В каком году изобрели антибиотики

Изобретатель антибиотиков или история спасения человечества

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

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

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

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.

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.

История открытия пенициллина — биографии исследователей, массовое производство и последствия для медицины

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.

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.

Читать еще:  Глазные капли с антибиотиком для детей

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.

Антибиотики

Мы привыкли ко многим вещам, изобретение которых когда-то потрясло мир и перевернуло быт. Мы не удивляемся стиральным машинам, компьютерам, настольным лампам. Нам даже трудно представить, как жили люди без электричества, освещая дома керосиновыми лампами или лучинами. Предметы окружают нас, и мы привыкли не замечать их ценности.

Наш сегодняшний рассказ посвящен не предметам быта. Это рассказ о средствах, к которым мы тоже привыкли и уже не ценим того, что они спасают самое ценное — жизнь. Нам кажется, что антибиотики существовали всегда, но это не так: еще во время Первой мировой войны солдаты умирали тысячами, потому что мир не знал пенициллина, и врачи не могли сделать спасительные уколы.

Воспаление легких, сепсис, дизентерия, туберкулез, тиф — все эти болезни считались либо неизлечимыми, либо почти неизлечимыми. В 30-ых годах ХХ (двадцатого!) века больные очень часто умирали от послеоперационных осложнений, главными из которых было воспаление ран и дальнейшее заражение крови. И это при том, что мысль об антибиотиках была высказана еще в XIX веке Луи Пастером (1822-1895).

Этот французский микробиолог открыл, что бактерии сибирской язвы погибают под действием некоторых других микробов. Однако его открытие не дало готового ответа или рецепта, скорее, поставило перед учеными множество новых вопросов: какие микробы «воюют», чем один побеждает другого. Конечно, чтобы выяснить это, пришлось бы проделать огромную работу. Видимо, такой пласт работы был неподъемным для ученых того времени. Однако ответ был совсем близко, с самого начала жизни на Земле.

Плесень. Такая знакомая и привычная плесень, тысячи лет живущая рядом с человеком, оказалась его защитником. Этот грибок, витающий в воздухе в виде спор, стал предметом спора между двумя русскими врачами в 1860-ых годах.

Незамеченное открытие

Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин не сошлись во взглядах на природу плесени. Полотебнов считал, что от плесени пошли все микробы, то есть плесень есть прародитель микроорганизмов. Манассеин возражал ему. С целью доказать свою правоту последний начал исследование зеленой плесени (по-латыни penicillium glaucum). Спустя какое-то время врач имел счастье наблюдать интересный эффект: там, где был плесневой грибок, не было бактерий. Вывод следовал только один: каким-то образом плесень не позволяет развиваться микроорганизмам. Оппонент Манассеина Полотебнов тоже пришел к такому выводу: по его наблюдениям, жидкость, в которой образовывалась плесень, оставалась чистой, прозрачной, что свидетельствовало только об одном — бактерий в ней нет.

К чести проигравшего в научном споре Полотебнова, он продолжил свое исследование уже в новом русле, использовав плесень в качестве бактерицидного средства. Он создал эмульсию с плесневым грибком и спрыскивал ею язвы больных кожными заболеваниями. Результат: обработанные язвы заживали раньше, чем если бы остались без лечения. Конечно, как врач Полотебнов не мог оставить открытие втайне и рекомендовал такой способ лечения в 1872 году в одной из своих статей. К сожалению, его наблюдения наука обошла вниманием, и врачи всего мира продолжали лечить больных средствами времен мракобесия: кровопусканием, порошками из высушенных животных и насекомых и прочей бессмыслицей. Эти «средства» считались лечебными и использовались даже в начале прогрессивного ХХ века, когда братья Райт испытывали свои первые самолеты, а Эйнштейн работал над теорией относительности.

Читать еще:  Антибиотики для небулайзера

Убрать на столе – похоронить открытие

Статья Полотебнова осталась без внимания, и целых полвека никто из ученых не предпринимал новых попыток изучения плесневого грибка. Исследования Полотебнова и их результаты «воскресли» уже в начале ХХ века благодаря счастливой случайности и микробиологу, который не любил убирать на своем столе…

Шотландец Александр Флеминг, которого считают создателем пенициллина, с самой юности мечтал найти средство, уничтожающее болезнетворные бактерии. Он упорно занимался микробиологией (в частности – изучал стафилококки) в своей лаборатории, которая располагалась в одном из госпиталей Лондона и представляла собой тесную комнатушку. Помимо упорства и самоотверженности в работе, не раз отмеченные его коллегами, Флеминг обладал еще одним качеством: он не любил наводить порядок на своем столе. Склянки с препаратами иногда стояли на столе микробиолога неделями. Благодаря этой своей привычке Флемингу и удалось буквально наткнуться на великое открытие.

Однажды ученый оставил колонию стафилококков без внимания на несколько дней. А когда решил их убрать, то обнаружил, что препараты покрылись плесенью, споры которой, по-видимому, проникли в лабораторию через открытое окно. Флеминг не только не выбросил испортившийся материал, но и изучил его под микроскопом. Ученый был поражен: от болезнетворных бактерий не осталось и следа – только плесень и капли прозрачной жидкости. Флеминг решил проверить, действительно ли плесень способна убивать опасные микроорганизмы.

Микробиолог вырастил грибок в питательной среде, «подселил» к нему другие бактерии и поместил чашку с препаратами в термостат. Результат был поразительным: между плесенью и бактериями образовались пятна, светлые и прозрачные. Плесень «огораживала» себя от «соседей» и не давала им размножаться.

Что же это за жидкость, которая образуется возле плесени? Этот вопрос не давал покоя Флемингу. Ученый приступил к новому эксперименту: вырастил плесень в большой колбе и стал наблюдать за ее развитием. Цвет плесени менялся 3 раза: из белого в зеленый, а затем она стала черной. Питательный бульон тоже менялся – из прозрачного он стал желтым. Вывод напрашивался сам собой: плесень выделяет в окружающую среду какие-то вещества. Осталось проверить, обладают ли они столь же «убийственной» силой.

Эврика!

Жидкость, в которой жила плесень, оказалась еще более мощным средством массового поражения бактерий. Даже разведенная водой в 20 раз, она не оставляла бактериям никакого шанса. Флеминг забросил свои прошлые исследования, посвятив все мысли только этому открытию. Он выяснял, на какой день роста, на какой питательной среде, при какой температуре грибок проявляет наибольшее антибактериальное воздействие. Он выяснил, что жидкость, выделенная грибком, воздействует только на бактерии и безвредна для животных. Он назвал эту жидкость пенициллином.

В 1929 году Флеминг рассказал о найденном лекарстве в Лондонском медицинском научно-исследовательском клубе. Его сообщение осталось без внимания – так же, как когда-то статья Полотебнова. Однако шотландец оказался более упрямым, чем русский врач. На всех конференциях, выступлениях, собраниях врачей Флеминг так или иначе упоминал открытое им средство для борьбы с бактериями. Однако была еще одна проблема – нужно было как-то выделить чистый пенициллин из бульона, при этом не разрушив его.

Труды и награды

Выделить пенициллин – эта задача решалась не один год. Флеминг со товарищи предприняли не один десяток попыток, однако в чужой среде пенициллин разрушался. Врачи-микробиологи не могли решить эту задачу, здесь требовалась помощь химиков.

Информация от новом лекарстве постепенно достигла Америки. Спустя 10 лет после первого заявления Флеминга о пенициллине, этим открытием заинтересовались двое английских ученых, которых судьба и война забросила в Америку. В 1939 году Говард Флери, профессор патологии одного из оксфордских институтов, и Эрнст Чейн, биохимик, бежавший из Германии, искали тему для совместной работы. Их заинтересовал пенициллин, точнее, задача его выделения. Она и стала темой их работы.

В Оксфорде оказался штамм (культура микробов), который когда-то прислал Флеминг, поэтому у ученых был материал для работы. В результате долгих, трудных исследований и опытов Чейну удалось получить кристаллы калийной соли пенициллина, которые он затем превратил в слизистую массу, а потом – в коричневый порошок. Гранулы пенициллина были очень мощными: разведенные в пропорции один на миллион, они убивали бактерии через несколько минут, однако были безвредны для мышей. Опыты проводились на мышах: их заражали убойными дозами стрептококков и стафилококков, а затем спасали жизнь половине из них, вводя пенициллин. Опыты Чейна привлекли еще нескольких ученых. Было установлено, что пенициллин также убивает и возбудителей гангрены.

На человеке пенициллин был опробован в 1942 году и спас жизнь умирающему от менингита. Этот случай произвел большое впечатление на общество и врачей. В Англии наладить производство пенициллина не удалось из-за войны, поэтому в 1943 году производство открылось в Америке. В том же году американское правительство сделало заказ на 120 млн. единиц препарата. В 1945 году Флери и Чейн получили Нобелевскую премию за выдающееся открытие. Сам же Флеминг удостаивался различных званий и наград десятки раз: был удостоен рыцарского звания, 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах. На могиле ученого – скромная надпись: «Александр Флеминг – изобретатель пенициллина».

Изобретение, принадлежащее человечеству

Поисками средства для борьбы с бактериями ученые всего мира искали с тех самых пор, как узнали об их существовании и смогли разглядеть в микроскоп. С началом Второй мировой войны необходимость в этом средстве назрела как никогда. Неудивительно, что в Советском Союзе тоже работали над этим вопросом.

В 1942 году профессор Зинаида Ермольева получила пенициллин из плесени пенициллиум крустозум, взятой со стены одного из бомбоубежищ Москвы. В 1944 году Ермольева, после долгих наблюдений и исследований, решила испытать свой препарат на раненых. Ее пенициллин стал чудом для полевых врачей и спасительным шансом для многих раненых бойцов. В том же году в СССР было налажено производство пенициллина.

Антибиотики – это большая «семья» средств, а не только пенициллин. Некоторые из его «сородичей» были открыты в военные годы. Так, в 1942 году Гаузе получил грамицидин, а в 1944-ом – американец украинского происхождения Ваксман выделил стрептомицин.

Полотебнов, Флеминг, Чейн, Флери, Ермольева, Гаузе, Ваксман – эти люди своими трудами подарили человечеству эпоху антибиотиков. Эпоху, когда менингит или воспаление легких не становятся приговором. Пенициллин так и остался незапатентованным: никто из его создателей не претендовал на авторство средства, спасающего жизни.

Смотрите историю изобретения пенициллина — фильм «Пенициллиновая гонка»:

Каким будет мир без антибиотиков

Учёные все чаще говорят о том, что наступает «постантибиотический век», когда самые распространённые антибиотики перестают работать. Бактерии эволюционируют
и становятся невосприимчивы к лекарствам. Look At Me объясняет, как это произошло и что будет с человечеством дальше.

Мир до изобретения антибиотиков был гораздо опаснее. Любая инфекция могла привести к летальному исходу, а о сложных хирургических операциях нельзя было и мечтать.

Наши организмы и мир вокруг населяют бактерии. Большинство из них безобидны или полезны, но некоторые, патогенные, вызывают инфекции. До изобретения антибиотиков человеческий организм мог бороться с инфекцией только собственными силами, с помощью иммунной системы. Из-за этого ещё в начале

XX века жизнь была намного труднее: например, умирали трое из десяти человек, заражённых пневмонией, а после родов не выживали пять женщин из тысячи. Туберкулёз, коклюш, гонорея и другие заболевания, вызванные агрессивными бактериями, чаще всего приводили к смерти. Пускай это случалось редко, но можно было умереть, просто порезавшись о бумагу.

Всё поменялось с открытием пенициллинов — антимикробных препаратов, способных побеждать определённые бактерии. Грибок Бензилпенициллин обнаружил в 1928 году Александр Флеминг. Это произошло почти случайно: он оставил на ночь в лаборатории с открытым окном чашку Петри со стафилококком и наутро обнаружил, что в ней вырос грибок. Понадобилось больше десяти лет, чтобы сделать из вещества лекарственный препарат: над ним экспериментировал сам Флеминг, а также учёные Говард У. Флори и Эрнст Чейн. Препарат пенициллин, созданный Флори и Чейном, стал первым антибиотиком.

«Антибиотик» в прямом смысле значит «против жизни», в данном случае против микроорганизмов. Разновидностей антибиотиков много: антибактериальные, антивирусные, антигрибковые и антипаразитические. Некоторые действуют против многих видов организмов, некоторые только против нескольких. Самые распространённые антибиотики — антибактериальные. Они либо прекращают размножение бактерий, чтобы иммунная система сама победила оставшиеся бактерии, либо уничтожает их напрямую.

То, что в конце концов бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам, знали уже тогда. Флеминг понимал, что эволюция неизбежна и что бактерии будут развиваться, и чем больше мы будем использовать пенициллин, тем быстрее это произойдёт. Он боялся, что неразумное использование ускорит этот процесс. Первые бактерии стафилококка, устойчивые к пенициллину, появились в 1940 году ещё до того, как препарат запустили в массовое производство. В 1945 году Флеминг сказал: «Неосмотрительный человек, играющий с лечением пенициллином, морально ответственен за смерть человека, погибшего от инфекции, устойчивой к пенициллину. Надеюсь, этой беды можно избежать».

За последние ​25 лет не было изобретено ни одного нового вида антибиотиков

Как боролись с инфекцией
до антибиотиков

Лучи солнца и ультрафиолетовые лампы использовали в начале XX века. Ультрафиолетовое излучение убивает клетки, а потому врачи оставляли пациента на солнце или под ультрафиолетовой лампой в надежде, что бактерии тоже убьёт.

Бактериофаги — вирусы, атакующие бактерии, были особенно популярны в Восточной Европе. Как и антибиотики, они принимаются внутрь или наносятся на кожу. После Второй мировой войны учёные Восточного блока активно исследовали бактериофаги, потому что не могли импортировать лекарства из США и Западной Европы.

Метод лечения сывороткой изобрели в конце XIX века, за него получил Нобелевскую премию Эмиль Беринг. Сыворотка состоит из антител, белков, которые находят и атакуют вторгнувшиеся клетки. Чтобы добыть сыворотку, врачи вживляли людям антитела из крови лошадей и других животных, заражённых бактериями.

Сегодня устойчивость бактерий к антибиотикам, о которой предупреждал Флеминг, — это одна из главных проблем в медицине и в мире. С изобретением пенициллина человечество вступило в гонку: мы пытаемся обогнать эволюцию, открывая всё новые антибиотики, пока бактерии приспосабливаются к старым. Антибиотик тетрациклин появился в 1950 году, первые бактерии с устойчивостью к нему — в 1959-м. Метициллин в 1960 году, устойчивые к нему бактерии — в 1962-м. Ванкомицин — в 1972 году, а устойчивые бактерии — в 1988-м. Даптомицин появился в 2003-м, первые признаки устойчивости к нему — уже в 2004-м и так далее.

Дело в том, что бактерии размножаются и развиваются очень быстро. Новое поколение бактерий появляется каждые 20 минут. Поэтому микроорганизмы так быстро эволюционируют и адаптируются под внешние угрозы. Более того, чем чаще мы используем тот или иной антибиотик, тем больше шансов мы даём бактериям развить к ним устойчивость.

Об устойчивости к антибиотикам говорят давно. Cерьёзная паника охватила научное сообщество десять лет назад с распространением стафилококка, резистентного к метициллину. Первые такие бактерии появились в 60-е годы, но тогда их была лишь малая доля. Постепенно MRSA (так называют эту бактерию, Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) стали распространяться. В 1974 году 2% заражённых стафилококком в США были резистентны к метициллину. В 1995-м — 22%. В 2007-м — уже 63%. Сейчас каждый год в Америке 19 тысяч человек умирают от MRSA.

Теперь устойчивость к антибиотикам начинает принимать поистине апокалиптические масштабы. Мы используем их всё так же много — и почти перестали открывать новые. Разработка нового антибиотика стоит около $1 млн, и фармацевтические компании перестали этим заниматься — невыгодно. Новых типов антибиотиков не появляется, мы используем старые, и устойчивость к ним растёт. Более того, стали появляться так называемые панрезистентные микроорганизмы, устойчивые к нескольким типам антибиотиков, а иногда и ко всем.

Читать еще:  Аналог линекса при приеме антибиотиков

В 2009 году один из пациентов в больнице Святого Винсента в Нью-Йорке заразился после операции инфекцией, вызванной бактерией Klebsiella pneumoniae. Бактерия была устойчива ко всем антибиотикам. Он умер через 14 дней после заражения. Британское правительство запустило проект по прогнозированию устойчивости к антибиотикам: учёные считают, что если ситуация будет развиваться так же, как и сегодня, то к 2050 году 10 млн человек в год будут умирать из-за устойчивых бактерий.

Самое печальное, что человечество виновато в этом само. Мы обращались с антибиотиками крайне неаккуратно. Большинство людей не понимают, как работает устойчивость к антибиотикам и как они должны быть использованы. Мы постоянно лечимся ими, когда это совсем не нужно. Немало стран, где антибиотики до сих пор можно купить в аптеке без рецепта. Даже в России, где официально их продают только по рецепту, можно свободно купить многие из 30 видов антибиотиков, доступных на рынке. В США 50% антибиотиков в больницах прописывают без необходимости. 45% врачей в Великобритании прописывают антибиотики, даже когда знают, что те не сработают. И наконец, животные: 80% антибиотиков, продаваемых в США, используют не на людях, а на животных, чтобы ускорить их рост, сделать их толще и защитить от болезней. В итоге бактерии с устойчивостью к этим антибиотикам распространяются на людей через мясо животных.

Одна из последних новостей об устойчивости к антибиотикам как раз связана с препаратами, используемыми на животных и растениях. В Китае обнаружили бактерии с устойчивостью к группе полимиксинов, а конкретно — к антибиотику колистину. В лечении колистин используют как препарат «последнего шанса», то есть им лечат пациента, когда никакие другие препараты уже не действуют. Но устойчивость в Китае была обнаружена при других обстоятельствах: они использовали колистин на свиньях.

370 млн упаковок антибиотиков продаются
в России каждый год, это второй по популярности тип лекарств

Как мы используем антибиотики сегодня

Любая сложная хирургическая операция не обходится без антибиотиков. Особенно они нужны при пересадке органов: лёгких, сердца, почек и печени. Чтобы тело не отвергло пересаженный орган, пациенты принимают антибиотики, которые временно сдерживают иммунитет.

Фермеры используют антибиотики на растениях и животных. Животных они делают толще и заставляют их расти быстрее. В Азии антибиотики регулярно используют для выращивания рыбы и креветок, чтобы защитить их от бактерий, которые распространяются в воде.

Антибиотики всё ещё играют ключевую роль при лечении инфекций: от заражения крови до сепсиса, пневмонии, в стоматологии и так далее.

Как же выглядит будущее без антибиотиков? Что мы потеряем? Можете сложить всё, что есть в этом тексте выше: мы не сможем лечить инфекционные заболевания. Роды снова станут опасными. Мы не сможем пересаживать органы. Мы не сможем лечить рак — современные методы лечения рака вроде химиотерапии сильно полагаются на антибиотики, чтобы сдерживать иммунитет человека. Любая травма станет опасной, потенциально фатальной: неважно, попали ли вы в автокатастрофу или просто упали с лестницы. Вам придётся жить гораздо осторожнее и следить за каждым своим шагом. Мы потеряем большую часть дешёвой еды в мире: мясо, рыба, фрукты станут гораздо сложнее в производстве и, как следствие, дороже.

Но некоторые учёные считают, что у нас есть надежда. Устойчивость к антибиотикам у бактерий не проходит бесследно. У них появляются дополнительные гены, которые стоят им преимущества над другими — нерезистентными — бактериями того же вида. Если мы не будем атаковать их антибиотиком, то бактерии без устойчивости будут размножаться быстрее, и бактерии с устойчивостью вымрут. Если чередовать антибиотики, то они будут работать эффективнее. Скажем, мы используем несколько лет один тип антибиотиков, а потом, когда у бактерий появляется к ним устойчивость — переключаемся на другой.

Другие, впрочем, уверены, что надежды нет. Мы уже проиграли в войне против устойчивости — и будущее без антибиотиков неизбежно. Мы можем только замедлить его приход, чтобы найти альтернативы антибиотикам во всех сферах. Для этого нужно замедлить распространение устойчивости к антибиотикам. Во-первых, вести ограничения на использование антибиотиков в сельском хозяйстве. Прежде всего это касается США: во многих странах такие ограничения уже действуют (скажем, в Голландии, Дании и Норвегии запреты на использование антибиотиков очень жёсткие), в Америке же боятся ужесточать контроль. Во-вторых, нужно создать условия, при которых фармацевтические компании снова займутся исследованием новых антибиотиков. Например, сделать так, чтобы патенты на препараты сохранялись дольше, или ослабить требования для клинических исследований.

Так или иначе, всё это лишь оттянет неизбежное, но человечество готово развиваться. Всего 100 лет назад мы жили без пенициллина и антибиотиков — и открыли их. Теперь учёные ищут самые невероятные альтернативы антибиотикам от использования хищных микробов до микроскопических доз металлов, о которых давно известно, что они отлично справляются с микроорганизмами. Возможно, к 2050 году появится что-то, что полностью отменит необходимость в антибиотиках.

700 тысяч человек
в год погибают из-за бактерий, устойчивых
к антибиотикам

Какие могут появиться альтернативы антибиотикам

Технология CRISPR (о которой мы писали,
в связи с рассказом о генной модификации эмбриона человека)
может быть использована против бактерий: учёные обращают защитную систему самих бактерий против
них самих и заставляют их самоуничтожаться.

Хищные бактерии. Некоторые бактерии могут помочь справиться с инфекцией, потому что они питаются другими бактериями. Один из таких видов, Bdellovibrio bacteriovorus, находится в почве. Организмы этого вида прикрепляются к другим бактериям и размножаются с их помощью, уничтожая жертву.

Антимикробные пептиды. Многие организмы — от растений и животных до грибков — вырабатывают пептиды, молекулы, которые уничтожают бактерии. Пептиды амфибий и рептилий, которые особенно хорошо защищаются от инфекций, могут помочь создать новые лекарственные препараты.

Как изобрели антибиотики?

Так что же такое антибиотики? Сам этот термин означает «против жизни». В данном случае считается, что лекарство действует против бактерий и вирусов. Существует несколько типов различных антибиотиков: антибактериальные, противовирусные, противогрибковые, противопаразитарные. Некоторые из них применяют в расширенном спектре. А другие действуют только на какой-то определённый вид. Это антибиотики узкого спектра действия.

Когда вы или ваш ребёнок заболели, то вам хочется получить самое лучшее лечение. Часто таким лекарственным средством, которое прописывает врач, являются антибиотики. Но при некоторых заболеваниях антибиотики просто не нужны. И в то же время эти лекарства являются мощным средством облегчения боли и страдания пациента. Люди пользуются этими средствами на протяжении десятилетий. Миллионам больных антибиотики спасли жизнь. Но они не помогают от всех заболеваний. У некоторых людей имеется непереносимость данных препаратов. Также частое и бессистемное применение антибиотиков может привести к нарушению здоровья. Врачи их назначают с осторожностью, чтобы они могли принести больному человеку больше пользы, а не навредить ему.

С появлением антибиотиков были ликвидированы многие страшные заболевания, уносившие миллионы жизней. До открытия антибиотиков почти 90% заражённых детскими инфекциями детей умирали в младенческом и раннем возрасте. Люди не могли справляться с пневмонией, холерой, менингитом, дизентерией и ещё со многими инфекционными заболеваниями, о которых многие из вас даже не слышали. Даже небольшое нагноение раны могло привести к летальному исходу. Открытие антимикробных препаратов стало одним из величайших достижений XX века. Так какова же история создания антибиотиков?

Пенициллин Александра Флеминга

Ещё в древние времена в Египте врачи прикладывали плесень к нагноившимся ранам. Это свойство плесени было замечено и врачами в начале XX века. Всё началось с открытия пенициллина. Силы, которые раньше защищали организм от инфекций, приобрели с появлением этого препарата надёжного и мощного партнёра. Над созданием нового лекарства в 1920 году начал работать учёный из Великобритании Александр Флеминг. Его лаборатория находилась в Лондоне при больнице Святой Марии.

Он проводил эксперименты со стафилококками. В специальных чашках он выращивал целые колонии этих микробов. Он заметил, что они погибают под воздействием плесени, если её помещали в ту же чашку. Флеминг пришёл к выводу, что плесень вырабатывает вещество, губительное для бактерий. Он дал ему название «пенициллин», так как плесень называлась penicillium. Его новый препарат был способен убивать стрептококки, менингококки, дифтерийную палочку. Об этом важном событии он объявил в сентябре 1929 года.

Работа над антибиотиками во всём мире

Над очисткой пенициллина стал работать и ещё один лондонский учёный Гарольд Райстрик. Но это ему не удалось. В Оксфорде над этой же проблемой работали Говард Флори и Эрнст Чейн. После этого во многих европейских странах и США учёные тоже начали работать над созданием подобных препаратов. Новое лекарство стало испытываться на животных, а потом уже на людях. Массовое производство началось впервые именно в Соединённых Штатах Америки.

Но многие в мире незаслуженно забывают Зинаиду Ермольеву. В СССР именно она создала первый антибиотик и смогла организовать его массовое производство во время Великой Отечественной войны. Он появился на свет в 1942 году. В СССР антибиотик стал называться крустозин. Этот препарат, по мнению профессора Флори, оказался сильнее пенициллина. В Западных странах Зинаида Ермольева известна, как ханум Пенициллин. Позднее ей был создан ещё целый спектр антибиотиков, например, левомицетин.

Массовое использование пенициллина

В 1941 году, когда в мире бушевала война, этот препарат стали использовать для лечения раненых. Применение пенициллина показало, что даже небольшая дозировка этого препарата, может излечить даже самые сложные инфекции и спасти много жизней.

За открытие пенициллина Александра Флеминга наградили Нобелевской премией в области медицины и физиологии. Позднее он разделил её с Говардом Флори и Эрнстом Чейном.

Фармацевты всего мира очень заинтересовались новым препаратом. Таким образом пенициллин стал изготавливаться большими партиями в коммерческих целях. Его широко использовали для лечения солдат на полях сражений Второй мировой войны. С его применением раны у бойцов стали заживать во много раз быстрее, меньше стало летальных исходов.

Такое смертельное заболевание, как пневмония, полностью излечивалось пенициллином. Это было чудом в фармацевтике и медицине. Все средства массовой информации того времени вещали об этом замечательном открытии. Лекарства такого действия в мире ещё не было.

Оценив по достоинству свойства пенициллина, фармакологические компании всего мира начали гонку по производству других антимикробных препаратов. В наши дни спектр таких лекарств очень широк. При назначении лекарства больному, врачи могут выбирать среди десятков лекарств. Сотни миллионов рецептов с назначениями антибиотиков выписываются врачами по всему миру. Но не смотря на такой впечатляющий успех, с применением этих лекарств возникла проблема. Бактерии выработали свойство устойчивости к пенициллину. По прошествии нескольких десятков лет возник вопрос о полезности этого препарата.

Антибиотики надо принимать с осторожностью

Даже в самом начале опытов, медики отмечали, что в некоторых случаях пенициллин был неэффективен. Он не действовал на золотистый стафилококк, который вызывает инфекции на коже. С такой же проблемой столкнулись и другие антибиотики. Бактерии начали вырабатывать устойчивость к ним. Поэтому, для лечения некоторых заболеваний, врачам приходится применять сразу несколько видов антибиотиков и других препаратов. Эти лекарства нужно применять строго по инструкции и под контролем лечащего врача. Это важно для сохранения лечебных свойств препарата в будущем.

Появление антибиотиков стало огромным скачком в лечении различных инфекций и спасло жизнь миллионам людей на планете.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector