенных гиф, представляющие собой недоразвитые клейстотеции[6].

Плодовые тела известны у сравнительно небольшого числа (около 40) видов, представляют собой видимые невооружённым глазом (100—500 мкм в диаметре) клейстотеции, шаровидные или почти шаровидные до удлинённых или неправильных, очень жёсткие, сохраняющиеся таковыми в течение недель и даже месяцев. Созревают от центра к периферии. Окраска плодовых тел белая, жёлтая, оранжевая, коричневая, редко чёрная или красная. Аски унитуникатные, обычно с 8 спорами, почти шаровидные до эллипсоидальных или грушевидных, 5—15 мкм длиной. Аскоспоры одноклеточные, широкоэллипсоидальные, линзовидные или (почти) шаровидные, 2—5 мкм в диаметре, гладкие или шероховатые, с неглубокой экваториальной бороздой или с двумя в той или иной степени выраженными параллельными экваториальными гребнями[3][4][6][7]. Отличное от других видов строение телеоморфы характерно для Penicillium eremophilum (анаморфа у этого вида неизвестна): аски у этого вида двуспоровые, клейстотеции тонкостенные[8][9].

Известны гомоталличные и гетероталличные виды, в геноме их гаплоидных клеток содержится один или два соответственно аллеля локуса MAT — MAT1-1 и (или) MAT1-2, — определяющих типы спаривания[10][11].

Расчётный размер генома у разных видов рода варьирует в довольно широких пределах — от 25 до 36 Мб. Отмечается, что Penicillium digitatum, способный поражать только плоды цитрусовых, обладает самым маленьким геномом из слабо фитопатогенных видов — 25,7 Мб. Геном патогена плодов косточковых и семечковых культур P. expansum — наибольший среди потенциальных фитопатогенов, около 31 Мб. Наиболее крупные геномы в целом — у P. camemberti и P. commune[10].

Культивирование на питательных средах[править | править код]

В качестве стандартных сред для изучения морфологии пенициллов на чашках Петри приняты агар Чапека с дрожжевым экстрактом (Czapek Yeast Extract Agar, CYA) и агар с солодовым экстрактом[de] (Malt Extract Agar, MEA). В отдельных исследованиях также используются среда Чапека[en] (Czapek Agar, CZA), овсяный агар (Oatmeal Agar, OA), креатиново-сахарозный агар (Creatine Sucrose Agar, CREA), агар с дрожжевым экстрактом и сахарозой (Yeast Extract Sucrose Agar, YES), дихлоран-глицериновый агар[de] (Dichloran 18 % Glycerol agar, DG18), агар с солодовым экстрактом в модификации Блексли, CYA с 5 % поваренной соли (CYAS) и другие[12].

Агаризованная среда Чапека использовалась в качестве основной для описания пенициллов в работах Рэйпера и Тома (1949), Пидопличко (1972), Рамиреса (1982). YES используется для определения характеристик, связанных со вторичными метаболитами грибов. Овсяный агар наиболее эффективен для стимулирования полового размножения у пенициллов. Изменение цвета среды под колониями на CREA, связанное с выделением кислот и оснований (и вообще способность или неспособность расти на этой среде, где в качестве источника азота используется креатин), помогает различить некоторые близкородственные виды. DG18 и CYAS позволяют характеризовать рост грибов при пониженной доступности воды[12].

Для развития нормальной окраски спороношения в питательных средах необходимо наличие следовых количеств сульфата цинка и сульфата меди[12].

Морфологически сходные группы грибов[править | править код]

Кисточковидно разветвлённые конидиеносцы с фиалидами, образующими конидии в базипетальных цепочках, характерны для целого ряда анаморф. Эти роды фенотипически отличимы от Penicillium по характеру ветвления конидиеносцев, форме фиалид, строению плодовых тел телеоморфы, окраске колоний.

Так, анаморфы грибов, относимых к роду Hamigera, образуют фляговидные или цилиндрические фиалиды, часто расположенные на конидиеносцах неправильно, и конидии, в массе окрашенные в коричневые тона; телеоморфы представлены мягкими аскомами из рыхлопереплетённых гиф[13].

Анаморфы Talaromyces отличаются от анаморф Penicillium обычно симметричными двухъярусными кисточками с ланцетными фиалидами; окраска спороношения часто более тёмных зелёных тонов, чем у Penicillium. Телеоморфы этого рода образуют мягкие плодовые тела из переплетённых гиф[13].

У Rasamsonia кисточки двухъярусные и трёхъярусные, с цилиндрическими фиалидами, суженными к обоим концам; конидии в массе коричневые. Плодовые тела мягкие, с тонкими стенками. Виды этого рода часто являются термофильными[13].

Sagenomella с белым, серым, зеленоватым, коричневым конидиальным спороношением, неправильно расположенными, лишь иногда собранными в мутовки, ланцетными фиалидами. Плодовые тела также мягкие, тонкостенные[13].

Trichocoma paradoxa образует двухъярусные и трехъярусные кисточки с цилиндрическими, суженными к обоим концам фиалидами, конидиальное спороношение в коричневых тонах. Плодовые тела мягкие, крупные, до 2 см в диаметре[13].

В роде Paecilomyces конидиальное спороношение в коричневых тонах, конидиеносцы неправильно мутовчато разветвлённые, фиалиды с широким основанием и длинной узкой шейкой. Плодовые тела практически не оформленные[13].

К Thermomyces относят грибы, у которых анаморфа образует одноярусные и двухъярусные кисточки либо одиночными хламидоспороподобными конидиями. Окраска спороношения зелёная. Термофилы, образующие жёсткие клейстотеции[13].

Спороносящий пеницилл на плоде мандарина

Большинство видов — исконно почвенные сапротрофы, меньшая доля — оппортунистические паразиты растений, поражающие ослабленные всходы и длительно хранящиеся плоды растений. Встречаются и на прочих органических субстратах, пищевых продуктах[3][6].

В качестве наиболее распространённых видов рода указываются Penicillium chrysogenum, P. citrinum, P. digitatum, P. griseofulvum и P. hirsutum[14].

Отмечается, что пенициллы, как правило, составляют до 67 % преобладающих видов грибов во всех биогеоценозах с естественной растительностью (при этом общее разнообразие достигает 50—75 и более видов в 1 г почвы). Разнообразие пенициллов максимальное в почвах пустошей и пойменных лесов и минимально в почвах пустынь и тундр. Многие виды рода распространены повсеместно, однако часто выделяются только из определённых групп биогеоценозов. Так, Penicillium restrictum — стабильный индикатор почв травянистых сообществ по всему миру, P. montanense и P. lagena обычны в хвойных и хвойно-широколиственных лесах[15]

Некоторые виды способны развиваться при pH = 1,5—3, многие виды — при pH = 9—10 и выше. Penicillium roqueforti может медленно расти при концентрации кислорода 0,5 %. P. expansum нормально растёт при 2 % O2. Большинство видов, однако, требует более высоких концентраций кислорода. Ряд видов рода — умеренные ксерофилы, большинство видов растут при aw = 0,82, некоторые виды — и при aw = 0,78, P. eremophilum — облигатный ксерофил, не развивающийся при aw больше 0,90[8]. Большинство видов способны развиваться при температуре ниже 5 °C, некоторые — при 0 °C[16]. Описано несколько видов, относящихся к категории психротолерантов: в частности, Penicillium jamesonlandense и P. ribium. P. jamesonlandense плохо растёт при 25 °C, его температурный оптимум — 17—18 °C[14].

Порча пищевых продуктов[править | править код]

Спороношение пеницилла на плоде апельсина

Пенициллы — весьма обыкновенные плесневые грибы, встречающиеся на разнообразных пищевых продуктах. Как правило, виды этого рода вызывают менее существенные поражения пищевых продуктов, чем виды аспергилла. Многие виды рода — почвенные обитатели, попадающие на пищевые продукты только в качестве загрязнителей. Для других видов пищевые продукты являются наиболее обычным субстратом для развития. Пенициллы, встречающиеся на пищевых продуктах, разделяются на три группы: встречающиеся на свежей пище, наиболее часто — на плодах растений; поражающие зерно после уборки и во время высушивания; и встречающиеся на переработанных продуктах питания[17].

Представители рода — наиболее часто встречающиеся плесени, поражающие плоды яблони, груши, цитрусовых. На яблоках и грушах нередко поселяется Penicillium expansum, вызывающий широко распространяющуюся гниль коричневого цвета. Этот вид обнаруживается также на плодах земляники, томата, винограда, авокадо, манго. Выделяет токсин патулин. P. solitum встречается на яблоках и грушах, однако более редок. P. digitatum часто поражает плоды апельсина, реже — других цитрусовых, образуя гниль коричневого цвета. На лимонах наиболее часто встречается P. italicum, образующий голубое или голубовато-зелёное спороношение на плодах. Близкий вид P. ulaiense также встречается на плодах апельсина и лимона[17].

Penicillium brevicompactum — неспецифичный слабый патоген, иногда вызывающий гниение яблок, винограда, грибов, маниока, картофеля. Выделяет токсин микофеноловую кислоту. P. aurantiogriseum и близкие виды выделяются с разнообразных свежих растительных продуктов, синтезируют слабые токсины пеницилловую кислоту, рокфортин C, веррукозидин. Поражения чеснока вызывает вид P. allii. P. oxalicum, выделяющий секалоновую кислоту D, известен как патоген ямса и маниока[17].

Penicillium verrucosum, выделяющий охратоксин А, — наиболее экономически значимый грибок среди представителей рода в Европе, поражает зерновые культуры. В Японии на зёрнах риса изредка встречается P. citreonigrum, выделяющий цитреовиридин[17].

Порчу сыра наиболее часто вызывает Penicillium commune, представляющий собой естественную форму используемого в сыроделии вида P. camemberti. Также на сырах, производимых без использования этого вида, в качестве агента порчи может появляться P. roqueforti. Реже на сыре встречаются P. brevicompactum, P. chrysogenum, P. glabrum, P. expansum, P. solitum, P. verrucosum, P. viridicatum[17].

На маргарине и различных вареньях иногда встречается вид Penicillium corylophilum[17].

Токсичные метаболиты[править | править код]

Впервые токсичность гриба, достоверно относящегося к пенициллам, была задокументирована в 1913 году, когда Карл Олсберг и Отис Блэк наблюдали токсическое действие экстракта Penicillium puberulum (штамм NRRL 1889, использованный ими, относится к P. cyclopium[18]), выделенного с заплесневелых початков кукурузы, на животных при введении в количествах 200—300 мг на кг массы[19].

В обзоре 1981 года 85 видов рода (включая Talaromyces) указывались как продуценты токсичных веществ. Несомненно, многие из сообщений, на которых основан этот обзор, связаны с ошибочным определением видов. В 1991 году были обобщены сведения о 27 токсичных метаболитах, продуцируемых пенициллами. Из них 17 были названы потенциально опасными токсинами грибов, встречающихся на пищевых продуктах (2006)[19].

В 2007 году Джон Питт перечислил 9 микотоксинов, продуцируемых пенициллами, наиболее потенциально опасных для человека[19]:

Название токсина Токсичность (испытуемое животное, ЛД50, способ введения) Продуценты
Цитреовиридин мыши, 7,5 мг/кг, внутрибрюшинно
мыши, 20 мг/кг, перорально
Penicillium citreonigrum
Penicillium ochrosalmoneum
Цитринин мыши, 35 мг/кг, внутрибрюшинно
мыши, 110 мг/кг, перорально
Penicillium citrinum
Penicillium expansum
Penicillium verrucosum
Циклопиазоновая кислота крысы, 2,3 мг/кг, внутрибрюшинно
крысы-самцы, 36 мг/кг, перорально
крысы-самки, 63 мг/кг, перорально
Penicillium camemberti
Penicillium commune
Penicillium chrysogenum
Penicillium griseofulvum
Penicillium hirsutum
Penicillium viridicatum
Охратоксин А молодые крысы, 22 мг/кг, перорально Penicillium verrucosum
Патулин мыши, 5 мг/кг, внутрибрюшинно
мыши, 35 мг/кг, перорально
Penicillium expansum
Penicillium griseofulvum
Penicillium roqueforti
Penicillium vulpinum
Пенитрем A[en] мыши, 1 мг/кг, внутрибрюшинно Penicillium crustosum
Penicillium glandicola
PR-токсин мыши, 6 мг/кг, внутрибрюшинно
крысы, 115 мг/кг, перорально
Penicillium roqueforti
Рокфортин C мыши, 340 мг/кг, внутрибрюшинно Penicillium chrysogenum
Penicillium crustosum
Penicillium roqueforti
Секалоновая кислота D[en] мыши, 42 мг/кг, внутрибрюшинно Penicillium oxalicum

Наиболее известным и опасным токсином, продуцируемом видом рода, Питт назвал охратоксин А. Относится к категории 2B веществ, вероятно канцерогенных для человека, согласно классификации Международного агентства по изучению рака. Токсин действует на почки, возможно, связан с возникновением очагов балканской нефропатии[en]. Первоначально вещество было выделено из культуры Aspergillus ochraceus, затем было показано, что его часто продуцируют штаммы A. carbonarius и редко — A. niger. Впоследствии обнаружено, что это вещество синтезируют Penicillium verrucosum и близкий вид P. nordicum. P. verrucosum встречается на растениях ячменя и пшеницы в умеренных регионах мира — в Скандинавии, Центральной Европе, Западной Канаде. В 1986 году опубликовано исследование образцов ячменя из Дании с ферм, на которых свиньи страдали заболеванием почек. Из 70 образцов в 67 было обнаружено множество грибов P. verrucosum, из 66 образцов был выделен охратоксин А[19].

По-видимому, с зерном риса, поражённым Penicillium citreonigrum, связано широкое распространение острой формы бери-бери в Японии во второй половине XIX века. С 1910 года это заболевание стало встречаться во много раз реже, что совпало с введением жёсткой государственной инспекции рисового зерна, значительно снизившей продажу заплесневелого риса. Впоследствии поражённый P. citreonigrum рис в Юго-Восточной Азии обнаруживался редко[19].

PR-токсин и рокфортин C синтезируются штаммами Penicillium roqueforti, используемого в сыроделии. Показана связь рокфортина C с гибелью собак в Канаде. Сильно ядовитый PR-токсин быстро разлагается при хранении сыра, а токсин с достаточно большой летальной дозой 50 % рокфортин C обнаруживается и в готовых сырах. Об отравлениях человека PR-токсином или рокфортином C, связанных с употреблением в пищу сыра, не известно[19].

Использование в пищевой промышленности[править | править код]

Два вида рода часто используются в сыроделии. Для приготовления голубых сыров (рокфора, стилтона, горгондзолы, блё д'Овернь, кабралеса, данаблю и других) используется культура Penicillium roqueforti. Этот вид наиболее устойчив к продуктам молочнокислого брожения, однако способен развиваться только при небольшой концентрации поваренной соли. Грибок заселяется в отверстия в сыре, создаваемые с помощью металлических штырей, через 2—3 недели начинает интенсивно спороносить, предавая сыру сине-зелёную окраску (иногда сине-зелёный пигмент выделяется и мицелием гриба)[20].

При производстве белых сыров с плесенью (камамбер, бри, гамалуст) после первичной ферментации молочнокислыми бактериями внутри сыра начинается развитие дрожжевых грибов, а на поверхность сыра заселяется грибок P. camemberti[20].

Салями и другие сухие колбасы в ряде стран Европы (Италии, Румынии, Венгрии, Швейцарии, Испании, Франции) обычно подвергаются ферментации грибом Penicillium nalgiovense, реже — P. chrysogenum и описанным в 2015 году P. salamii[21]. Эти виды — одни из наиболее солеустойчивых плесневых грибов, их рост обычно препятствует появлению нежелательных плесневых грибков на ферментированных колбасах. P. nalgiovense выделяет протеолитические и липолитические ферменты, способствующие улучшению консистенции колбас, а образующийся при разложении белка аммиак дополняет аромат и снижает кислотность продукта[20].

Использование для производства ферментов[править | править код]

Целый ряд штаммов пенициллов используется в промышленности для синтеза ферментов. Так целлюлазы некоторых штаммов-мутантов оказываются сравнимыми по эффективности со штаммами наиболее активно используемого в промышленности вида Trichoderma reesei. Увеличенным производством целлюлаз характеризуются отдельные штаммы Penicillium brasilianum, P. brevicompactum, P. citrinum, P. chrysogenum, P. crustosum, P. echinulatum, P. expansum, P. glabrum, P. janthinellum, P. oxalicum, P. persicinum[22]. Ряд штаммов, выделяющих внекеточные хитиназы, (например, штамм вида P. ochrochloron) может использоваться для биологического контроля и производства грибных протопластов[23].

Использование в медицине[править | править код]

Структурная формула пенициллина G

Среди видов рода известно множество продуцентов природных лекарственных препаратов, в том числе антибиотиков. Свойство зелёных плесеней подавлять бактериальный рост было впервые отмечено в 1868—1872 годах В. А. Манассеиным и А. Г. Полотебновым[2]. Первый известный науке бактерицидный антибиотик, активность которого была продемонстрирована Александром Флемингом в 1928 году, — пенициллин, продуцируется пенициллами, относящимися к секции Chrysogena. Технология очистки и промышленного производства пенициллина была разработана группой под руководством Х. Флори и Э. Чейна в 1941 году. В СССР пенициллин был выделен в 1942 году З. В. Ермольевой[2]. Вещества группы пенициллинов обладают активностью по отношению к грамотрицательным и многим грамположительным бактериям, ингибируя синтез клеточной стенки[24]. В 2011 году штамм, с которым работал Флеминг, в связи с пересмотром систематики этой группы пенициллов на основании полифазного подхода, был отнесён к виду Penicillium rubens, хотя ранее причислялся P. chrysogenum (P. notatum)[25].

Структурная формула гризеофульвина

Гризеофульвин[en] был впервые выделен из мицелия штамма Penicillium griseofulvum А. Оксфордом, Х. Райстриком и П. Симонартом в 1938 году. Исследователи охарактеризовали этот метаболит пеницилла с химической точки зрения, описали несколько его производных. В 1946 году П. Брайен, П. Кёртис и Х. Хемминг описали нарушения роста гиф фитопатогена Botrytis allii под действием некоего «фактора искривления», вырабатываемого культурами Penicillium janczewskii. Годом позднее Дж. Гроув и Дж. Макгоуэн показали, что «фактор искривления» идентичен описанному ранее гризеофульвину. В 1958 году Дж. Джентлз в экспериментах с морскими свинками продемонстрировал эффективность гризеофульвина против грибов-дерматофитов. Гризеофульвин обладает неспецифичным фунгистатическим действием[20][26].

Структурная формула микофеноловой кислоты

В 1893—1896 годах итальянский врач Бартоломео Госио[en] выделил с заплесневелых зёрен кукурузы грибок Penicillium brevicompactum (назвав его P. glaucum) и продемонстрировал подавление развития Bacillus anthracis неизвестным метаболитом этого грибка. В 1913 году Олсберг и Блэк повторно получили это вещество из культуры штамма, определённого как P. stoloniferum, и назвали его микофеноловой кислотой[en]. Микофеноловая кислота — первое антибиотическое вещество грибкового происхождения, полученное в кристаллическом виде. Обладает антибактериальным, противогрибковым, противовирусным, противоопухолевым, противопсориазным, иммунодепрессантным действием, однако распространения в качестве антибиотика не получила, поскольку токсична. 2-Морфолиноэтиловый эфир микофеноловой кислоты (более легко усвояемое пролекарство, в организме гидролизующееся до микофеноловой кислоты) используется в качестве иммунодепрессанта при пересадке почек, сердца, печени. Это вещество также выделяется видом P. echinulatum[20][27].

Мевастатин[en] — первый известный науке статин. Получен в 1973 году в качестве метаболита Penicillium citrinum японским фармакологом Акиро Эндо. В 1976 году А. Браун выделил это же вещество из культуры P. brevicompactum, назвав его компактином. Эндо показал эффективность мевастатина в экспериментах с курицами, собаками и обезянами. Акира Ямамото из Осакского университета успешно применял небольшие дозы мевастатина для лечения пациентов с семейной гиперхолестеринемией, однако дальнейшего распространения препарат не нашёл: в 1980-х годах было показано, что при долговременном применении вещества у собак развивалась опухоль кишечника[28].

Исторические сведения, таксономия и систематика[править | править код]

Название и авторское понимание рода[править | править код]

Научное название рода Penicillium образовано от penicillus (в переводе с лат. — «кисть»), связано с кистевидными конидиеносцами, несущими фиалиды с конидиями. В русскоязычной литературе изредка встречаются переводные названия — кистеви́к[2], кистеви́дная пле́сень[29].

Род был выделен немецким естествоиспытателем Генрихом Фридрихом Линком (1767—1851) в 3-м томе «», вышедшем в Берлине 7 апреля 1809 года. Линк отнёс к роду три вида: Penicillium expansum, P. glaucum и P. candidum.

Линк описывал род следующим образом:

10. Penicillium

Вегетативное тело представлено скученными хлопьями, септированными, простыми или ветвящимися, образующими конечные прямостоячие кисточки. Споридии собраны на концах кисточек.

Оригинальный текст (лат.)

Thallus e floccis cæspitosis, septatis, simplicibus aut ramosis, fertilibus erectis apicis penicillatis. Sporidia en apicibus penicillatis collecta.

Link H. F. Observationes in Ordines plantarum naturales // Magazin der Gesellschaft Naturforschender Freunde. — Berlin, 1809. — Vol. 3. — P. 16—17.

Впоследствии, в 1816 году, Линк описал ещё один вид с кисточковидными конидиеносцами — Penicillium roseum. Также он предположил, что отличия в окраске спороношения P. expansum и P. glaucum обусловлены только характеристиками среды произрастания и объединил их под первым названием[30]. Ещё позднее, в 1824 году, Линк относил к роду 4 вида: P. glaucum, P. candidum, P. roseum, а также P. sparsum Link, ранее, согласно автору, описанный под назвнием Aspergillus penicillatus Grev.[31]

Род в понимании Фриса и других микологов XIX века[править | править код]

Иллюстрация Mucor penicillatus Пьера Бюльяра

Первая иллюстрация, определённо изображающая представителя Penicillium, была создана Пьером Бюльяром и опубликована в 1809 году под названием Mucor penicillatus[32].

В первой трети XIX века были опубликованы важнейшие работы по микологии Э. Фриса, Х. Персона и Р. Гревилла. Эти авторы приняли новый род Линка, однако имели слабое представление о том, какие виды понимались под каждым названием их первооткрывателями[32].

Элиас Магнус Фрис в 1832 году в книге Systema mycologicum объединил с родом Penicillium другой род Линка, Coremium, в который Линк в 1824 году включал виды C. glaucum Link, C. candidum (Pers.) Nees и C. citrinum Pers. Фрис отнёс к Penicillium следующие виды: Penicillium fasciculatum Sommerf., P. sparsum Link, P. crustaceum (L.) Fr. (с синонимами P. glaucum Link и P. expansum Link), P. bicolor (Fr.) Fr. (с синонимом Coremium glaucum Link), P. candidum Link, P. roseum Link.

Фрис указал в качестве типа Penicillium Link название таксона Mucor crustaceus L., который автор рода Линк в его состав не включал. Это название основано на иллюстрации Пьера Антонио Микели, изображающей некий гриб, близкий к Botrytis, однако Фрис понимал под названием Penicillium crustaceum (L.) Fr. гриб, действительно относящийся к пенициллам[33]. Вероятно, Фрис под «типом» подразумевал не номенклатурный тип в его современном понимании, а обозначал так наиболее типичного представителя рода[34][35].

В 1840—1850-х годах в составе Penicillium множество видов описали М. Беркли, К. Монтань, Г. Бонорден, Г. Фрезениус и Г. Пройс, однако большинство описанных ими видов должно относится не к этому роду, а к другим родам — например, к Cladosporium. Уже сам Монтань в 1856 году писал, что достоверно определить, какой организм использовался каждым исследователем при описании вида, невозможно — плесневые грибы хранились в гербарии в засушенном состоянии, чистые культуры исследователями не использовались. Эта же проблема присуща описаниям С. Ривольты (1873), К. Спегаццини (1895—1896), М. Кука (1871—1891)[32].

Переход к изучению чистых культур грибов был предпринят в 1850—1860-х годах в лаборатории А. де Бари. В 1874 году Оскар Брефельд опубликовал заметки о «чистой культуре» «Penicillium crustosum Fries, Penicillium glaucum Link», привёл качественные иллюстрации кисточек с конидиями. Также он описал и проиллюстрировал половую стадию с перитециями[2]. Определить, работал Брефельд с каким-то одним видом или с несколькими, не представляется возможным[32], разнообразие морфологии кисточек на его иллюстрациях свидетельствует о вероятной смешанной культуре. Наиболее близок к описанию Брефельда вид, описанный позднее как Penicillium kewense G.Sm.[36]

Работы рубежа XIX—XX веков[править | править код]

В 1890 году Улав Юхан Сопп, ученик Брефельда, пришёл к выводу, что под названием Penicillium glaucum описывается группа видов, однако не предложил вариантов их различения. Другой ученик Брефельда Карл Вемер в 1895 году опубликовал работу с описанием видов пенициллов, вызывающих плодовые гнили. Также Вемер впервые обратил внимание на физиолого-биохимические характеристики плесневых грибов и предложил выделить в отдельный род Citromyces виды, продуцирующие лимонную кислоту. Сопп в 1912 году опубликовал монографию пенициллов с описаниями около 60 видов (некоторые сопровождались цветными или чёрно-белыми иллюстрациями), однако впоследствии лишь немногие его названия были однозначно привязаны к конкретным штаммам[32].

С 1898 года над монографией пенициллов в Брюсселе работал Франсуа Диркс, в 1900 году он защитил диссертацию по пенициллам. Годом позднее он опубликовал «» с 23 названиями новых видов (всего — с 25 видовыми названиями) пенициллов — лишь укороченный вариант диссертации, поскольку издать всю диссертацию с подробными описаниями и цветными иллюстрациями культур он позволить себе не смог. Описания видов в этом варианте были настолько скудными, что определить, что за грибы описывались исследователем, по одним описаниям было невозможно. Диркс предложил классифицировать виды Penicillium в два подрода — Aspergilloides с неразветвлёнными или слабо разветвлёнными конидиеносцами, заканчивающимися мутовкой фиалид, и Eupenicillium с разнообразно ветвящимися конидиеносцами. В 1902 году все штаммы, использованные Дирксом в диссертации, были утеряны. Спустя некоторое время исследователь смог восстановить культуры некоторых видов, а также выделил культуры множества новых видов, вёл подробные записи своих наблюдений. Вскоре Диркс оставил изучение пенициллов и передал свою диссертацию, все рисунки и записи своему учителю Филиберу Бьюржу. В 1923 году Бьюрж опубликовал новую монографию рода с подробным описанием 133 видов, включая ряд видов, впервые выделенных и описанных Дирксом[37].

В 1905—1914 годах Жорж Бенье опубликовал серию подробных описаний пенициллов, сопровождаемых иллюстрациями. Также он в 1907 году выделил два новых рода — Paecilomyces и Scopulariopsis, — отличающихся строением конидиогенных клеток и характером разветвления конидиеносцев[32].

В 1926 году польский фитопатолог Кароль Залеский защитил диссертацию (опубликована годом позднее), в которой описал 35 новых видов пенициллов, обнаруженных им в почвах на территории Польши. По ряду вопросов Залеский консультировался с Бьюржем, отсылал ему культуры грибов и свои заметки[32].

Работы Тома и сотрудников[править | править код]

Наиболее значимыми работами по систематике пенициллов являются публикации американского миколога Чарлза Тома (1872—1956) в первой половине XX века. Том и Кеннет Рэйпер (1908—1987) считаются «отцами-основател

ru.wikipedia.org

кто и когда открыл пенициллин

Сложно представить сейчас, что такие заболевания как пневмония, туберкулёз и ЗППП всего 80 лет назад означали смертный приговор для пациента. Действенных лекарственных средств против инфекций не было, и люди умирали тысячами и сотнями тысяч. Ситуация становилась катастрофичной в периоды эпидемий, когда в результате вспышки тифа или холеры гибло население целого города.

Сегодня в каждой аптеке антибактериальные препараты представлены в широчайшем ассортименте, а вылечить с их помощью можно даже такие грозные болезни, как менингит и сепсис (общее заражение крови). Далёкие от медицины люди редко задумываются о том, когда изобрели первые антибиотики, и кому человечество обязано спасением огромного количества жизней. Ещё труднее представить, как лечили инфекционные болезни до этого революционного открытия.

Жизнь до антибиотиков

Ещё из курса школьной истории многие помнят, что продолжительность жизни до эпохи Новейшего времени была очень небольшой. Дожившие до тридцатилетнего возраста мужчины и женщины считались долгожителями, а процент детской смертности достигал невероятных значений.

Роды были своеобразной опасной лотереей: так называемая родильная горячка (инфицирование организма роженицы и смерть от сепсиса) считалась обычным осложнением, а лекарств от неё не было.

Ранение, полученное в сражении (а воевали люди во все времена много и практически постоянно), приводило обычно к смерти. И чаще всего не потому, что повреждались жизненно важные органы: даже травмы конечностей означали воспаление, заражение крови и смерть.

Древняя история и Средневековье

Древний Египт: заплесневевший хлеб как антисептик

Тем не менее, люди с древних времён знали о целебных свойствах некоторых продуктов в отношении инфекционных заболеваний. Например, ещё 2500 лет назад в Китае забродившая соевая мука использовалась для лечения гнойных ран, а ещё раньше индейцы майя с той же целью применяли плесень с особого вида грибов.

В Египте времён строительства пирамид заплесневевший хлеб являлся прототипом современных антибактериальных средств: повязки с ним значительно повышали шанс выздоровления в случае ранения. Использование плесневых грибов имело чисто практический характер до тех пор, пока учёные не заинтересовались теоретической стороной вопроса. Однако до изобретения антибиотиков в их современном виде было ещё далеко.

Новое время

Джозеф Листер

В эту эпоху наука стремительно развивалась во всех направлениях, и медицина исключением не стала. Причины гнойных инфекций в результате ранения или оперативного вмешательства описал в 1867 году Д. Листер, хирург из Великобритании.

Именно он установил, что возбудителями воспаления являются бактерии, и предложил способ борьбы с ними при помощи карболовой кислоты. Так возникла антисептика, которая ещё долгие годы оставалась единственным более или менее успешным методом профилактики и лечения нагноений.

Краткая история открытия антибиотиков: пенициллина, стрептомицина и остальных

Врачи и исследователи отмечали низкую эффективность антисептиков в отношении возбудителей, проникших глубоко в ткани. Кроме того, действие лекарств ослаблялось биологическими жидкостями пациента и было коротким. Требовались более действенные препараты, и учёные всего мира активно работали в данном направлении.

В каком веке изобрели антибиотики?

Явление антибиоза (способности одних микроорганизмов уничтожать другие) было открыто в конце 19 столетия.

  • В 1887 году один из основоположников современной иммунологии и бактериологии – всемирно известный французский химик и микробиолог Луи Пастер – описал губительное действие почвенных бактерий на возбудителя туберкулёза.
  • Опираясь на его исследования, итальянец Бартоломео Гозио в 1896 году получил в ходе экспериментов микофеноловую кислоту, ставшую одним из первых антибактериальных средств.
  • Чуть позже (в 1899) немецкие врачи Эммерих и Лов открыли пиоценазу, подавляющую жизнедеятельность возбудителей дифтерии, тифа и холеры.
  • А ранее – в 1871 году – российские врачи Полотебнов и Манассеин обнаружили губительное действие плесневых грибов на некоторые болезнетворные бактерии и новые возможности в терапии венерических заболеваний. К сожалению, их идеи, изложенные в совместном труде «Патологическое значение плесени», не обратили на себя должного внимания и на практике широко не применялись.
  • В 1894 году И. И. Мечников обосновал практическое использование кисломолочных продуктов, содержащих ацидофильные бактерии, для лечения некоторых кишечных расстройств. Это позднее подтвердили практические исследования русского учёного Э. Гартье.

Тем не менее, эпоха антибиотиков началась в 20 веке с открытия пенициллина, положившего начало настоящей революции в медицине.

Изобретатель антибиотиков

Александр Флеминг — первооткрыватель пенициллина

Имя Александра Флеминга известно из школьных учебников биологии даже далёким от науки людям. Именно он считается первооткрывателем вещества с антибактериальным действием – пенициллина. За неоценимый вклад в науку в 1945 году британский исследователь получил Нобелевскую премию. Интерес для широкой публики представляют не только подробности сделанного Флемингом открытия, но и жизненный путь учёного, а также особенности его личности.

Родился будущий лауреат Нобелевской премии в Шотландии на ферме Лохвильд в многодетной семье Хуга Флеминга. Образование получать Александр начал в Дарвеле, где проучился до двенадцатилетнего возраста. Через два года обучения в академии Килмарнок перебрался в Лондон, где жили и работали старшие братья. Юноша трудился клерком, одновременно являясь студентом Королевского Политехнического института. Заниматься медициной Флеминг решил по примеру брата Томаса (врача-офтальмолога).

Поступив в медицинскую школу при госпитале Святой Марии, Александр в 1901 году получил стипендию этого учебного заведения. Поначалу молодой человек не отдавал выраженного предпочтения какой-либо конкретной области медицины. Его теоретические и практические работы по хирургии в годы учебы свидетельствовали о недюжинном таланте, однако Флеминг не чувствовал особого пристрастия к работе с «живым телом», благодаря чему и стал изобретателем пенициллина.

Судьбоносным для молодого врача оказалось влияние Алмрота Райта – известного профессора патологии, приехавшего в 1902 году в госпиталь.

Алмрот Райт

Ранее Райт разработал и успешно применил вакцинацию от брюшного тифа, однако его интерес к бактериологии этим не ограничился. Он создал группу молодых перспективных специалистов, в которую попал и Александр Флеминг. Получив в 1906 году ученую степень, он был приглашен в команду и работал в исследовательской лаборатории больницы всю свою жизнь.

В годы Первой мировой войны молодой ученый служил в Королевской исследовательской армии в звании капитана. В период боевых действий и позднее, в созданной Райтом лаборатории, Флеминг изучал последствия ранений взрывчатыми веществами и способы профилактики и лечения гнойных инфекций. А пенициллин открыл сэр Александр уже 28 сентября 1928 года.

Читайте далее: Алкоголь — злейший враг антибиотиков.Все о совместимости!

Необычная история открытия

Не секрет, что многие важные открытия были сделаны случайным образом. Однако для исследовательской деятельности Флеминга фактор случайности имеет особое значение. Еще в 1922 году он совершил свое первое значительное открытие в области бактериологии и иммунологии, простудившись и чихнув в чашку Петри с посевами болезнетворных бактерий. Через некоторое время ученый обнаружил, что в месте попадания его слюны колонии возбудителя погибли. Так был открыт и описан лизоцим – антибактериальное вещество, содержащееся в слюне человека.

Так выглядит чаша Петри с пророщенными грибами Penicillium notatum.

Не менее случайным образом мир узнал и о пенициллине. Здесь нужно отдать должное халатному отношению персонала к санитарно-гигиеническим требованиям. То ли чашки Петри были плохо вымыты, то ли споры плесневого гриба были занесены из соседней лаборатории, но в результате на посевы стафилококка попал Penicillium notatum. Еще одной счастливой случайностью стал длительный отъезд Флеминга. Будущего изобретателя пенициллина месяц не было в госпитале, благодаря чему плесень успела вырасти.

Вернувшись на работу, ученый обнаружил последствия неряшливости, однако не стал сразу выбрасывать испорченные образцы, а пригляделся к ним внимательнее. Обнаружив, что вокруг выросшей плесени колонии стафилококка отсутствуют, Флеминг заинтересовался этим явлением и начал изучать его детально.

Ему удалось определить вещество, вызвавшее гибель бактерий, которое он назвал пенициллином. Понимая важность своего открытия для медицины, британец посвятил более десяти лет исследованиям этого вещества. Были опубликованы работы, в которых он обосновывал уникальные свойства пенициллина, признавая, однако, что на данной стадии препарат непригоден для лечения людей.

Пенициллин, полученный Флемингом, доказал свою бактерицидную активность в отношении многих грамотрицательных микроорганизмов и безопасность для людей и животных. Тем не менее, препарат был нестабилен, терапия требовала частого введения огромных доз. Кроме того, в нем присутствовало слишком много белковых примесей, дававших негативные побочные эффекты. Эксперименты по стабилизации и очистке пенициллина велись британским ученым с тех пор, как самый первый антибиотик был открыт и вплоть до 1939-го года. Однако к положительным результатам они не привели, и Флеминг охладел к идее использования пенициллина для лечения бактериальных инфекций.

Изобретение пенициллина

Второй шанс открытый Флемингом пенициллин получил в 1940-м году.

В Оксфорде Говард Флори, Норман У. Хитли и Эрнст Чейн, объединив свои познания в химии и микробиологии, занялись получением пригодного к массовому использованию препарата.

Около двух лет потребовалось на то, чтобы выделить чистое действующее вещество и испытать его в клинических условиях. На этом этапе к исследованиям был привлечен первооткрыватель. Флемингу, Флори и Чейну удалось успешно вылечить несколько тяжелых случаев сепсиса и пневмонии, благодаря чему пенициллин занял свое законное место в фармакологии.

В последующем была доказана его эффективность в отношении таких заболеваний, как остеомиелит, родильная горячка, газовая гангрена, стафилококковая септицемия, гонорея, сифилис и многих других инвазивных инфекций.

Уже в послевоенные годы было выяснено, что пенициллином можно лечить даже эндокардит. Эта сердечная патология ранее считалась неизлечимой и приводила к летальному исходу в 100% случаев.

Читайте далее: Список всех антибиотиков пенициллинового ряда и море данных о них

Многое о личности первооткрывателя говорит тот факт, что Флеминг категорически отказался патентовать свое открытие. Понимая всю значимость препарата для человечества, он считал обязательным сделать его доступным для всех. Кроме того, сэр Александр весьма скептически относился к собственной роли создания панацеи от инфекционных заболеваний, характеризуя её как «Миф Флеминга».

Таким образом, отвечая на вопрос о том, в каком году изобрели пенициллин, следует называть 1941г. Именно тогда был получен полноценный действенный препарат.

Параллельно разработка пенициллина велась США и России. Американскому исследователю Зельману Ваксману в 1943 удалось получить эффективный в отношении туберкулёза и чумы стрептомицин, а микробиолог Зинаида Ермольева в СССР в это же время получила крустозин (аналог, который почти в полтора раза превосходил зарубежные).

Производство антибиотиков

После научно и клинически подтверждённой эффективности антибиотиков встал закономерный вопрос об их массовом производстве. В то время шла Вторая мировая война, и фронту очень были нужны эффективные средства лечения раненых. В Великобритании возможность изготавливать лекарства отсутствовала, поэтому производство и дальнейшие исследования были организованы в США.

С 1943 года пенициллин стал выпускаться фармацевтическими компаниями в промышленных объёмах и спас миллионы людей, увеличив и среднюю продолжительность жизни. Значимость описанных событий для медицины в частности и истории в целом переоценить трудно, поскольку тот, кто открыл пенициллин, совершил настоящий прорыв.

Читайте далее: Как производят антибиотики – технологии, сырье, фильтрация и очистка

Значение пенициллина в медицине и последствия его открытия

Антибактериальное вещество плесневого гриба, выделенное Александром Флемингом и усовершенствованное Флори, Чейном и Хитли, стало основой для создания множества различных антибиотиков. Как правило, каждый препарат активен в отношении определённого вида болезнетворных бактерий и бессилен против остальных. Например, пенициллин не эффективен против палочки Коха. Тем не менее, именно разработки первооткрывателя позволили Ваксману получить стрептомицин, ставший спасением от туберкулёза.

Эйфория 50-х годов прошлого века по поводу открытия и массового производства «волшебного» средства казалась вполне оправданной. Грозные заболевания, столетиями считавшиеся смертельными, отступили, и появилась возможность существенно улучшить качество жизни. Некоторые учёные столь оптимистично смотрели в будущее, что предрекали даже скорый и неминуемый конец любым инфекционным заболеваниям. Однако даже тот, кто придумал пенициллин, предупреждал о возможных неожиданных последствиях. И как показало время, инфекции никуда не исчезли, а открытие Флеминга можно оценивать двояко.

Положительный аспект

Терапия инфекционных заболеваний с приходом в медицину пенициллина изменилась радикально. На его основе были получены препараты, эффективные против всех известных возбудителей. Теперь воспаления бактериального происхождения лечатся довольно быстро и надёжно курсом инъекций или таблеток, а прогнозы на выздоровление почти всегда благоприятны. Значительно снизилась детская смертность, увеличилась продолжительность жизни, а смерть от родильной горячки пневмонии стала редчайшим исключением. Почему же инфекции как класс никуда не исчезли, а продолжают преследовать человечество не менее активно, чем 80 лет назад?

Отрицательные последствия

На момент обнаружения пенициллина было известно много разновидностей болезнетворных бактерий. Учёным удалось создать несколько групп антибиотиков, с помощью которых можно было справиться со всеми возбудителями. Однако в ходе применения антибиотикотерапии выяснилось, что микроорганизмы под действием препаратов способны мутировать, приобретая устойчивость. Причём новые штаммы образуются в каждом поколении бактерий, сохраняя резистентность на генетическом уровне. То есть люди своими руками создали огромное количество новых «врагов», которых до изобретения пенициллина не существовало, и теперь человечество вынуждено постоянно искать новые формулы антибактериальных средств.

Читайте далее: Все о резистентности и методах определения чувствительности бактерий к антибиотикам

Выводы и перспективы

Получается, что открытие Флеминга было ненужным и даже опасным? Конечно же, нет, поскольку к таким результатам привело исключительно бездумное и бесконтрольное использование полученного «оружия» против инфекций. Тот, кто изобрел пенициллин, ещё в начале 20 века вывел три основных правила безопасного применения антибактериальных средств:

  • выявление конкретного возбудителя и использование соответствующего препарата;
  • достаточная для гибели возбудителя дозировка;
  • полный и непрерывный курс лечения.


К сожалению, люди редко следуют этой схеме. Именно самолечение и небрежность стали причиной появления бесчисленных штаммов болезнетворных микроорганизмов и трудно поддающихся антибактериальной терапии инфекций. Само же открытие пенициллина Александром Флемингом – это великое благо для человечества, которому всё ещё нужно учиться использовать его рационально.

Читайте далее: Узнайте о современной классификации антибиотиков по группе параметров

Врач инфекционист высшей категории с многолетним опытом работы.
Специалист в области терапии инфекционных заболеваний различной этиологии, методах лабораторной диагностики биоматериала.

lifetab.ru

Как Флеминг случайно открыл пенициллин и почему новые антибиотики спасут только на время

Жизнь до открытия антибиотиков вообразить трудно и страшно. Туберкулез и многие другие инфекции были смертным приговором. Судьба выносила их намного чаще, чем в наши дни: больше больных — выше шансы заразиться. Любая хирургическая операция была сравни русской рулетке. В 1920-х годах американский психиатр Генри Коттон, самонадеянно лечивший душевнобольных удалением органов, хвалился, что его методика сравнительно безопасна: умирали всего 33% его пациентов. Как выяснилось позже, Коттон привирал, и смертность достигала 45%. Больницы были рассадниками заразы (впрочем, сейчас мало что изменилось, и причина как раз в антибиотиках). Даже обыкновенная царапина могла свести в могилу, вызвав гангрену или заражение крови. Существовавшие антисептики годились только для наружного применения и часто приносили больше вреда, чем пользы.

Открытое окно и гнилая дыня изменили все

Открытие антибиотиков, точнее, пенициллина приписывают шотландцу Александру Флемингу, но необходимо сделать несколько оговорок. Еще древние египтяне прикладывали к ранам заплесневевший хлеб, размоченный в воде. Почти за четыре года до счастливого случая в лаборатории Флеминга противобактериальные свойства плесени описал его приятель Андре Грация, только он думал, что плесень не убивает микробы напрямую, а лишь стимулирует иммунитет организма, и вводил их вместе с мертвыми бактериями. Какой вид плесени разводил ученый и какое вещество она выделяла, неизвестно: Грация тяжело заболел, а когда вернулся к работе, якобы не смог найти старые записи и образцы.

Плесень в чашке с колонией бактерий. Прозрачные круги вокруг грибка — области, где бактерии погибли

© Don Stalons (phil.cdc.gov)/Wikimedia Commons

Именно плесень убила стафилококки в лаборатории Флеминга. Вышло это случайно: споры грибка надуло ветром из открытого окна. Как и Грация, ученый не смог правильно определить, к какому виду относится целительная плесень. Не смог он и выделить вещество, которое назвал пенициллином, — в экспериментах шотландец использовал отфильтрованный "бульон", где росли грибки. Зато Флеминг подробно описал, как этот фильтрат воздействует на разные бактерии, сравнил плесень с другими видами, а главное — сохранил образцы и рассылал их по первой просьбе коллег.

Один такой образец почти десять лет хранился в Оксфордском университете. В 1939 году немецкий иммигрант Эрнст Чейн выделил из него чистый пенициллин, а его начальник Ховард Флори испытал на животных. В 1945 году их и Флеминга наградили Нобелевской премией по физиологии и медицине. Норман Хитли, который отвечал в команде за разведение плесени и тоже придумывал метод очистки антибиотика, остался без награды, хотя его заслуга не меньше. Достаточно сказать, что у первого пациента, 43-летнего полицейского с раной на лице, пришлось фильтровать мочу, чтобы выделить из нее драгоценный пенициллин. Ему быстро полегчало, но лекарства все равно не хватило, и через месяц он умер.

Когда оксфордские ученые доказали эффективность пенициллина, шла Вторая мировая война. Надежное противобактериальное средство требовалось как никогда: солдаты чаще гибли от инфекций, занесенных в раны, чем от самих ран. Но британские фармацевтические компании были и без того завалены оборонными заказами, поэтому в 1941 году Флори и Хитли отправились в США. Везти плесень в пузырьке было слишком рискованно: кто-нибудь мог его украсть и передать немцам. Выход нашел Хитли: он предложил пропитать грибковыми спорами пальто.

Очистка пенициллина в лаборатории в Англии, 1943 год

© Daily Herald Archive/SSPL/Getty Images

Американцы смогли точно определить, какая плесень завелась у Флеминга и досталась оксфордцам. Но для массового производства использовали не ее, а родственную, выделяющую в шесть раз больше пенициллина. Ее нашли на мускусной дыне, которую принесла с рынка ассистентка. Питанием для грибка послужили кукурузные отходы, богатые сахаром. Выращивать плесень стали в громадных баках с электрической мешалкой, сквозь которые пропускали воздух. Если в конце 1942 года американского пенициллина хватало менее чем на 100 пациентов, то в 1943-м было выпущено уже 21 млрд доз, а в 1945-м — 6,8 трлн доз. Началась новая эра.

Революция в медицине сходит на нет

Пенициллин и другие антибиотики, появившиеся в первые послевоенные десятилетия, перевернули медицину: большинство болезнетворных бактерий были побеждены. Но случилось то, что предвидел еще Флеминг. Антибиотики — древнее природное оружие в бесконечной борьбе видов за выживание. Бактерии так просто не сдаются. Они быстро размножаются: например, возбудитель холеры делится примерно раз в час. Всего за сутки у холерного вибриона появляется столько поколений потомков, сколько у людей родилось со времен Ивана III. Это значит, что эволюция бактерий происходит настолько же быстрее.

Широкое применение антибиотиков — счет идет на миллионы тонн за все время — лишь ускоряет эволюцию: потомство производят стойкие бактерии, а те, на которые действуют лекарства, исчезают. В позапрошлогоднем докладе для правительства Великобритании говорится, что из-за устойчивых к антибиотикам микробов ежегодно умирают 700 тыс. человек. Если ничего не предпринять, к 2050-му каждый год будут умирать уже 10 млн человек, а суммарный экономический ущерб достигнет немыслимых $100 трлн.

Новые антибиотики могли бы частично решить проблему, но они появляются все реже. Фармацевтическим компаниям попросту невыгодно выводить их на рынок. В отличие от каких-нибудь антидепрессантов, принимать их нужно очень редко, а с новыми лекарствами конкурируют чрезвычайно дешевые средства прошлых поколений, которые можно выпускать без лицензии в развивающихся странах. По подсчетам из того же доклада британскому правительству, в среднем антибиотики начинают приносить прибыль только на 23-й год, но вскоре после этого на них истекает патент, и производить их может кто угодно.

По меньшей мере половина антибиотиков применяется в сельском хозяйстве

© AP Photo/Jeff Roberson

Но даже если новые эффективные антибиотики появятся в продаже, нет сомнений, что рано или поздно бактерии приспособятся и к ним. Как быстро это произойдет, зависит от того, как эти лекарства используются. Здесь есть две проблемы. Во-первых, по меньшей мере половина антибиотиков применяется в сельском хозяйстве: на громадных животноводческих фермах, где скот, птицы и рыбы живут чуть ли не на головах друг у друга — и где стремительно распространяется зараза. Во-вторых, во многих странах антибиотики продаются без рецепта, поэтому принимают их бесконтрольно. Но дело в том, что жителям этих стран подчас либо не к кому обратиться, либо не на что. Оставить их еще и без антибиотиков — значит обречь на смерть.

Отказаться от дешевых животных белков и обеспечить медицинской помощью всех нуждающихся намного сложнее, чем найти новую целительную плесень и вывести на рынок препарат на ее основе. Но пока эти две проблемы не будут решены, поиски новых антибиотиков будут лишь отсрочивать время, когда порез на пальце станет смертельным риском.

Марат Кузаев

nauka.tass.ru

История создания пенициллина для детей. Кто придумал пенициллин

Пенициллин был открыт в 1928 году. А вот в Советском Союзе люди продолжали умирать даже тогда, когда на Западе этим антибиотиком уже лечили вовсю.

Оружие против микроорганизмов

Антибиотики (от греческих слов «анти»— против и «биос» — жизнь) - вещества, избирательно подавляющие жизненные функции некоторых микроорганизмов. Первый антибиотик был случайно открыт в 1928 году английским ученым Александром Флемингом. На чашке Петри, где он выращивал для своих опытов колонию стафилококков, он обнаружил неизвестную серо-желтоватую плесень, которая уничтожила все микробы вокруг себя. Флеминг изучил загадочную плесень и вскоре выделил из нее противомикробное вещество. Он назвал его «пенициллином».

В 1939 году английские ученые Хоуард Флори и Эрнст Чейн продолжили исследования Флеминга и вскоре был налажен промышленный выпуск пенициллина. В1945 г. за заслуги перед человечеством Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии.

Панацея из плесени

В СССР долгое время закупали антибиотики за валюту по бешеным ценам и в очень ограниченном количестве, поэтому на всех их не хватало. Сталин лично поставил перед учеными задачу о разработке собственного лекарства. Для реализации этой задачи его выбор пал на знаменитого врача-микробиолога Зинаиду Виссарионовну Ермольеву. Это благодаря ей была остановлена эпидемия холеры под Сталинградом, что помогло Красной Армии выиграть Сталинградскую битву.

Много лет спустя Ермольева так вспоминала свой разговор с вождем:

«- Над чем вы сейчас работаете, товарищ Ермольева?

Я мечтаю заняться пенициллином.

Что еще за пенициллин?

Это живая вода, Иосиф Виссарионович. Да-да, самая настоящая живая вода, полученная из плесени. О пенициллине стало известно двадцать лет назад, но всерьез им так никто и не занялся. По крайней мере, у нас.

Что вы хотите?..

Я хочу найти эту плесень и приготовить препарат. Если это удастся, мы спасем тысячи, а может быть, и миллионы жизней! Особенно мне кажется это важным сейчас, когда раненые солдаты сплошь и рядом гибнут от заражения крови, гангрены и всевозможных воспалений.

Действуйте. Вас обеспечат всем необходимым».

Железная леди советской науки

Тому факту, что уже в декабре 1944 года пенициллин стали массово производить в нашей стране, мы обязаны именно Ермольевой - донской казачке, с отличием окончившей гимназию, а затем и женский медицинский институт в Ростове.

Первый образец советского антибиотика был получен ею из плесени, принесенной из бомбоубежища, находившегося неподалеку от лаборатории на улице Обуха. Опыты, которые проводила Ермольева на лабораторных животных, дали потрясающие результаты: буквально умирающие подопытные зверьки, которых перед этим заразили микробами, вызывающими тяжелые заболевания, буквально после одной инъекции пенициллина выздоравливали в короткий срок. Только после этого Ермольева приняла решение попробовать «живую воду» на людях, и вскоре пенициллин стали повсеместно применять в полевых госпиталях.

Таким образом, Ермольевой удалось спасти тысячи безнадежных больных. Современники отмечали, что эта удивительная женщина отличалась неженским «железным» характером, энергичностью и целеустремленностью. За успешную борьбу с инфекциями на Сталинградском фронте в конце 1942 года Ермольева была награждена орденом Ленина. А в 1943 году ей была присуждена Сталинская премия 1-й степени, которую она передала в Фонд обороны на закупку боевого самолета. Так в небе над родным Ростовом впервые появился знаменитый истребитель «Зинаида Ермольева».

За ними будущее

Всю дальнейшую жизнь Ермольева посвятила изучению антибиотиков. За это время она получила первые образцы таких современных антибиотиков, как стрептомицин, интерферон, бициллин, экмолин и дипасфен. А незадолго до своей кончины Зинаида Виссарионовна сказала в беседе с журналистами: «На определенном этапе пенициллин был самой настоящей живой водой, но жизнь, в том числе и жизнь бактерий, не стоит на месте, поэтому для победы над ними нужны новые, более совершенные лекарства. Создать их в максимально короткие сроки и дать людям - это то, чем денно и нощно занимаются мои ученики. Так что не удивляйтесь, если в один прекрасный день в больницах и на полках аптек появится новая живая вода, но только уже не из плесени, а из чего-то другого».

Ее слова оказались пророческими: сейчас во всем мире известно более ста видов антибиотиков. И все они, как и их «младший брат» пенициллин, служат здоровью людей. Антибиотики бывают широкого спектра (активные в отношении широкого спектра бактерий) и узкого спектра действия (эффективные в отношении лишь специфических групп микроорганизмов). Единых принципов присвоения антибиотикам названий долгое время не существовало. Но в 1965 году Международный комитет по номенклатуре антибиотиков рекомендовал следующие правила:

  • Если известна химическая структура антибиотика, название выбирают с учётом того класса соединений, к которому он относится.
  • Если структура не известна, название даётся по наименованию рода, семейства или порядка, к которому принадлежит продуцент.
  • Суффикс «мицин» присваивается только антибиотикам, синтезируемым бактериями порядка Actinomycetales.
  • Также в названии можно давать указание на спектр или способ действия.

Антибиотики - одно из замечательнейших изобретений XX века в области медицины. Современные люди далеко не всегда отдают себе отчет в том, сколь многим они обязаны этим лечебным препаратам. Человечество вообще очень быстро привыкает к поразительным достижениям своей науки, и порой требуется сделать некоторое усилие для того, чтобы представить себе жизнь такой, какой она была, к примеру, до изобретения телевизора, радио или паровоза. Так же быстро вошло в нашу жизнь огромное семейство разнообразных антибиотиков, первым из которых был пенициллин.

Сегодня нам кажется удивительным, что еще в 30-х годах XX столетия ежегодно десятки тысяч людей умирали от дизентерии, что воспаление легких во многих случаях кончалось смертельным исходом, что сепсис был настоящим бичом всех хирургических больных, которые во множестве гибли от заражения крови, что тиф считался опаснейшей и трудноизлечимой болезнью, а легочная чума неизбежно вела больного к смерти. Все эти страшные болезни (и многие другие, прежде неизлечимые, например, туберкулез) были побеждены антибиотиками.

Еще более поразительно влияние этих препаратов на военную медицину. Трудно поверить, но в прежних войнах большинство солдат гибло не от пуль и осколков, а от гнойных заражений, вызванных ранением. Известно, что в окружающем нас пространстве находятся мириады микроскопических организмов микробов, среди которых немало и опасных возбудителей болезней. В обычных условиях наша кожа препятствует их проникновению внутрь организма. Но во время ранения грязь попадала в открытые раны вместе с миллионами гнилостных бактерий (кокков). Они начинали размножаться с колоссальной быстротой, проникали глубоко внутрь тканей, и через несколько часов уже никакой хирург не мог спасти человека: рана гноилась, повышалась температура, начинался сепсис или гангрена. Чел

vatantonina.ru

Изобретатель антибиотиков - кто и когда совершил открытие, его значение для лечения инфекционных болезней

Всемирно известный изобретатель антибиотиков – шотландский ученый Александр Флеминг, которому приписывают открытие пенициллинов из плесневых грибов. Это был новый поворот в развитии медицины. За такое грандиозное открытие изобретатель пенициллина получил даже Нобелевскую премию. Ученый достиг истины исследовательским путем, спас от смерти ни одно поколение людей. Гениальное изобретение антибиотиков позволило истреблять патогенную флору организма без серьезных последствий для здоровья.

Статьи по теме

Что такое антибиотики

С момента появления первого антибиотика прошло уже много десятилетий, но об этом открытии хорошо знают медицинские работники во всем мире, простые обыватели. Сами по себе антибиотики – это отдельная фармакологическая группы с синтетическими компонентами, цель которых – нарушить целостность мембран патогенных возбудителей, прекратить их дальнейшую активность, незаметно вывести из организма, предотвратить общую интоксикацию. Первые антибиотики и антисептики появились в 40-х годах прошлого века, с того времени их ассортимент значительно пополнился.

Полезные свойства плесени

От повышенной активности болезнетворных бактерий хорошо помогают антибиотики, которые были выработаны из плесневых грибов. Лечебное действие антибактериальных препаратов в организме системное, все это благодаря полезным свойствам плесени. Первооткрывателю Флемингу лабораторным методом удалось выделить пенициллин, польза такого уникального состава представлена ниже:

  • зеленая плесень подавляет бактерии устойчивые к другим лекарственным средствам;
  • польза плесневого грибка очевидна при лечении брюшного тифа;
  • плесень истребляет такие болезненные бактерии, как стафилококки, стрептококки.

Медицина до изобретения пенициллина

В средние века человечество знало о колоссальной пользе плесневого хлеба и отдельного вида грибов. Такие лекарственные компоненты активно использовали для обеззараживания гнойных ран участников боевых действий, исключения заражения крови после оперативного вмешательства. До научного открытия антибиотиков было еще много времени, поэтому положительный аспект пенициллинов медики черпали из окружающей природы, определили путем многочисленных экспериментов. Проверяли эффективность новых средств на раненых бойцах, женщинах в состоянии родильной горячки.

Как лечили инфекционные заболевания

Не зная мир антибиотиков, люди жили по принципу: «Выживает только сильнейший», по принципу естественного отбора. Женщины умирали от сепсиса при родах, а бойцы – от заражения крови и нагноения открытых ран. Найти средство для эффективного очищения ран и исключения инфицирования в то время не могли, поэтому чаще знахари и врачеватели пользовались местными антисептиками. Позже, в 1867 году хирург из Великобритании определил инфекционные причины появления нагноения и пользу карболовой кислоты. Тогда это было основное лечение гнойных ран, без участия антибиотиков.

Кто изобрел пенициллин

На главный вопрос, кто открыл пенициллин, имеется несколько противоречивых ответов, однако официально считается, что создатель пенициллина – шотландский профессор Александр Флеминг. С детства будущий изобретатель мечтал найти уникально лекарство, поэтому поступил в медицинскую школу на базе госпиталя Святой Марии, которую окончил в 1901 году. Колоссальную роль при открытии пенициллина сыграл Алмрот Райт, изобретатель вакцины против брюшного тифа. С ним Флемингу посчастливилось посотрудничать в 1902 году.

Учился молодой микробиолог в академии Килмарнок, затем переехал в Лондон. Уже в статусе дипломированного ученого Флемминг открыл существование penicillium notatum. Научное открытие было запатентовано, ученый после окончания Второй Мировой войны в 1945 году даже получил Нобелевскую премию. До этого работа Флеминга была не раз отмечена премиями и ценными наградами. Принимать антибиотики в целях эксперимента человек начал в 1932 году, а до этого исследования проводились преимущественно на лабораторных мышах.

Разработки европейских ученых

Основателем бактериологии и иммунологии является французский микробиолог Луи Пастер, который в девятнадцатом веке подробно описал пагубное воздействие почвенных бактерий на возбудителей туберкулеза. Всемирно известный ученый лабораторными методами доказал, что одни микроорганизмы – бактерии могут быть истреблены другими – плесневыми грибами. Начало научных открытий было положено, перспективы открывались грандиозные.

Известный итальянец Бартоломео Гозио в 1896 году в своей лаборатории изобрел микофеноловую кислоту, которую стали называть одним из первых антибиотических средств. Тремя годами позднее немецкие врачи Эммерих и Лов открыли пиоценазу – синтетическое вещество, способное снижать патогенную активность возбудителей дифтерии, тифа и холеры, демонстрировать устойчивую химическую реакцию против жизнедеятельности микробов в питательной среде. Поэтому споры в науке на тему, кто изобрел антибиотики, не стихают и в настоящее время.

Кто изобрел пенициллин в России

Два российских профессора – Полотебнов и Манассеин спорили на тему происхождения плесни. Первый профессор утверждал, что от плесени пошли все микробы, а второй был категорически против. Манассеин стал исследовать зеленую плесень и обнаружил, что вблизи ее локализации полностью отсутствуют колонии патогенной флоры. Второй ученый занялся изучением антибактериальных свойств такого натурального состава. Такая нелепая случайность в перспективе станет истинным спасением для всего человечества.

Русский ученый Иван Мечников изучил действие ацидофильных бактерий с кисломолочными продуктами, которые благотворно воздействуют на системное пищеварение. Зинаида Ермольева вообще стояла у истоков микробиологии, стала основательницей известного антисептика лизоцима, а в истории известна, как «Госпожа пенициллин». Свои открытия Флеминг реализовал в Англии, параллельно над разработкой пенициллина трудились отечественные ученые. Американские ученые тоже не сидели зря.

Изобретатель пенициллина в США

Американский исследователь Зельман Ваксман параллельно занимался разработкой антибиотиков, но на территории США. В 1943 году ему удалось получить эффективный в отношении туберкулеза и чумы синтетический компонент широкого спектра действия под названием стрептомицин. в дальнейшем было налажено его промышленное производство, чтобы с практической позиции уничтожить вредную бактериальную флору.

Хронология открытий

Создание антибиотиков было постепенным, при этом использовался колоссальный опыт поколений, доказанные общенаучные факты. Чтобы антибактериальная терапия в современной медицине получилась настолько успешной, многие ученые «приложили к этому руку». Изобретателем антибиотиков официально считается Александр Флеминг, но помощь пациентам оказали и другие легендарные личности. Вот что необходимо знать:

  • 1896 г — Б. Гозио создал микофеноловую кислоту против сибирской язвы;
  • 1899 г — Р. Эммерих и О. Лоу открыли местный антисептик на основе пиоценазы;
  • 1928 г — А. Флеминг открыл антибиотик;
  • 1939 г — Д. Герхард получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за антибактериальное действие пронтозила;
  • 1939 г — Н. А. Красильников и А. И. Кореняко стали изобретателями антибиотика мицетин, Р. Дюбо открыл тиротрицин;
  • 1940 г — Э. Б. Чейн и Г. Флори доказали существование стабильного экстракта пенициллина;
  • 1942 г — З. Ваксман предложил создание медицинского термин «антибиотик».

История открытия антибиотиков

Стать медиком изобретатель решил по примеру своего старшего брата Томаса, который в Англии получил диплом и работал врачом-офтальмологом. В его жизни случилось много интересных и судьбоносных событий, которые позволили ему сделать это грандиозное открытие, предоставили возможность продуктивно уничтожать патогенную флору, обеспечить гибель целых колоний бактерий.

Исследования Александра Флеминга

Открытию европейских ученых предшествовала необычная история, произошедшая в 1922 году. Простудившись, изобретатель антибиотиков не надел при работе маску и случайно чихнул в чашку Петри. Через некоторое время неожиданно обнаружил, что в месте попадания слюны вредные микробы погибли. Это был существенный шаг в борьбе с болезнетворной инфекций, возможность вылечить опасную болезнь. Результату такого лабораторного исследования был посвящен научный труд.

Следующее судьбоносное совпадение в трудовой деятельности изобретателя произошло шестью годами позднее, когда в 1928 году ученый уехал на месяц отдыхать с семьей, предварительно сделав посевы стафилококка в питательной среде из агар-агара. По возвращению обнаружил, что плесень отгородилась от стафилококков прозрачной жидкостью, нежизнеспособной для бактерий.

Получение активного действующего вещества и клинические исследования

Учитывая опыт и достижения изобретателя антибиотиков, ученые микробиологии Говард Флори и Эрнст Чейн в Оксфорде решили пойти дальше и занялись получением пригодного к массовому использованию препарата. Лабораторные исследования проводились на протяжении 2 лет, в результате чего было определено чистое действующее вещество. Испытывал его в обществе ученых сам изобретатель антибиотиков.

При помощи такой инновации Флори и Чейн вылечили несколько осложненных случаев прогрессирующего сепсиса и пневмонии. В дальнейшем разработанные в лабораторных условиях пенициллины начали успешно лечить такие страшные диагнозы, как остеомиелит, газовая гангрена, родильная горячка, стафилококковая септицемия, сифилис, сифилис, другие инвазивные инфекции.

В каком году изобрели пенициллин

Официальная дата общенародного признания антибиотика – 1928 год. Однако такого рода синтетические вещества были выявлены и раньше – на внутреннем уровне. Изобретатель антибиотиков – Александр Флеминг, но за это почетное звание могли посоперничать европейские, отечественные ученые. Шотландцу удалось прославить свое имя в истории, благодаря этому научному открытию.

Запуск в массовое производство

Поскольку открытие было официально признано в период Второй Мировой войны, очень сложно было наладить производство. Однако все понимали, что с его участием можно спасти миллионы жизней. Поэтому в 1943 году в условиях боевых действий серийным выпуском антибиотических средств занялась ведущая американская компания. Таким способом удалось не только сократить показатели смертности, но и увеличить продолжительность жизни мирного населения.

Применение в годы второй мировой войны

Такое научное открытие было особенно уместно в период боевых действий, поскольку люди тысячами умирали от гнойных ран и масштабного заражения крови. Это были первые эксперименты на людях, которые давали устойчивый терапевтический эффект. После окончания войны производство таких антибиотиков не просто продолжилось, но и в разы повысилось по объемам.

Значение изобретения антибиотиков

Современное общество по сей день должно быть благодарно, что ученые своего времени сумели придумать эффективные против инфекций антибиотики и воплотили свои разработки в жизнь. Таким фармакологическим назначением могут смело воспользоваться взрослые и дети, вылечить ряд опасных заболеваний, избежать потенциальных осложнений, летального исхода. Изобретатель антибиотиков не забыт в нынешнее время.

Положительные моменты

Благодаря антибиотическим средствам, смерть от пневмонии и родовой горячки стала редкостью. Кроме того, наблюдается положительная динамика при таких опасных заболеваниях, как брюшной тиф, туберкулез. С помощью уже современных антибиотиков можно истребить патогенную флору организма, вылечить опасные диагнозы еще на ранней стадии инфицирования, исключить глобальное заражение крови. Заметно снизился и показатель детском смертности, женщины при родах умирают гораздо реже, чем в средние века.

Отрицательные аспекты

Изобретатель антибиотиков тогда не знал, что со временем патогенные микроорганизмы адаптируются в антибиотической среде и перестанут погибать под воздействием пенициллина. Кроме того, не существует лекарство от всех возбудителей, изобретатель такой разработки еще не появился, хотя современные ученые к этому стремятся годами, десятилетиями.

Генные мутации и проблема резистентности бактерий

Патогенные микроорганизмы по своей природе оказались так называемыми «изобретателями», поскольку под воздействием антибиотических препаратов широкого спектра действия способны постепенно мутировать, приобретая повышенную устойчивость к синтетическим веществам. Вопрос резистентности бактерий для современной фармакологии стоит особенно остро.

Видео

Пенициллин Смотреть видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Рассказать друзьям:

sovets.net

История открытия пеницилина | Великие открытия человечества

Нелегкий и тернистый путь прошло человечество по пути своего развития. За прошедшие тысячелетия были сделаны тысячи великих открытий и выдающихся изобретений в разных сферах человеческой жизни. Одним из таких величайших открытий, совершившим настоящую революцию в медицине, стало изобретение пенициллина — первого в мире антибиотика. В начале XX столетия человечество полностью освоилось с такими изобретениями, как телеграф, телефон, радио, автомобиль, самолет и мечтает об освоении космического пространства. И вместе с этим, тысячи людей во всем мире продолжали умирать от тифа, дизентерии, легочной чумы и даже воспаления легких, а сепсис становился смертным приговором. Идея борьбы с микробами с помощью самих микробов была выдвинута ещё в XIX веке. Так, в результате проведенных исследований Луи Пастером было установлено, что под действием некоторых микробов погибают бациллы сибирской язвы. Обнаруженная недавно диссертация студента-медика Эрнеста Дучесне свидетельствует о том, что уже в 1897 году он использовал плесень (содержащийся там пенициллин) для борьбы с бактериями, поражающими человеческий организм. Свои опыты он ставил на морских свинках для лечения тифа. К сожалению, открытие не было завершено из-за скоропостижной кончины Э. Дучесне.

Александр Флеминг

Официально изобретателем первого антибиотика (пенициллина) считается британский бактериолог Александр Флеминг, а датой его открытия — 3 сентября 1928 г. Занимаясь изучением стафилококков, ученый обратил внимание, что через месяц на одной из пластин с культурами образовались плесневые грибы, уничтожившие размещенные там ранее колонии стафилококков. Выросшие на пластине со стафилококками грибы, Флеминг отнес к роду пеницилловых, выделенное вещество назвал пенициллином. Дальнейшие исследования показали, что помимо стафилококка пенициллин воздействует и на возбудителей, вызывающих скарлатину, дифтерию, пневмонию и менингит. К сожалению, против паратифа и брюшного тифа выделенное им средство оказалось бессильно. В 1929 году ученый опубликовал доклад о своем открытии в английском журнале экспериментальной патологии. Дальнейшие исследования показали, что производство пенициллина происходит медленно, ученому не удавалось очистить и извлечь активное вещество. Вплоть до 1939 года Флемингу не удалось вывести эффективную кудьтуру, новый препарат был весьма нестойким. Флеминг занимался его совершенствованием до 1942 года.

Очистить и выделить пенициллин активно пытались в 1940 г. биохимик Э.Б. Чейн и бактериолог Х.У. Флори, уже в 1941 году было накоплено достаточно пенициллина для эффективной дозы. 15-летний подросток с заражением крови был первым, кого спасли благодаря полученному антибиотику. За открытие пенициллина Э. Чейн, А. Флеминг и У. X. Флори получили в 1945 году Нобелевскую премию на троих. Все трое отказались от патентов на изобретение пенициллина, посчитав, что средство, способное спасти человечество, не должно стать источником наживы. Это единственный случай, когда на изобретение таких масштабов никем и никогда не было предъявлено авторских прав. Благодаря пенициллину и победе над опасными инфекционными заболеваниями медицина сумела на 30-35 лет продлить человеку жизнь.

В период Второй мировой войны производство пенициллина в промышленных масштабах было налажено в США, что спасло жизни десятков тысяч раненых солдат. После войны метод производства антибиотика значительно усовершенствовался, с 1952 года он находит практическое применение в мировых масштабах. С помощью пенициллина излечивались такие ранее смертельные заболевания, как остеомиелит, сифилис, пневмония, родильная горячка, исключалось развитие инфекций после ранений и ожогов. Вскоре были выделены антибактериальные препараты. Антибиотики стали панацеей от всех болезней на несколько десятилетий. В Советском Союзе огромная заслуга в создании целого ряда антибиотиков принадлежит выдающейся ученой-микробиологу З.В.Ермольевой. Она первая из отечественных ученых исследует интерферон как противовирусное средство. По признанию самого профессора У. X. Флори пенициллин, который получила З. В. Ермольева, являлся действеннее англо-американского в 1,4 раза. Первые порции пенициллина были получены Ермольевой в 1942 году. Вскоре благодаря ей было налажено массовое производство советского антибиотика.

mirnovogo.ru

Пенициллин: история открытия и применение в военные годы

За всю историю человечества не было другого лекарства, которое спасло бы столько жизней. В самом начале войны многие солдаты умирали не от ран, а от заражения крови. Пенициллин исцелил тысячи бойцов, которых считали безнадежными. История его открытия похожа на детектив, развязка которого подарила человечеству первый антибиотик, продливший продолжительность жизни примерно на 30 лет.

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

Долгие годы специалисты пытались создать удобный для практического использования препарат на основе грибка, но безуспешно. Активное вещество лабораторной плесени не только с трудом поддавалось очистке, но и оказывалось нестабильным. Лишь в 1940 году в журнале The Lancet появилась первая статья об эффективном антибиотике — пенициллине. В условиях войны у Англии не было возможности разрабатывать технологию промышленного производства, и специалисты поняли: надо отправляться в США. Так в 1941 году фронт исследовательской работы переместился в Америку.

Западный фронт

Сама поездка оказалась нервной: было жарко, а плесневые грибы не выдерживают высокой температуры — их могли не довезти. В США перед учеными встала другая проблема: возможность промышленного производства пенициллина. Научные специалисты общались со многими учеными и фабрикантами, и в итоге в 1941 году обосновались в лаборатории города Пеории штата Иллинойс. Американские исследователи предложили новую питательную среду для выращивания плесневых грибов — кукурузный экстракт, которого в этом регионе США было много. Он оказался более чем пригодным для исследовательских целей.

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

В один прекрасный летний день 1943 года Мэри принесла в лабораторию полусгнившую дыню, а на ней — золотистую плесень Penicillium Chrysogenum, которая и оказалась именно той, что нужна была ученым. Из плесени получилось выделить самый эффективный штамм, и при этом его производство оказалось очень выгодным: стоимость лечения одного случая сепсиса снизилась с 200 до 6,5 доллара. Сегодняшний пенициллин — это потомок той самой плесени.

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

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

Восточный фронт

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.

krasgmu.net

Что такое пенициллин и кто его открыл?

В начале прошлого столетия многие болезни были неизлечимы или с трудом подвергались лечению. Люди умирали от банальной инфекции, сепсиса и пневмонии.
Wikimedia Commons / Carlos de Paz (CC BY-SA 2.0)

Настоящий переворот в медицине произошел в 1928 году, когда был открыт пенициллин. За всю человеческую историю еще не было такого лекарственного средства, которое спасло бы так много жизней, как этот антибиотик.

За десятки лет он излечил миллионы людей и до сегодняшнего дня остается одним из самых эффективных лекарственных препаратов. Что же такое пенициллин? И кому человечество обязано его появлением?

Что такое пенициллин?

Пенициллин входит в группу биосинтетических антибиотиков и оказывает бактерицидное действие. В отличие от многих других антисептических лекарственных средств он безопасен для человека, поскольку клетки грибков, входящих в его состав, кардинальным образом отличаются от наружных оболочек человеческих клеток.

Действие препарата базируется на угнетении жизнедеятельности болезнетворных бактерий. Он блокирует вырабатываемое ими вещество пептидогликан, благодаря чему препятствует образованию новых клеток и разрушает уже существующие.

Для чего нужен пенициллин?

Пенициллин способен уничтожать грамположительные и грамотрицательные бактерии, анаэробные палочки, гоноккоки и актиномицеты.

С момента своего открытия он стал первым действующим препаратом против воспаления легких, инфекций кожи и желчных путей, сибирской язвы, ЛОР-заболеваний, сифилиса и гонореи.

В наше время многие бактерии сумели адаптироваться к нему, мутировали и образовали новые виды, однако до сих пор антибиотик успешно используется в хирургии для лечения острых гнойных болезней и остается последней надеждой для больных менингитом и фурункулезом.

Из чего состоит пенициллин?

Главная составляющая пенициллина – плесневый грибок пеницилл, который образуется на продуктах и приводит к их порче. Обычно его можно увидеть в виде плесни голубого или зеленоватого цвета. Исцеляющее действие грибка было известно давно. Еще в XIX столетии арабские коневоды снимали плесень с отсыревших седел и смазывали ею раны на спинах лошадей.

В 1897 году французский врач Эрнест Дюшен первым испытал действие плесени на морских свинках и сумел вылечить их от тифа. Результаты своего открытия ученый представил в Институте Пастера в Париже, но его исследование не получило одобрения медицинских светил.

Кто открыл пенициллин?

Первооткрывателем пенициллина стал британский бактериолог Александр Флеминг, сумевший совершенно случайно выделить препарат из штамма грибков.

Долгое время после открытия другие ученые старались улучшить качество лекарства, но лишь спустя 10 лет бактериолог Говард Флори и химик Эрнст Чейн смогли изготовить действительно чистую форму антибиотика. В 1945 году за свои достижения Флеминг, Флори и Чейн получили Нобелевскую премию.

История открытия пенициллина

История открытия препарата достаточно интересна, поскольку появление антибиотика было счастливой случайностью. В те годы Флеминг жил в Шотландии и занимался исследованием в области бактериальной медицины. Он был довольно неряшлив, поэтому не всегда убирал за собой пробирки после анализов. Однажды ученый надолго отлучился из дома, оставив грязными чашки Петри с колониями стафилококка.

Вернувшись, Флеминг обнаружил, что на них вовсю расцвела плесень, а в некоторых местах были области без бактерий. На основании этого ученый пришел к выводу, что плесень способна вырабатывать вещества, убивающие стафилококки.
Wikimedia Commons / Steve Jurvetson (CC BY 2.0)
Бактериолог выделил из грибков пенициллин, но недооценил свое открытие, посчитав изготовление лекарства слишком сложным. Работу за него закончили Флори и Чейн, которым удалось придумать методы очистки препарата и запустить его в массовое производство.

www.vseznaika.org

Кто открыл пенициллин - аналог первого антибиотика

Кто открыл пенициллин? Этот вопрос заинтересует всякого человека, проходившего лечение антибактериальными средствами с включением этого компонента. Пенициллин – вещество, обладающее мощными противомикробными функциями, используется для лечения сифилиса, гангрены, инфекций, спровоцированных стафилококками, стрептококками.

Жизнь до изобретения лекарства

Жизнь в древнем мире была очень трудной, люди редко доживали до 13 лет, кто сумел преодолеть этот почтенный возраст, представляли довольно жалкое зрелище.

Их здоровье вызывало сочувствие:

  • кожа с наростами, язвенными поражениями;
  • зубы отсутствовали, оставшиеся были гнилыми;
  • внутренние органы работали плохо, ведь питание было скудным, нагрузки физического вида чрезмерными.

К 16 веку женщины часто гибли во время родов, до 30 лет доживали немногие.

Медицина находилась на нижайшей ступени развития, справлялась с незначительными заболеваниями. Людей лечили за счет знаний трав, целебных снадобий, способных помочь от мозолей.

До изобретения антибактериальных составов, для лечения применялись странные способы:

  • проводили кровопускание: возле надреза кожи располагали пиявок, вытягивавших всё плохое из раны;
  • насыпали уголь, оставшийся от сжигания дерева, бром (для извлечения гноя) прямо на рану;
  • вводили тонкими прутьями внутрь отверстия мочеиспускательного канала ртуть или мышьяк для лечения сифилиса.

Когда появилась информация, позволяющая заподозрить причину развития всех осложнений после операций, от ранений, ожогов, травм, в бактериях, микробах и иных патогенах, врачи стали искать способы их обезвреживания.

Ученые пришли к выводу, что бороться с возбудителями следует такими же средствами, микроорганизмами, враждебно относящимися к иным веществам. Идея распространилась в 19 веке, когда микробиолог из Франции, Луи Пастер, выяснил информацию о гибели бацилл сибирской язвы под напором иных бактерий.

История открытия пенициллина

Кто изобрел пенициллин? Над задачей трудились несколько ученых, занимавшиеся поиском эффективного медикамента. Начало 20 века было ознаменовано ростом технического прогресса, омрачало одно — высокая смертность населения.

История изобретения чудо – средства, началась с плесени. Серовато-зеленая субстанция, появляющаяся сама, куда нет доступа свежему воздуху, остаются микроскопические частицы веществ, к примеру, продуктов питания.

Плесень является грибком микроскопических размеров, возникает из зародышей, перемещающихся огромными колониями по воздуху. После проникновения в среду, благоприятную для их развития, они начинают активный рост.

Антибактериальные свойства плесени были известны с незапамятных времен: они упоминаются трудами Авиценны, датированными 11 веком, Парацельса (16 века).

Когда изобрели пенициллин, в каком году? Чтобы найти ответ, следует рассмотреть предпосылки создания чудо — лекарства. Препарат придумали в России, над исследованиями работали разные специалисты, среди них была микробиолог по фамилии Ермольева, она первой отметила противовирусные способности интерферона. А к 1942 г получила это вещество.

Александр Флеминг

История открытия пенициллина связана с Александром Флемингом, ученым, ставшим первооткрывателем целебного воздействия плесневых грибков.

Открытие произошло так: ученый не вымывал пробирки, оставшиеся после экспериментов, это привело к росту колоний стафилококка. Спустя время, ученый обнаружил рост плесени на пробирках, бактерии исчезли. Флеминг понял, некоторые грибки убивают стафилококк.

Несколько лет, Флеминг, другие ученые, пытался изучить, усовершенствовать свойства препарата. Фармацевты работали предельно осторожно, опасаясь воздействия медикамента, было трудно предположить, как он повлияет: станет спасением или причиной смерти.

Говард Флори

Профессор Уолте Флори, считается ещё одним  изобретателем пенициллина. Он и Эрнест Чейн, бактериологи выделили грибки, пытались получить это вещество чистого вида. За два года исследований, ученые добыли небольшое количество целебного порошка.

Эрнест Чейн

Чейн активно продолжал труды Флеминга по созданию чудодейственного антибактериального средства. Он нашел способ получить некоторое количество неочищенного вещества, это сделало возможным его применение у животных. Целый год, ученый ум производил эксперименты, выделял, очищал капризные грибы от посторонних примесей. Результатом стало получение ста миллиграмм препарата.  Первый пациент, страдавший от заражения крови, умер, накопленного запаса препарата, не хватило для его спасения.

Тогда Чейн привлек к своим трудам группу микробиологов, врачей, химиков. Эта команда была названа Оксфордской группой.

С началом войны, Флори и Эрнст обнаружили, их работа находится под угрозой. Они контрабандным путем спасли труды своих исследований, тайно вывезя продукт в США (пропитали раствором подкладки пиджаков).

Кого впервые вылечили при помощи пенициллина? Это произошло во время войны, когда много солдат удалось спасти от заражения крови, единственного человека, избежавшего смерти благодаря антибиотику, назвать трудно.

Во время Второй мировой войны возникли трудности с налаживанием производства этого вещества. Флори решал эту проблему, находясь в США, он использовал кукурузу, это позволило увеличить количество препарата на выходе на 20 позиций.

Некоторое время к американскому штабу по разработке пенициллина подтягивались разные люди, приносящие плесень с разных продуктов, объектов, чтобы найти её самый большой источник.

К 1943 году, ученый убедил американское правительство помочь с разработкой средства. Были подтянуты дополнительные силы, производство лекарства получило промышленные масштабы.

В 1945 г Чейн, Флеминг и Флори получили Нобелевскую премию за открытие пенициллина.

Американцы разработали технологии глубинного брожения, необходимые для производства вещества. Первый построенный завод стоил не менее 200 миллионов долларов, его построили быстрее, чем прошел год. Плесень выращивалась в огромных ферментерах, навевающих мысли о фабрике для обогащения урана.

Чуть позже, американцы строят еще несколько заводов. Начинается активное производство лекарства:

  • 1943 г – 400 миллионов единиц;
  • начало 1944 г – 9 миллиардов 200 миллионов единиц;
  • середина 1944 г – 240 миллиардов единиц.

Эрнест Дюшен

Антибиотик официально был открыт в 1942 г, но, ещё в 1897 г – Эрнест Дюшен использовал плесень для лечения морских свинок от тифа.

Кто еще причастен к открытию Пенициллина

Изобретения целебного антибиотика велись с 1970 г, российские ученые,  Полотебнов и Манассеин, оценили способность плесневых грибков блокировать рост патогенной микрофлоры. Они использовали для получения лекарства против болезней кожи, эти разновидности грибка.

Пенициллин строение

Медикамент считается первым антибактериальным составом. Он не теряет своего значения для человечества и сейчас.

Антисептическое средство содержит вещество, проявляющее активность по отношению к бактериям, его называют бензилпенициллин. Лекарственное средство активно борется с:

  • стрептококками;
  • стафилококками;
  • пневмококками;
  • спирохетами;
  • гонококками;
  • дифтерийной палочкой;
  • менингококками.

Вещество не подавляет жизнедеятельность кишечной палочки, грибков, против заболеваний, спровоцированных данными патогенами, антибиотик не используется.

Фармацевтическая наука выделила две разновидности вещества:

  1. Биосинтетический.
  2. Синтетический.

По своему строению, медикамент представляет кислоту, с её использованием получают соли разных видов. Главной молекулой антибактериального средства выступает 6-аминопенициллановая кислота.

Как действует Пенициллин

Среди свойств Пенициллина присутствует остановка или замедление химических реакций и процессов, необходимых бактериям для дальнейшего размножения, развития, поражения здоровых клеток организма. Это останавливает бактериальную активность, не позволяя бактериям создавать новые клеточные слои.

Важно! Лекарственное средство не оказывает губительного воздействия на здоровые клетки организма человека.

Молекулы пенициллиновых препаратов не позволяют размножаться разным бактериям, они разрушают пенициллинсвязывающие белки, что приводит к гибели патогенов.

Микробы постоянно мутируют, они учатся защищаться от антибактериального воздействия выделением особых компонентов, разрушающих лекарственное средство. Разработки фармацевтов не прошли даром: сегодня в состав антибактериальных препаратов включают ингибиторы, это делает их защищенными от пагубного воздействия бактерий.

Влияние открытия на наши дни

Массовое производство лекарства, позволило человечеству шагнуть на новую ступень развития. Препарат перевернул медицину, он борется с заболеваниями, от которых не было лекарств.

Массовое использование медикамента разрешено с 1952 года, его применяют для терапии разных патологий:

  • сифилис;
  • пневмония;
  • остеомиелит;
  • послеродовые осложнения;
  • инфицированные раны, ожоги;
  • послеоперационные осложнения.

Антибактериальные средства увеличили продолжительность человеческой жизни, изменили ситуацию по борьбе с инфекционными патологиями.

Официальным днем открытия лекарственного средства названо 3 сентября. Это день изобретения лекарства, спасшего миллионы человеческих жизней, изменившего дальнейшее существование человечества.

Современных ученых беспокоит бесконтрольное употребление антибиотиков людьми. Возможность свободного приобретения препаратов, приводит к их употреблению для борьбы с разными болезнями, даже вызванными не бактериями. Терапия результатов не дает, патогенные микроорганизмы вырабатывают резистентность к антибиотику, это снижает его эффективность.

Врачи всего мира не рекомендуют пациентам лечиться самостоятельно, даже от известных им заболеваний. Только доктор, после соответствующих анализов, определяет бактериальную инфекцию и назначает безопасные препараты.

bezgrippa.com

Пенициллин — лекарство, с которого начинались антибиотики — Рамблер/новости

СодержаниеКак лечили инфекции до открытия антибиотиковИстория открытия пенициллинаДальнейшая судьба первого лекарства из группы антибиотиковКак пенициллин появился в России?Как же действует пенициллин?Пенициллин сегодня: есть ли ему место в медицине?Интересные факты о пенициллине

Какой была жизнь до изобретения антибиотиков? Банальная гнойная ангина приводила к тяжелым осложнениям со стороны сердца, почек, суставов и, нередко, к гибели. Пневмония была в большинстве случаев смертельным приговором. А сифилис медленно и верно уродовал тело человека. Любое воспалительное осложнение при родах приводило практически всегда к гибели и матери, и новорожденного. Многие из тех, кто сегодня агитирует против применения антибиотиков (а таких немало) просто не представляют, что до открытия этих лекарств любое инфекционное заболевание означало неминуемую гибель.

Именно по этой причине 6 августа 1881 года можно назвать важнейшей датой в современной медицине, ведь именно в этот день родился ученый Александр Флеминг, который в 1928 году открыл первый антибиотик — пенициллин. Как это произошло, какую нишу занимал этот препарат и есть ли ему место в современной практике по лечению инфекционных болезней? Подробности в новой статье на портале MedAboutMe.

Как лечили инфекции до открытия антибиотиков

Никому не известный доктор Флеминг долгое время работал в больнице святой Марии в Шотландии. Он был врачом широкого профиля, однако активно интересовался возбудителями инфекций и тем, каким образом они вызывают различные заболевания. В то время никакого специфического способа их лечения не было. Однако врачи все равно пытались спасать жизни таким больным. Для этого они применяли различные методы.

При инфекционном процессе нередко проводили кровопускание, которое позволяло вывести наружу кровь, содержащую большое количество возбудителей. После этого больного заставляли пить много жидкости, чтобы восполнить кровопотерю. Для этой процедуры либо делали разрез в области крупного кровеносного сосуда, либо накладывали пиявок. Применяли различные травы, обладающие бактерицидным действием. Их наносили на область раны, либо давали выпить отвары, настои. Историческим методом лечения сифилиса была ртуть, которую принимали внутрь и вводили тонкими прутьями прямо в мочеиспускательный канал. Альтернативой был мышьяк, однако его применение нельзя назвать более эффективным и безопасным. На раны наносили древесный уголь, который вытягивал гной, и иногда раствор брома. Последний вызывал серьезный ожог, однако и бактерии при этом погибали.

Но в основном с инфекцией справлялся сам организм человека. Либо не справлялся. В таком случае действовал естественный отбор: люди со слабым иммунитетом быстро погибали, а с сильным — поправлялись и давали потомство.

История открытия пенициллина

Первая мировая война обнажила уязвимые места медицинской науки: большое количество солдат с инфицированным ранами погибали, даже если проводилась их полная хирургическая обработка. А ведь эти крепкие и здоровые люди могли бы поправиться и вновь участвовать в боевых действиях, если бы имелся более эффективный способ оказать им помощь. Одновременно с лечением солдат, Флеминг стал искать лекарства, которые могли бы убивать бактерии. Он провел множество опытов, не увенчавшихся успехом. Однако, в один прекрасный день, на чашку, на которой находились микроорганизмы в питательной среде, упал кусок плесневелого хлеба. Ученый обратил внимание, что в месте контакта все бактерии исчезли. Этот факт его чрезвычайно заинтересовал. По другой версии, плесень попала на колонии стрептококков, которые выращивал ученый, из-за того, что он не всегда стерилизовал свои чашки, зачастую он их даже не мыл после предыдущих опытов.

В результате после многочисленных экспериментов он смог выделить в чистом виде вещество, которое назвал пенициллин. Однако применить его на практике он не смог: оно было очень нестойким. И, тем не менее, Флеминг доказал, что оно разрушает большое количество самых распространенных микроорганизмов (стрептококк, стафилококк, дифтерийную палочку, возбудителя сибирской язвы и др.).

Дальнейшая судьба первого лекарства из группы антибиотиков

Вторая мировая волна стала толчком для дальнейшего развития микробиологии. И причина была все та же: появилась необходимость в лечении солдат, получивших ранения. В результате два британских ученых Флори и Чейн смогли выделить пенициллин в чистом виде и создать лекарство, которое было впервые введено молодому человеку с сепсисом в 1941 году. Состояние его улучшилось на какое-то время, однако он все равно погиб, так как вводимые дозы были недостаточны для того, чтобы уничтожить все патогенные бактерии. Несколькими месяцами позже пенициллин ввели мальчику с тем же сепсисом, доза при этом была подобрана правильно, и в результате в конечном итоге он поправился. Ученые героически хранили результаты своих научных трудов и не прекращали эксперименты даже во время налетов бомбардировщиков нацисткой Германии.

С 1943 года началось широкое применение пенициллина для лечения инфекционных болезней и осложнений после ранений. В результате все трое — Флеминг, Флори и Чейн в 1945 году получили Нобелевскую премию. Уже в 1950 году фармацевтические кампании Pfizer и Merck произвели по 200 тонн этого лекарства.

Пенициллин довольно быстро был назван «лекарством XX века», ведь на его счету было больше спасенных жизней, чем у всех остальных вместе взятых.

Как пенициллин появился в России?

Конечно, советская разведка быстро выяснила, что в Англии и США разрабатывают какое-то сверхмощное антибактериальное лекарство на основе плесневого грибка. Руководство страны поставило перед учеными опередить зарубежных исследователей и самим получить это вещество. Однако они не успели сделать это раньше: впервые отечественный пенициллин был выделен в чистом виде в 1942 году и с 1944 года он стал применяться в качестве лекарственного средства. Автором трудов и научных опытов была Зинаида Ермольева, однако имя ее известно лишь специалистам в области микробиологии.

С 1947 года было налажено заводское производство этого антибиотика, качество которого значительно превышало результаты первых экспериментов. Учитывая наличие «железного занавеса», отечественным ученым пришлось самостоятельно проходить весь путь по открытию этого препарата, так как они не могли воспользоваться опытом своих зарубежных коллег из США и Великобритании.

Как же действует пенициллин?

Механизм действия антибиотика пенициллина очень прост: в его состав входит 6-аминопенициллановая кислота, которая разрушает клеточную стенку некоторых бактерий. Это быстро приводит к их гибели. Изначально очень большой спектр микробов оказался уязвимым перед этим лекарством: среди них стрептококки, стафилококки, кишечная палочка, возбудители тифа, холеры, дифтерии, сифилиса и др. Однако бактерии — это живые существа, и они быстро начали вырабатывать устойчивость к этому препарату. Таким образом, если его первоначальные дозы составляли несколько тысяч условных единиц 2-3 раза в день, то для того, чтобы лекарство оказывало клинический эффект на сегодняшний день требуются гораздо большие дозы: 1-2 миллиона условных единиц в сутки. Отдельные заболевания требуют вообще ежесуточного введения 40-60 миллионов условных единиц.

Препарат применяется только в виде инъекций (внутримышечных или внутривенных). Обычно его выпускают в виде порошка, который медсестра разводит перед введением физиологическим раствором или анестетиком. Ведь, как известно, инъекции пенициллина очень болезненные.

Еще одним негативным моментом в лечении пенициллином является то, что период его полувыведения составляет 3-5 часов. То есть для того, чтобы в крови поддерживалась определенная лечебная доза, необходимо шестикратное введение. Таким образом, больному делают уколы каждые 3 часа. Это достаточно изнурительно и уже через 2-3 дня превращает его ягодицы в решето, на которое невозможно ни сесть, ни лечь.

Пенициллин сегодня: есть ли ему место в медицине?

В настоящее время препарат не активен в отношении грамотрицательных бактерий и палочек, но сохраняет удовлетворительный эффект против стрептококков, стафилококков, возбудителя дифтерии, сибирской язвы и гонореи. Однако резистентность (устойчивость) этих бактерий составляет в некоторых регионах нашей страны 25% и даже выше, что значительно уменьшает вероятность успешного исхода терапии.

И, тем не менее, структура природного пенициллина и механизм его действия послужили основой для дальнейшего развития антимикробной химиотерапии. Ученые стали создавать более современные, эффективные и удобные в применении лекарства. Он явился первым представителем целой группы антибиотиков, среди которых известные многим Ампициллин, Амоксициллин, Амоксиклав и др. Эти препараты намного более активны в отношении всех вышеуказанных микроорганизмов, каждый из них имеет свой спектр действия и показания для применения.

Таким образом, можно сказать, что природный пенициллин на сегодняшний день практически не применяется. Исключение составляют лишь маленькие больницы в отдаленных уголках нашей страны. Причин несколько:

низкая эффективность, потребность в шестикратном внутримышечном введении, крайняя болезненность инъекций. Интересные факты о пенициллине Пенициллин до сих пор активно применяется для лечения всех стадий сифилиса, ведь бледная трепонема сохраняет хорошую чувствительность к этому препарату. К тому же плюсом его является то, что он разрешен во время беременности и кормления грудью, ведь в этот период очень важно, чтобы женщина была пролечена от данного тяжелого заболевания. Пенициллин нередко вызывает аллергические реакции, вплоть до анафилактического шока. Для него характерна перекрестная реакция с другими бета-лактамными антибиотиками, то есть в случае непереносимости последнего ни один из них не должен применяться. Только доктор сможет подобрать адекватную альтернативу этому препарату, которая пока еще есть. Александр Флеминг, который впервые открыл пенициллин, всегда отрицал сам факт этого открытия. Он говорит, что плесневый грибок существовал и до него, он смог лишь доказать его бактерицидный эффект. По этой причине, вероятнее всего, ученый так и не получил патент на свое изобретение. Природный пенициллин выпускался исключительно в виде инъекций, хотя неоднократно были предприняты попытки сделать таблетированную форму. Успеха смогли добиться лишь после того, как данный препарат был получен синтетическим путем — именно так появились аминопенициллины. Памятник пенициллину есть в городе Задонск Липецкой области. Он находится во дворе ветеринарной лечебницы и представляет собой красно-синий столб, обвиваемый червем, на верхушке которого находится пилюля. Это весьма странное архитектурное сооружение, дорогу к которому смогут указать лишь некоторые жители города Задонска, является единственным памятником пенициллину. Непонятно также наличие в его структуре таблетки, ведь препарат вводится только путем инъекций. Название «Пенициллин» получил новый современный комплекс артиллерийской разведки. На данный момент проводятся его государственные испытания и с 2019 года планируется начать его массовое производство. В мае 2017 года появилась новость о том, что ученые-биологи смогли «научить» обычные дрожжи вырабатывать природный пенициллин. Пока эти опыты не выходят за рамки обычных лабораторных испытаний, но специалисты делают оптимистичные прогнозы: этот факт может значительно удешевить стоимость данного антибиотика. Правда, не совсем понятна цель, ведь на сегодняшний день практически везде применяют лишь синтетические формы пенициллиновых антибиотиков.

Когда-то пенициллин спас миллионы жизней, с его открытием медицинская наука получила мощный толчок. Тысячи ученых по всему миру стали работать над вопросом изобретения других более эффективных и безопасных антибиотиков.

Комментарий экспертаАлексеева Александра, врач-клинический фармаколог, врач-терапевт, Первая городская клиническая больница (Архангельск)

Открытие природного пенициллина можно назвать огромным достижением медицинской науки, ведь он стал первым препаратом из группы антибиотиков. Однако на сегодняшний день его применение в качестве лекарственного средства сильно ограничено. Исключение составляет лечение сифилиса, так как возбудитель быстро погибает под его действием. Еще одним случаем, когда доктора могут выбрать его в качестве основного лечения, является ситуация, когда анализ на чувствительность микроорганизмов, вызывающих определенное заболевание, показывает хорошую эффективность против них. К минусам природного пенициллина можно отнести потребность в частых инъекциях, что приносит страдания больному и добавляет работы процедурной медсестре. В противовес этому есть современные антибиотики, которые можно применять 1-2 раза в сутки, они превосходят его по эффективности и безопасности и существуют в виде таблеток. К тому же он достаточно аллергичный, поэтому людям-атопикам стоит от него воздерживаться.

news.rambler.ru

Хронология открытий и производства антибиотиков — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 мая 2019; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 мая 2019; проверки требуют 4 правки.

Разрабатывать и производить антибиотики активно начали в конце XIX века. Первым антибиотиком, выпущенным в промышленное производство, стал сальварсан (1910 год).

  • 1895 год — итальянский ученый Винченцо Тиберио[1], в журнале экспериментальной гигиены, публикует статью о антибактериальной силе некоторых экстрактов плесени и опробованного для лечения тифозных и холерных инфекций у кроликов. Что сделало его одним из нескольких исследователей, чья работа над связью плесени/антибиотика предполагала открытие препарата Пенициллин.
  • 1896 год — Б. Гозио из жидкости, содержащей культуру грибка из рода Penicillium (Penicillium brevicompactum), выделил кристаллическое соединение — микофеноловую кислоту, подавляющую рост бактерий сибирской язвы.
  • 1899 год — Р. Эммерих и О. Лоу сообщили об антибиотическом соединении, образуемом бактериями Pseudomonas pyocyanea, и назвали его пиоцианазой; препарат использовался как местный антисептик.
  • 1928 год — А. Флеминг открыл пенициллин, однако ему не удалось выделить достаточно стабильный экстракт.
  • 1935 год — Г. Домагк опубликовал статью о терапевтическом действии пронтозила в Deutsche Medizinische Wochenschrift.
  • 1937 год — М. Вельш описал первый антибиотик стрептомицетного происхождения — актиномицетин.
  • 1939 год — Д. Герхард получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие антибактериального эффекта пронтозила».
  • 1939 год — Н. А. Красильников и А. И. Кореняко получили мицетин; Р. Дюбо — тиротрицин.
  • 1939 год — начало производства стрептоцида на химико-фармацевтическом заводе «АКРИХИН».
  • 1940 год — Э. Чейн выделил пенициллин в кристаллическом виде.
  • 1942 год — З. Ваксман впервые ввёл термин «антибиотик».
  • 1942 год — 3. В. Ермольева с сотрудниками получили первый советский пенициллин

Временная шкала выпуска антибиотиков[править | править код]

  • 1942 — пенициллин G,
  • 1944 — стрептомицин
  • 1948 — хлортетрациклин
  • 1949 — хлорамфеникол, неомицин
  • 1950 — окситетрациклин,
  • 1952 — эритромицин
  • 1954 — бензилпенициллин
  • 1955 — спирамицин, тиамфеникол, ванкомицин
  • 1956 — пенициллин
  • 1958 — колистин, демиклоциклин
  • 1959 — виргиниамицин
  • 1960 — метициллин, метронидазол
  • 1961 — ампициллин, спектиномицин, сульфаметоксазол, триметоприм
  • 1962 — клоксациллин, фузидиевая кислота
  • 1963 — фузафунгин, лимециклин
  • 1964 — гентамицин
  • 1966 — доксициклин
  • 1967 — карбенициллин, рифампицин, джозамицин
  • 1968 — клиндамицин
  • 1970 — цефалексин
  • 1971 — цефазолин, пивампициллин, тинидазол
  • 1972 — амоксициллин, цефрадин, миноциклин,пристинамицин
  • 1973 — фосфомицин
  • 1974 — талампициллин
  • 1975 — тобрамицин, бакампициллин, тикарциллин
  • 1976 — амикацин
  • 1977 — азлоциллин, цефадроксил, цефамандол, цефокситин, цефуроксим, мезлоциллин, пивмециллин
  • 1979 — цефаклор
  • 1980 — цефметазол, цефотаксим, цефсулодин, пиперациллин
  • 1981 — клавулановая кислота, цефперазон, цефотиам, латамоксеф, нетелмицин
  • 1982 — апалциллин, цефтриаксон, микрономицин
  • 1983 — цефменоксим, цефтазидим, цефтироксим, ципрофлоксацин, норфлоксацин
  • 1984 — цефоницид, цефотетан, темоциллин,
  • 1985 — цепирамид, имипенем/циластатин, имипенем/циластатин, офлоксацин
  • 1986 — мупироцин, азтреонам, цефоперазон/сульбактам, тикарциллин/клавулановая кислота
  • 1987 — ампициллин/сульбактам, цефиксим, рокситромицин, сультамициллин
  • 1988 — азитромицин, цефаклор, фломоксеф, исепамицин, мидекамицин, рифапентин, тейкоплантин
  • 1989 — цефподоксим, энрофлоксацин, ломефлоксацин
  • 1990 — арбекацин, цефозидим, кларитромицин
  • 1991 — цефдинир, цефетамет, цефпиром, цефпрозил, цефтибуфен, флероксацин, лоракарбеф, пиперациллин/тазобактам, руфлоксацин
  • 1993 — бродимоприм, диритромицин, левофлоксацин, надифлоксацин, панипенем/бетамипрон, спарфлоксацин
  • 1994 — цефепим
  • 2015 — теиксобактин

ru.wikipedia.org


Смотрите также

Женские новости :)