Пенициллин

После работ Луи Пастера и других учёных, утвердивших микробную теорию инфекционных заболеваний, исследователи стали выявлять возбудителей и искать способы борьбы с ними. Выяснилось, что у бактерий есть естественные враги — другие микроорганизмы, способные выделять вещества, подавляющие их рост.

В 1928 г. английский бактериолог Александр Флеминг выявил «врага» ряда бактерий, вызывающих сепсис, пневмонию, гнойные инфекции и другие тяжёлые заболевания. Этим «врагом» оказался плесневый грибок рода Penicillium, выделявший вещество, которое Флеминг назвал пенициллином. Однако лекарством для системного лечения пенициллин стал только в начале 1940-х гг. благодаря работе оксфордской группы Говарда Флори, Эрнста Чейна, Нормана Хитли и их коллег. Пенициллин стал первым антибиотиком, получившим массовое клиническое применение.

Александр Флеминг
Александр Флеминг

О пользе плесени

Плесень — это бытовое название колоний различных микроскопических грибов, многие из которых размножаются спорами. Наблюдения о том, что некоторые плесени подавляют рост бактерий, делались задолго до Флеминга. В XIX веке подобные явления изучали разные исследователи, в том числе российские врачи В. А. Манассеин и А. Г. Полотебнов. Однако эти ранние наблюдения ещё не привели к созданию очищенного и стандартизированного антибиотика.

Виды плесени
Плесени бывают очень разными. Цвет колонии сам по себе не определяет вид гриба и его свойства. Некоторые виды рода Penicillium способны вырабатывать пенициллины, но большинство бытовых плесеней для получения лекарства не используют.

Враг врага — друг

Пенициллин был открыт бактериологом А. Флемингом благодаря беспорядку, царившему на его столе. Изредка разбирая скопления лабораторных чашек с уже исследованными посевами различных культур, Флеминг с любопытством истинного учёного просматривал их содержимое в поисках чего-то необычного. Однажды в заплесневелой чашке с посевом стафилококка он обнаружил странную плесень, оттеснившую колонию бактерий.

Флеминг выяснил, что плесень относится к роду Penicillium. Он понял важность открытия — был найден «природный враг» некоторых бактерий. Флеминг сделал посевы плесени в культурах разных микроорганизмов и обнаружил, что пенициллин подавляет рост ряда чувствительных бактерий, в том числе некоторых стафилококков, стрептококков и пневмококков. Однако спектр действия пенициллинов не универсален, а говорить о полной «безвредности для человека» нельзя: эти препараты обычно хорошо переносятся, но могут вызывать аллергические реакции.

Чашка Петри
Чашка Петри — неглубокий круглый лабораторный сосуд с плоским дном и с крышкой

«Жёлтый бульон»

Флеминг выращивал пенициллиум на мясном бульоне, и бактерицидное вещество, выделяемое грибком — пенициллин, - скапливалось под поверхностным «войлочным» слоем этой плесени, окрашивая бульон в жёлтый цвет. Флеминг испробовал действие этого жёлтого бульона на своём ассистенте С. Греддоке, страдавшем от гайморита.

Флеминг действительно попытался использовать неочищенный пенициллиновый бульон для лечения синусита своего ассистента Стюарта Крэддока в январе 1929 г., однако заметного лечебного эффекта этот опыт не дал. Кроме того, пенициллин был нестабилен, а получить его в очищенном виде и в количестве, достаточном для системного лечения, тогда не удавалось.

а) 1 неделя после посева спор пенициллиума; б) 2 недели после посева — оптимальная концентрация пенициллина в бульоне; в) 3 недели — бактерицидные свойства бульона исчезли.

Спасительный порошок

Очисткой и изучением пенициллина занялась группа учёных Оксфордского университета: Г. Флори, Э. Чейн, Н. Хитли, Э. Абрахам и их коллеги. Систематическая работа началась в конце 1930-х гг.; в 1940 г. были опубликованы успешные опыты на заражённых животных, а в феврале 1941 г. началось лечение одного из первых тяжело больных пациентов. Вторая мировая война затрудняла налаживание массового производства столь необходимого лекарства в Британии.

Для продолжения работы Флори и Хитли в 1941 г. отправились в США, чтобы добиться промышленного масштабирования производства. Из опасения потерять ценную культуру в дороге споры действительно нанесли на одежду. Совместная работа британских исследователей, американских государственных лабораторий и фармацевтических компаний позволила быстро нарастить выпуск препарата. К 1943–1944 гг. пенициллин уже широко применяли для лечения раненых и больных.

Развитие идеи

В XX в. открыли и создали множество классов антибиотиков, которые позволили лечить инфекции, прежде нередко заканчивавшиеся смертью. Но вскоре медики обнаружили, что бактерии способны приобретать устойчивость к их воздействию, и лекарство, которое раньше справлялось с инфекцией, может перестать работать. Ненужное и неправильное применение антибиотиков ускоряет распространение устойчивых бактерий. Поэтому антибиотики применяют тогда, когда они действительно показаны, и по назначенной схеме. Они действуют на бактерии, а не на вирусы, поэтому ими не лечат обычную простуду, грипп и другие вирусные инфекции. Даже синусит, бронхит, воспаление горла или пневмония могут иметь разную природу, и необходимость антибиотика определяет врач.

Антибиотики
Антибиотики — лекарственные средства, которые убивают чувствительные бактерии или подавляют их рост. На вирусы антибиотики не действуют.