Před mnoha staletími bylo zjištěno, že zelená plíseň pomáhá při léčbě těžkých hnisavých ran. Ale v oněch vzdálených dobách neznali mikroby ani antibiotika. První vědecký popis léčebného účinku plísně zelené provedli v 70. letech 19. století ruští vědci V.A.Manassein a A.G. Polotebnov. Poté byla zelená plíseň na několik desetiletí zapomenuta a teprve v roce 1929 se stala skutečnou senzací, která obrátila vědecký svět vzhůru nohama. Fenomenální vlastnosti tohoto nepříjemného živého organismu studoval Alexander Fleming, profesor mikrobiologie na Londýnské univerzitě.

Flemingovy experimenty ukázaly, že zelená plíseň produkuje speciální látku, která má antibakteriální vlastnosti a inhibuje růst mnoha patogenů. Vědec nazval tuto látku penicilin, podle vědeckého názvu plísní, které ji produkují. V průběhu dalšího výzkumu Fleming zjistil, že penicilin má škodlivý účinek na mikroby, ale zároveň nemá negativní vliv na leukocyty, které se aktivně podílejí na boji proti infekci, a na další buňky těla. Flemingovi se ale nepodařilo izolovat čistou kulturu penicilinu pro výrobu drog.

Doktrína antibiotik je mladé syntetické odvětví moderní přírodní vědy. Poprvé v roce 1940 byl v krystalické formě získán chemoterapeutický lék mikrobiálního původu penicilin – antibiotikum, které otevřelo éru antibiotik.

Mnoho vědců snilo o vytvoření léků, které by se daly použít při léčbě různých lidských nemocí, léků, které by mohly zabíjet patogenní bakterie, aniž by měly škodlivý účinek na tělo pacienta.

Paul Ehrlich (1854-1915) na základě četných experimentů syntetizoval v roce 1912 arsenový přípravek - salvarsan, který in vitro zabíjí původce syfilis. Ve 30. letech minulého století byly v důsledku chemické syntézy získány nové organické sloučeniny - sulfamidy, mezi nimiž byl červený streptocid (Prontosil) prvním účinným lékem, který měl terapeutický účinek u těžkých streptokokových infekcí.

Dlouhou dobu byl v nádherné izolaci, kromě chininu, alkaloidu mochyně, který používali Indiáni z Jižní a Střední Ameriky k léčbě malárie. Jen o čtvrt století později byly objeveny sulfanilamidové přípravky a v roce 1940 Alexander Fleming izoloval penicilin v čisté formě.

V roce 1937 byl u nás syntetizován sulfidin, sloučenina blízká prontosilu. Objev sulfa léčiv a jejich použití v lékařské praxi představovalo známou éru v chemoterapii mnoha infekčních onemocnění, včetně sepse, meningitidy, zápalu plic, erysipelu, kapavky a některých dalších.

Louis Pasteur a S. Gebert uvedli v roce 1877, že aerobní bakterie inhibují růst Bacillus anthracis.

Koncem 19. století V. A. Manassein (1841-1901) a A. G. Polotebnov (1838-1908) prokázali, že houby z rodu Penicillium dokážou za podmínek in vivo oddálit rozvoj patogenů řady lidských kožních onemocnění.

II Mechnikov (1845 - 1916) v roce 1894 upozornil na možnost použití některých saprofytických bakterií v boji proti patogenním mikroorganismům.

V roce 1896 izoloval R. Gozio z kulturní tekutiny Penicillium brevicompactum krystalickou sloučeninu, kyselinu mykofenolovou, která potlačuje růst bakterií antraxu.

Emmirich a Low v roce 1899 ohlásili antibiotickou látku produkovanou Pseudomonas pyocyanea, nazývali ji pyocyanáza; lék byl použit jako terapeutický faktor jako lokální antiseptikum.

V letech 1910-1913 izolovali O. Black a U. Alsberg z houby rodu Penicillium kyselinu penicillovou, která má antimikrobiální vlastnosti.

V roce 1929 objevil A. Fleming nový lék penicilin, který byl izolován v krystalické formě až v roce 1940.

Flemingův objev

V roce 1922, po neúspěšných pokusech izolovat původce nachlazení, Fleming náhodou objevil lysozym (název vymyslel profesor Wright) - enzym, který zabíjí některé bakterie a nepoškozuje zdravé tkáně. Bohužel se ukázalo, že vyhlídky na lékařské použití lysozymu jsou dosti omezené, protože byl poměrně účinný proti bakteriím, které nejsou původci nemocí, a zcela neúčinný proti organismům způsobujícím nemoci. Tento objev přiměl Fleminga k hledání dalších antibakteriálních léků, které by byly pro lidské tělo neškodné.

Další šťastná nehoda - objev penicilinu Flemingem v roce 1928 - byla výsledkem řady okolností tak neuvěřitelných, že je téměř nemožné jim uvěřit. Na rozdíl od svých pečlivých kolegů, kteří čistili misky s bakteriálními kulturami poté, co byly hotové, Fleming nevyhazoval kultury po dobu 2–3 týdnů, dokud jeho laboratorní stůl nezaplnilo 40–50 misek. Pak začal uklízet, prohlížel si kultury jednu po druhé, aby mu nic zajímavého neuniklo. V jednom z kelímků našel plíseň, která k jeho překvapení inhibovala naočkovanou kulturu bakterií. Po oddělení plísně zjistil, že „vývar“, na kterém plíseň vyrostla, získal výraznou schopnost inhibovat růst mikroorganismů a měl také baktericidní a bakteriologické vlastnosti.

Flemingova nedbalost a jeho pozorování byly dva faktory v celé sérii nehod, které přispěly k objevu. Plíseň, která se ukázala jako infikovaná kultura, patřila k velmi vzácnému druhu. Pravděpodobně byl dovezen z laboratoře, kde se pěstovaly vzorky plísní z domácností astmatických pacientů, aby se z nich vyrobily znecitlivující extrakty. Fleming nechal pohár, který se později proslavil, na laboratorním stole a šel si odpočinout. Chladné počasí v Londýně vytvořilo příznivé podmínky pro růst plísní a následné oteplení pro bakterie. Jak se později ukázalo, slavný objev byl způsoben shodou těchto okolností.

Flemingův počáteční výzkum poskytl řadu důležitých poznatků o penicilinu. Napsal, že je to „účinná antibakteriální látka..., která má výrazný účinek na pyogenní koky a záškrtové bacily. .. Penicilin ani ve velkých dávkách není pro zvířata toxický... Dá se předpokládat, že bude účinným antiseptikem při vnější aplikaci na místa postižená mikroby citlivými na penicilin nebo při vnitřní aplikaci. S vědomím toho však Fleming neučinil zřejmý další krok, který o 12 let později podnikl Howard W. Flory, aby zjistil, zda by myši byly zachráněny před smrtelnou infekcí, kdyby byly léčeny injekcemi penicilinového vývaru. Fleming jej předepsal několika pacientům pro vnější použití. Výsledky však byly rozporuplné. Ukázalo se, že roztok je nestabilní a obtížně se čistí, pokud se jedná o velká množství.

Stejně jako Pasteurův institut v Paříži bylo očkovací oddělení v St. Mary's, kde Fleming pracoval, podporováno prodejem vakcín. Fleming objevil, že při přípravě vakcín pomáhá penicilin chránit kultury před zlatým stafylokokem. Byl to technický úspěch a vědec toho hojně využíval a dával týdenní příkazy k výrobě velkých dávek vývaru. Sdílel vzorky kultury penicilinu s kolegy v jiných laboratořích, ale nikdy se nezmínil o penicilinu v žádném z 27 článků a přednášek, které publikoval ve 30. a 40. letech, i když šlo o látky způsobující smrt bakterií.

V době, kdy byl penicilin získán v purifikované formě, bylo známo pět antibiotických činidel (kyselina mykofenolová, pyokyanáza, aktinomycetin, mycetin a tyrothricin). Následně počet antibiotik rychle rostl a do dnešního dne jich bylo popsáno téměř 7000 (tvořených pouze mikroorganismy); zatímco jen asi 160 se používá v lékařské praxi. S přijetím penicilinu jako léku (1940) vznikl nový směr ve vědě - doktrína antibiotik, která se v posledních desetiletích neobvykle rychle rozvíjí.

V 70. letech 20. století bylo každý rok popsáno více než 300 nových antibiotik. V roce 1937 popsal Welsh první antibiotikum streptomycetického původu, actimycetin, v roce 1939 získali Krasilnikov a Korenyako mycetin a Dubos tyrothricin. Následně počet antibiotik rostl velmi rychlým tempem.

Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu z roku 1945 obdrželi společně Fleming, Cheyne a Flory „za objev penicilinu a jeho léčivé účinky u různých infekčních chorob“. V Nobelově přednášce Fleming poznamenal, že „fenomenální úspěch penicilinu vedl k intenzivnímu studiu antibakteriálních vlastností plísní a dalších nižších členů rostlinné říše. Takové vlastnosti má jen málo z nich.

Za zbývajících 10 let svého života bylo vědci uděleno 25 čestných titulů, 26 medailí, 18 cen, 30 cen a čestné členství v 89 akademiích věd a vědeckých společnostech.

Vedlejší efekty

Antibiotika však nejsou jen všelékem na mikroby, ale také silné jedy. Vedou mezi sebou smrtící války na úrovni mikrosvěta, s jejich pomocí se některé mikroorganismy nemilosrdně vypořádávají s ostatními. Člověk si této vlastnosti antibiotik všiml a využil ji pro své účely – začal se vypořádávat s mikroby jejich vlastními zbraněmi, vytvořil stovky ještě silnějších syntetických léků na bázi přírodních. A přesto k nim stále neodmyslitelně patří schopnost zabíjet, nařízená samotnou přírodou antibiotiky.

Všechna antibiotika bez výjimky mají vedlejší účinky! Vyplývá to ze samotného názvu takových látek. Přirozená vlastnost všech antibiotik zabíjet mikroby a mikroorganismy bohužel nelze směřovat k ničení pouze jednoho druhu bakterií nebo mikrobů. Každé antibiotikum, které ničí škodlivé bakterie a mikroorganismy, má nevyhnutelně stejný depresivní účinek na všechny užitečné mikroorganismy podobné „nepříteli“, který, jak víte, se aktivně účastní téměř všech procesů probíhajících v našem těle.



Historie objevu antibiotik

Objev antibiotik lze bez nadsázky označit za jeden z největších úspěchů medicíny minulého století. Objevitelem antibiotik je anglický vědec Fleming, který v roce 1929 popsal baktericidní účinek kolonií houby Penicilin na kolonie bakterií rostoucích v sousedství houby. Stejně jako mnoho jiných velkých objevů v medicíně byl objev antibiotik učiněn náhodou. Ukazuje se, že vědec Fleming neměl zrovna rád čistotu, a proto často zkumavky na policích v jeho laboratoři obrostly plísní. Jednoho dne si Fleming po krátké nepřítomnosti všiml, že přerostlá kolonie plísňového penicilinu zcela potlačila růst sousední kolonie bakterií (obě kolonie rostly ve stejné zkumavce). Zde musíme vzdát hold genialitě velkého vědce, který si dokázal všimnout této pozoruhodné skutečnosti, která sloužila jako základ pro předpoklad, že houby porazily bakterie pomocí speciální látky, která je pro ně neškodná a pro bakterie smrtící. Tato látka je přírodní antibiotikum – chemická zbraň mikrosvěta. Vývoj antibiotik je skutečně jednou z nejpokročilejších metod konkurence mezi mikroorganismy v přírodě. Ve své čisté formě byla látka, existence, kterou Fleming hádal, získána během druhé světové války. Tato látka byla pojmenována penicilin (podle názvu druhu houby z kolonií, z nichž bylo toto antibiotikum získáno). Během války tento úžasný lék zachránil tisíce pacientů odsouzených k smrti před hnisavými komplikacemi. To byl ale jen začátek éry antibiotik. Po válce výzkum v této oblasti pokračoval a Flemingovi následovníci objevili mnoho látek s vlastnostmi penicilinu. Ukázalo se, že kromě hub produkují látky s podobnými vlastnostmi také některé bakterie, rostliny a živočichové. Paralelní výzkum v mikrobiologii, biochemii a farmakologii nakonec vedl k vynálezu řady antibiotik vhodných pro léčbu široké škály infekcí způsobených bakteriemi. Ukázalo se, že některá antibiotika lze použít k léčbě plísňových infekcí nebo k ničení zhoubných nádorů. Termín „antibiotikum“ pochází z řeckých slov anti, což znamená proti a bios – život a doslovně se překládá jako „lék proti životu“. Navzdory tomu antibiotika zachraňují a budou zachraňovat miliony životů.

Hlavní skupiny v současnosti známých antibiotik

Beta-laktamová antibiotika Skupina beta-laktamových antibiotik zahrnuje dvě velké podskupiny nejznámějších antibiotik: peniciliny a cefalosporiny, které mají podobnou chemickou strukturu Skupina penicilinů. Peniciliny se získávají z kolonií houby Penicillium, odtud název této skupiny antibiotik. Hlavní účinek penicilinů je spojen s jejich schopností inhibovat tvorbu buněčné stěny bakterií a tím inhibovat jejich růst a reprodukci. V období aktivní reprodukce je mnoho druhů bakterií velmi citlivých na penicilin, a proto je působení penicilinů baktericidní.

Důležitou a užitečnou vlastností penicilinů je jejich schopnost pronikat do buněk našeho těla. Tato vlastnost penicilinů umožňuje léčit infekční onemocnění, jejichž původce se „skrývá“ uvnitř buněk našeho těla (například kapavka). Antibiotika ze skupiny penicilinů mají zvýšenou selektivitu, a proto prakticky neovlivňují organismus osoby užívající léčbu. Mezi nevýhody penicilinů patří jejich rychlé vylučování z těla a vznik rezistence bakterií na tuto třídu antibiotik. Biosyntetické peniciliny se získávají přímo z kolonií plísní. Nejznámější biosyntetické peniciliny jsou benzylpenicilin a fenoxymethylpenicilin. Tato antibiotika se používají k léčbě tonzilitidy, spály, zápalu plic, infekcí ran, kapavky, syfilis.

Polosyntetické peniciliny se získávají na bázi biosyntetických penicilinů navázáním různých chemických skupin. V současné době existuje velké množství polosyntetických penicilinů: amoxicilin, ampicilin, karbenicilin, azlocilin. Důležitou výhodou některých antibiotik ze skupiny polosyntetických penicilinů je jejich aktivita proti penicilin-rezistentním bakteriím (bakterie, které ničí biosyntetické peniciliny). Díky tomu mají polosyntetické peniciliny širší spektrum účinku, a proto mohou být použity při léčbě široké škály bakteriálních infekcí. Hlavní nežádoucí účinky spojené s užíváním penicilinů jsou alergické povahy a někdy jsou důvodem pro nepoužívání těchto léků.

skupina cefalosporinů. Cefalosporiny rovněž patří do skupiny beta-laktamových antibiotik a mají podobnou strukturu jako peniciliny. Z tohoto důvodu se některé nežádoucí účinky obou skupin antibiotik překrývají.

Cefalosporiny jsou vysoce účinné proti širokému spektru různých mikrobů, a proto se používají při léčbě mnoha infekčních onemocnění. Významnou výhodou antibiotik ze skupiny cefalosporinů je jejich aktivita proti mikrobům rezistentním na penicilin (penicilin rezistentní bakterie). Existuje několik generací cefalosporinů.

„... a přesto se dívka zlepšuje. Teplota klesá. Snížená bledost. Uplynuly tři dny, které jsem od slavného terapeuta požadoval, a Katya žije ...

A bude žít?

Zatím mohu říci jediné: je to již téměř čtyřicet let, co sleduji tuto vážnou nemoc a poprvé jsem ji nepoznal. Dokázali jste zázrak. Ale jedna vlaštovka jaro nedělá. Budoucnost ukáže..."

Těchto pár řádků z románu Otevřená kniha Veniamina Kaverina vypráví o jednom z prvních použití zásadně nového antibiotického léku. Od doby popsané v románu nás dělí pěkných 70 let. Ale v předantibiotické éře byli lékaři proti plísňovým a bakteriálním infekcím prakticky bezmocní. A protože slovo „antibiotikum“ znělo jako „spása“.

Termín „antibiotikum“ (řecky anti „proti“ a bios „život“) navrhl americký mikrobiolog Zelman Waksman v roce 1942. Ale schopnost některých látek přírodního původu (houby) inhibovat růst jiných přírodních látek (bakterií ) je známá již dlouho.

Plíseň pěstovaná v laboratoři.

Léčivé vlastnosti plísní znali i staří lékaři, například indiáni Mayové léčili hnisavé rány zelenou plísní. Samozřejmě se jednalo pouze o praktické poznatky, nepodložené vědeckým základem.

Na konci XIX století. báječní ruští lékaři, terapeut Vjačeslav Avksentevič Manassein a dermatolog Alexej Gerasimovič Polotebnov, popsali ve svých spisech smrtící účinek plísní na patogeny. Polotebnov používal emulzi s plísní k léčbě vředů u pacientů se syfilidou, kterou popsal v knize Patologický význam plísní (1873). Bohužel, myšlenky Manasseina a Polotebnova nedostaly v té době široké praktické uplatnění.

Fenoménem antibiózy potlačování a ničení některých mikroorganismů jinými se zabýval i mikrobiolog Louis Pasteur. V roce 1887 popsal antibiózu mezi půdními bakteriemi a bakteriemi antraxu. Pasteurův vývoj pokračoval ve spisech italského badatele Bartolomea Gosia: v roce 1896 izoloval krystalickou sloučeninu mykofenolovou kyselinu z kapaliny obsahující kulturu penicilinové houby. Je považován za jeden z prvních léků s antibakteriálními vlastnostmi. Další byla pyocionáza, kterou získali němečtí lékaři Rudolf Emmerich a Oskar Lov v roce 1899. Pyocionáza obsahovala bakterii Bacillus pycyoneus, která potlačuje další bakterie způsobující choleru, tyfus a záškrt.

Anglický bakteriolog Alexander Fleming je však označován za objevitele antibiotik. Sám Fleming, který za svůj objev v roce 1945 dostal Nobelovu cenu, si vždy přisuzoval roli člověka, který pouze „přitáhl pozornost lidí k penicilinu a dal mu jméno“.

Příběh Flemingova objevu je široce známý, částečně připomíná vědeckou anekdotu, protože v něm bylo místo pro velkou nehodu. V roce 1828 provedl Fleming experimenty s kmeny stafylokoků. V kultivačních miskách pěstoval kolonie těchto bakterií. Možná byl jeden z kelímků špatně umytý, možná se do něj spory plísní dostaly jiným způsobem, ale faktem zůstává: 30. září 1928 si Fleming všiml, že v kelímku se stafylokoky narostla plíseň. Pokud by se vědec rozhodl zkaženou kulturu vyhodit, k objevu penicilinu by došlo o něco později. Ale Fleming nebyl na čištění a po nějaké době, když se vrátil ke stejnému šálku, si všiml, že plísně zničily kolonii stafylokoků. Fleming, zaujatý tímto jevem, začal izolovat účinnou látku z plísní, která má tak škodlivý účinek na bakteriální buňky. Brzy dostal látku, kterou nazval penicilin na počest „viníka“ události, houby Penicillium notatum.

A. Fleming v laboratoři. 1945

13. září 1929 na schůzi Medical Research Club na Londýnské univerzitě podal Alexander Fleming zprávu o svém objevu. Upřímně poukázal na nedostatky penicilinu, z nichž hlavní byla jeho nestabilita, nedal se dlouhodobě skladovat, skolaboval a ztratil své vlastnosti. Droga byla navíc „špinavá“, s četnými proteinovými nečistotami a existovala pouze v nízkých koncentracích. To zkomplikovalo možné použití penicilinu v lékařské praxi: k dosažení požadovaného účinku by musel být podáván ve velkých objemech; toto, stejně jako přítomnost nečistot, činilo lék pro pacienta docela nebezpečným.

Britští biochemici a farmakologové Howard Flory a Ernst Chain začali pracovat na izolaci penicilinu v použitelné formě a tím k získání nejúčinnějšího léku. Fleming, kterému se nikdy nepodařilo vytvořit stabilní formu penicilinu, do té doby na svůj objev vychladl. Flory a Chain pokračovali v tvrdé práci; při vzpomínce na tu dobu Flory napsal: „...pracovali jsme na penicilinu od rána do večera. Usínali jsme s myšlenkou na penicilin a naší jedinou touhou bylo vyřešit jeho záhadu.

Začala druhá světová válka, Londýn a okolí bylo bombardováno německými letadly, ale vědci pracující v laboratořích Oxfordské univerzity měli důvod k radosti: v květnu 1940 vyléčil umírající bílé myši, které byly infikovány streptokoky. nový lék.

Pro plný triumf penicilinu však bylo nutné jej otestovat na lidech. Na podzim roku 1940 se objevil takový případ: na jednu z klinik v Oxfordu byl přivezen muž, který umíral na infekci způsobenou zlatým stafylokokem. Všechno to začalo malou rankou v koutku úst: hnisala a nehojila se, i přes léčbu. Poté se infekce rozšířila na kůži obličeje, rukou a hlavně zasáhla plíce. Pacient umíral, nepodařilo se ho žádnými dostupnými prostředky zachránit, a proto se lékaři odvážili dát mu injekci penicilinu. Lék měl neuvěřitelný účinek, pacient se rychle uzdravil, nicméně krystaly penicilinu, které se v té době získávaly pouze v laboratorních podmínkách, velmi pomalu a v malém množství, nestačily k úplnému vyléčení... Hlavní problém vědců bylo, že Spojené království během války nemělo žádné materiální zdroje na zavedení výroby penicilinu.

Ale takové zdroje měla jiná mocnost, Spojené státy americké, kam Howard Flory šel pro komerční podporu. Ale nelze vinit Američany, že vzali hotový nápad. Ve Spojených státech v té době také probíhal výzkum: přední mikrobiologové v čele se Zelmanem Waksmanem se snažili izolovat čistou a stabilní formu život zachraňujícího léku. Waksman začal svůj výzkum se stejnou věcí, která kdysi zajímala Louise Pasteura: s antagonismem půdních bakterií a bacilu tuberkulózy. V roce 1943 bylo úsilí Waksmana a jeho skupiny korunováno úspěchem: bylo izolováno antibiotikum streptomycin, které bylo účinné proti původcům moru a tuberkulózy.

Z. Waksman v laboratoři. 1953

První úspěšný pokus s britským penicilinem na lidech se uskutečnil ve Spojených státech. Stalo se to v březnu 1942. Anna Millerová, pacientka v nemocnici v New Haven ve státě Connecticut, ležela 11 dní v posteli s vysokou horečkou. Žena umírala na streptokokovou sepsi. Ale šťastná nehoda, věčný společník objevů! Ve vedlejší místnosti se léčila Howardova přítelkyně Flory. Poté, co se dozvěděl o umírajícím pacientovi, navrhl lékařům, aby využili poslední šance: neznámý penicilin. Hned druhý den po podání léku Anně klesla teplota. A v květnu 1942 opustila nemocnici zcela zdravá. A v roce 1990 se Anna Miller dožila 82 let a na její počest, stejně jako na počest prvního penicilinového zázraku, se ve Smithsonian Museum of Natural Sciences ve Washingtonu konaly oslavy.

Sovětští vědci byli v té době v nucené intelektuální izolaci ve 30. a 40. letech 20. století Studium zahraničních časopisů a tím spíše aktivní komunikace s kolegy ze zahraničí bylo nebezpečné, a tudíž téměř nemožné. Sovětská mikrobiologie a farmakologie se proto vyvíjela samostatně, ale zároveň mimořádně úspěšně. Čest objevit sovětský penicilin krustosin (pojmenovaný podle houby Penicillium crustosum) patří mikrobioložce Zinaidě Vasilievně Yermolyeva. Stála také u zrodu organizace průmyslové výroby krustosinu, a to v nejnutnější době pro tu dobu: na vrcholu Velké vlastenecké války. Tisíce raněných se podařilo zachránit před pooperačními komplikacemi a infekcemi ran díky penicilinu-krustosinu. Je zajímavé, že když v roce 1944 Howard Flory přijel do Moskvy se skupinou vědců a navrhl provést srovnávací testy penicilinu a sovětského krustosinu, ukázal se krustosin jako účinnější!

Penicilin vyráběný společností Glaxo. 1950

Plíseň pod mikroskopem.

Po penicilinu, streptomycinu a krustosinu následovala další antibiotika. Jenže „antibiotická euforie“ rychle vystřídala opatrnost. Ukázalo se, že infekční agens jsou "trénovatelní", mnoho kmenů si vyvinulo rezistenci vůči antibiotikům. A už řadu let mikrobiologové soutěží s bakteriemi, které se rychleji adaptují: objevují se nová antibiotika, ale objevují se i kmeny mikroorganismů, které jsou vůči nim odolné. Existují také bakterie, které jsou odolné ne vůči jednomu, ale vůči více druhům antibiotik najednou.

Budoucnost však ukázala „první známky“, jako penicilin, krustosin, streptomycin, byly předzvěstí skutečné revoluce v medicíně. Vítězství nad bakteriemi osvobodilo lidstvo od mnoha hrozeb. Lidská paměť je bohužel krátká a úcta k zázraku přechází příliš rychle, ale to nijak neubírá na velikosti objevů, a zejména objevu antibiotik.

Čtení pokynů

Rozšířený názor o zbytečnosti či dokonce škodlivosti antibiotik je podle lékařů způsoben tím, že téměř v polovině případů se tyto léky užívají bez doporučení lékaře a ne podle indikací. Snaží se například léčit virové infekce, stejnou chřipku, ačkoli antibiotika jsou proti virům neúčinná.

Laboratoř Výzkumného ústavu pro objev nových antibiotik. G. F. Gause.

Nyní si mnozí ani nemyslí, že vynálezce antibiotik je zachráncem mnoha životů. Ale poměrně nedávno mohla většina nemocí a ran způsobit velmi dlouhou a často neúspěšnou léčbu. 30 % pacientů zemřelo na prostý zápal plic. Nyní je smrtelný výsledek možný pouze u 1% případů pneumonie. A bylo to možné díky antibiotikům.

Kdy se tyto léky objevily v lékárnách a díky komu?

První kroky k vynálezu

V současnosti je všeobecně známo, ve kterém století byla vynalezena antibiotika. O tom, kdo je vynalezl, také není pochyb. Stejně jako v případě antibiotik však známe pouze jméno toho, kdo se k objevu co nejvíce přiblížil a učinil jej. Obvykle se jedním problémem zabývá velké množství vědců v různých zemích.

Prvním krokem k vynálezu léku byl objev antibiózy – zničení některých mikroorganismů jinými.

Lékaři z Ruské říše Manassein a Polotebnov zkoumali vlastnosti plísní. Jedním ze závěrů jejich práce bylo konstatování o schopnosti plísní bojovat s různými bakteriemi. K léčbě kožních onemocnění používali přípravky na plísně.

Tehdy si ruský vědec Mečnikov všiml schopnosti bakterií obsažených v kysaných mléčných výrobcích blahodárně působit na trávicí trakt.

Nejblíže objevu nového léku byl francouzský lékař Duchen. Všiml si, že Arabové používali plíseň k léčbě ran na hřbetech koní. Lékař odebral vzorky plísní a provedl pokusy s léčbou morčat na střevní infekci a získal pozitivní výsledky. Jím napsaná disertační práce se v tehdejší vědecké komunitě nedočkala ohlasu.

Toto je stručná historie cesty k vynálezu antibiotik. Ve skutečnosti si mnoho starověkých národů bylo vědomo schopnosti plísní pozitivně ovlivňovat hojení ran. Nedostatek potřebných metod a technik však znemožnil, aby se v té době objevila čistá droga. První antibiotikum se mohlo objevit až ve 20. století.

Přímý objev antibiotik

V mnoha ohledech byl vynález antibiotik výsledkem náhody a náhody. Totéž lze však říci o mnoha dalších objevech.

Alexander Fleming studoval bakteriální infekce. Tato práce se stala zvláště aktuální během první světové války. Rozvoj vojenské techniky vedl k tomu, že se objevilo více zraněných. Rány by se infikovaly, což by vedlo k amputacím a smrti. Byl to Fleming, kdo identifikoval původce infekcí - streptokoka. Dokázal také, že tradiční antiseptika pro medicínu nejsou schopna zcela zničit bakteriální infekci.

Na otázku, v jakém roce bylo antibiotikum vynalezeno, existuje jednoznačná odpověď. Tomu však předcházely 2 důležité objevy.

V roce 1922 objevil Fleming lysozym, jednu ze složek našich slin, která má schopnost ničit bakterie. Během svého výzkumu vědec přidal své sliny do Petriho misky, ve které byly nasazeny bakterie.

V roce 1928 Fleming zasel zlatého stafylokoka do Petriho misek a dlouho je nechal. Náhodou se částice plísní dostaly do plodin. Když se po čase vědec vrátil k práci s nasazenými bakteriemi stafylokoka, zjistil, že se plíseň rozrostla a bakterie zničila. Tento efekt nevytvářela forma samotná, ale průhledná kapalina, která se vytvořila v průběhu její životnosti. Vědec pojmenoval tuto látku na počest plísňových hub (Penicillium) - penicilin.

Dále vědec pokračoval ve výzkumu penicilinu. Zjistil, že látka účinně ovlivňuje bakterie, které se dnes nazývají grampozitivní. Je však také schopen ničit původce kapavky, přestože patří mezi gramnegativní mikroorganismy.

Výzkum pokračoval po mnoho let. Vědec však neměl znalosti chemie nezbytné k získání čisté látky. Pro lékařské účely bylo možné použít pouze izolovanou čistou látku. Experimenty pokračovaly až do roku 1940. Penicilin letos zkoumali vědci Flory a Chain. Podařilo se jim látku izolovat a získat lék vhodný pro zahájení klinických studií. První úspěšné výsledky lidské léčby byly získány v roce 1941. Stejný rok je považován za datum výskytu antibiotik.

Historie objevu antibiotik je poměrně dlouhá. Teprve během druhé světové války bylo možné jej sériově vyrábět. Fleming byl britský vědec, ale v té době nebylo možné ve Spojeném království vyrábět léky - došlo k nepřátelství. Proto byly první vzorky léku uvolněny ve Spojených státech amerických. Část léků byla použita pro vnitřní potřeby země a druhá část byla odeslána do Evropy, do epicentra nepřátelství, aby zachránila zraněné vojáky.

Po skončení války, v roce 1945, Fleming, stejně jako jeho nástupci Howard Flory a Ernst Chain, obdrželi Nobelovu cenu za své zásluhy v medicíně a fyziologii.

Stejně jako u mnoha jiných objevů je odpověď na otázku „kdo vynalezl antibiotikum“ obtížná. To byl výsledek společné práce mnoha vědců. Každý z nich nezbytným způsobem přispěl k procesu vynalézání léku, bez kterého je obtížné si představit moderní medicínu.

Význam tohoto vynálezu

Je těžké tvrdit, že objev penicilinu a vynález antibiotik je jednou z nejdůležitějších událostí 20. století. Jeho masová výroba otevřela nový milník v historii medicíny. Před ne tak mnoha lety byl obyčejný zápal plic smrtelný. Poté, co Fleming vynalezl antibiotikum, mnoho nemocí přestalo být rozsudkem smrti.

Úzce souvisí antibiotika a historie druhé světové války. Díky těmto lékům bylo zabráněno mnoha úmrtím vojáků. Po zranění se u mnoha z nich rozvinuly těžké infekční choroby, které mohly vést ke smrti nebo amputaci končetin. Nové léky dokázaly výrazně urychlit jejich léčbu a minimalizovat lidské ztráty.

Po revoluci v medicíně někteří očekávali, že bakterie mohou být zcela a trvale zničeny. Sám vynálezce moderních antibiotik však věděl o zvláštnosti bakterií – fenomenální schopnosti přizpůsobit se měnícím se podmínkám. V současné době má medicína mechanismy pro boj s mikroorganismy, ale mají také své vlastní způsoby ochrany před léky. Proto je nelze úplně zničit (alespoň nyní), navíc se neustále mění a objevují se nové druhy bakterií.

Problém odporu

Bakterie jsou prvními živými organismy na planetě a během tisíciletí si vyvinuly mechanismy, kterými přežívají. Po objevu penicilinu se vešlo ve známost o schopnosti bakterií přizpůsobit se mu, mutovat. V tomto případě se antibiotikum stává zbytečným.

Bakterie se množí dostatečně rychle na to, aby předali veškerou genetickou informaci další kolonii. Další generace bakterií tak bude mít mechanismus "sebeobrany" před lékem. Například antibiotikum meticilin bylo vynalezeno v roce 1960. První případy odporu proti němu byly registrovány v roce 1962. Tehdy 2 % všech případů onemocnění, u kterých byl předepsán meticilin, nereagovala na léčbu. Do roku 1995 se stal neúčinným ve 22 % klinických případů a po 20 letech byly bakterie odolné v 63 % případů. První antibiotikum bylo získáno v roce 1941 a v roce 1948 se objevily rezistentní bakterie. Obvykle se léková rezistence poprvé objeví několik let po uvedení léku na trh. Proto se pravidelně objevují nové léky.

Kromě přirozeného mechanismu „sebeobrany“ získávají bakterie odolnost vůči lékům kvůli špatnému užívání antibiotik samotnými lidmi. Důvody, proč jsou tyto léky méně účinné:

1. Samoaplikace antibiotik. Mnozí neznají pravý účel těchto léků a berou je nebo lehkou nemocí. Stává se také, že lékař kdysi předepsal jeden druh léku a nyní pacient užívá stejný lék, když je nemocný.
2. Nedodržování průběhu léčby. Pacient často vysadí lék, když se začne cítit lépe. Ale pro úplné zničení bakterií musíte užívat pilulky po dobu uvedenou v pokynech.
3. Obsah antibiotik v potravinách. Objev antibiotik umožnil vyléčit mnoho nemocí. Nyní jsou tyto léky široce používány zemědělci k léčbě hospodářských zvířat a ničení škůdců, kteří ničí plodiny. Antibiotikum se tak dostává do masných a zeleninových plodin.

Výhody a nevýhody

Jednoznačně lze říci, že vynález moderních antibiotik byl nezbytný a umožnil zachránit životy mnoha lidí. Nicméně, jako každý vynález, i tyto léky mají svá pro a proti.

Pozitivní aspekt výroby antibiotik:

• nemoci, které byly dříve považovány za smrtelné, mají mnohonásobně menší pravděpodobnost, že skončí smrtí;
• když byly tyto drogy vynalezeny, prodloužila se průměrná délka života lidí (v některých zemích a regionech 2-3krát);
• novorozenci a kojenci umírají šestkrát méně často;
• úmrtnost žen po porodu se snížila 8krát;
• poklesl počet epidemií i počet jejich obětí.

Po objevení prvního antibiotického preparátu se ukázala negativní stránka tohoto objevu. V době vzniku léků na bázi penicilinu existovaly bakterie, které na něj byly odolné. Vědci proto museli vytvořit několik dalších typů léků. Postupně si však mikroorganismy vytvořily odolnost vůči „agresorovi“. Kvůli tomu bylo nutné vytvářet nové a nové léky, které budou schopny ničit zmutované patogeny. Každý rok se tak objevují nové typy antibiotik a nové typy bakterií, které jsou vůči nim odolné. Někteří vědci říkají, že v současné době je asi jedna desetina patogenů infekčních onemocnění odolná vůči antibakteriálním lékům.

GBOU města Moskva Gymnasium č. 1505

"Moskva městské pedagogické gymnázium-laboratoř"

abstraktní
Rezistence bakterií na antibiotika

Alekseyonok Maria

Dozorce: Nozdracheva A. N.

Kapitola 1 Antibiotika………………..……………………………….…………………11

1. Co jsou antibiotika? ……………..……………………………….….………4
2. Anamnéza antibiotik …..……………………………….……………4
3. Jak antibiotika ovlivňují bakterie? ..………………….……………4
4. Proč antibiotikum nezabije hostitelské buňky? …..…………..5
5. Vznik antibiotické rezistence u bakterií ……………….……5

……………………6

Kapitola 3 Horizontální přenos genů………………….………………………….8

Kapitola 4. Biofilmy………………………..………………..……………………….…..9

Závěr………………………………………………………………………………..10

Bibliografie ………………………………….…………………………………..10
Úvod

V dnešní době jsou antibiotika široce používána v medicíně. Ale v průběhu jejich používání byl zjištěn vznik rezistence bakterií na antibiotika. A čím déle je lidstvo léčeno antibiotiky, tím rychleji se bakterie adaptují na nové léky, protože se neselektují pouze samotné geny rezistence, ale také mechanismy jejich rychlého získání patogenními bakteriemi. Věda začala zkoumat příčiny tohoto jevu a identifikovala několik mechanismů bakteriální rezistence vůči antibiotikům.

Tímto tématem se zabývalo mnoho vědců, a proto je psáno vědeckým jazykem. Problém stability mě zajímal ze dvou důvodů. Jednak onemocněl můj dědeček a v průběhu jeho léčby vznikl problém, protože bakterie, které způsobily jeho onemocnění, se ukázaly jako odolné vůči téměř všem antibiotikům. Také moje matka studuje tento problém a pro mě bylo zajímavé porozumět tomuto tématu. Uvědomil jsem si, že tento problém je opravdu důležitý pro každého. Proto jsem se rozhodl napsat o odolnosti bakterií vůči antibiotikům jazykem srozumitelným pro školáky.

Účelem mé eseje je prostudovat a prezentovat jazykem srozumitelným pro školáky mechanismy bakteriální rezistence na antibiotika.

Dostal jsem tyto úkoly:

1. Definujte antibiotika

2. Řekněte, kdo a kdy objevil antibiotika.

3. Popište mechanismus účinku antibiotik na bakterie.

4. Odpovězte na otázku: "Proč antibiotikum nezabíjí eukaryotické buňky?"

5. Popište mechanismy rezistence bakterií na antibiotika.

6. Popište, co jsou biofilmy a horizontální přenos genů a jakou roli hrají v rezistenci bakterií na antibiotika.

Struktura práce: abstrakt se skládá z úvodu, kapitol s teoretickým přehledem, závěrů a zdrojů.

Kapitola 1 Antibiotika

1.1 Co jsou antibiotika?

Antibiotika byla původně definována jako organické látky přírodního nebo polosyntetického původu, schopné zabíjet bakterie nebo zpomalovat jejich růst. V poslední době lékaři a vědci přestali oddělovat pojmy antibiotika a chemoterapeutika (antibiotika zcela syntetického původu).

1.2 Anamnéza antibiotik

Od pradávna lidé používali plíseň k dezinfekci ran. Ale první antibiotikum (penicilin) ​​objevil v roce 1928 Alexander Fleming. Penicilin pro terapeutické použití byl vyvinut vědci Flory a Chain.

Po objevu penicilinu vědci objevili mnoho dalších antibiotik, např.: aktinomycin, neomycin, streptotricin, bacitracin, polymyxin, viomycin, chloramfenikol. Vědci vyvinuli chemické modifikace přírodních antibiotik, které mají lepší léčebné vlastnosti. Byly méně toxické, v lidském těle se déle nerozkládaly, lépe pronikaly do orgánů a tkání a dokázaly potlačit více druhů bakterií.
1.3. Jak antibiotika ovlivňují bakterie?

Antibiotikum se nevratně váže na cíl (enzymy podílející se na syntéze DNA, RNA, proteinů a buněčné stěny), což vede k zastavení klíčové (životně důležité) reakce. V důsledku toho bakterie odumře nebo se přestane dělit (obr. 1).

Obrázek 1. Mechanismus účinku antibiotik na bakterie.

1.4. Proč antibiotikum nezabije hostitelské buňky?

Vzhledem k tomu, že struktura eukaryotických proteinů odpovědných za klíčové biochemické reakce v buňce se liší od prokaryotických, nejsou antibiotika, která působí na bakterie, pro eukaryota toxická. Nejbezpečnější skupinou antibiotik jsou peniciliny, protože narušují tvorbu peptidoglykanu, který je součástí bakteriální buněčné stěny. Eukaryota netvoří peptidoglykan.

1.5. Vznik antibiotické rezistence u bakterií

Vytvoření prvních antibiotik pomohlo lidstvu vyrovnat se s mnoha smrtelnými nemocemi. Například s tuberkulózou, zápalem plic, různými stafylokokovými infekcemi a mnoha dalšími. O něco více než 10 let po zahájení používání prvních antibiotik se však ukázalo, že si na ně bakterie vytvářejí rezistenci. V posledních letech navíc vědci zjistili, že rezistence na nová antibiotika se nyní objevuje rychleji než dříve. Roky vědeckého výzkumu všech problémů spojených se vznikem rezistence u bakterií identifikovaly tři hlavní příčiny tohoto jevu. Prvním je horizontální přenos genů.

stabilita, druhá je výskyt spontánních mutací a třetí je tvorba biofilmů bakteriemi.

Nyní se podíváme blíže na hlavní mechanismy a cesty vzniku antibiotické rezistence.

Kapitola 2. Mechanismy bakteriální rezistence vůči antibiotikům
Obrázek 2. Biochemické mechanismy lékové rezistence. Sestaveno na základě schématu uvedeného v článku S. Z. Mindlin, M.A. Petrová, I. A. Bass, Zh. M. Gorlenko. Původ, evoluce a migrace genů lékové rezistence // Genetika.

2006. V. 42. č. 11. S. 1495.
K rezistenci bakterií vůči antibiotikům vedou různé biochemické mechanismy (obr. 2).

Existují následující mechanismy:

1. Snížená propustnost membrány.
2. Aktivní odstranění antibiotika z buňky.
3. inaktivace antibiotik.
4. Antibiotická modifikace.
5. Modifikace cílové molekuly.

Jsou známy i další vzácnější mechanismy rezistence.

Prvním mechanismem je snížení permeability buněčné membrány změnou jejího chemického složení.

Pokud antibiotikum proniklo do bakterie, může být buď aktivně odstraněno z buňky, nebo inaktivováno. K aktivnímu transportu antibiotika z buňky dochází díky práci specializovaných proteinů, které tvoří transmembránové pumpy transportující antibiotika. K inaktivaci dochází díky tomu, že bakterie tvoří speciální enzymy, které mění chemickou strukturu antibiotika, v důsledku čehož ztrácí svou antibakteriální aktivitu. Ke změnám v chemické struktuře může dojít degradací nebo modifikací antibiotika. Degradace je proces destrukce molekuly antibiotika, například v důsledku hydrolýzy. Modifikace je proces změny struktury molekuly antibiotika, například přidáním dalších funkčních chemických skupin Funkční skupina je strukturní fragment organické molekuly (určitá skupina atomů), který určuje její chemické vlastnosti.

Dalším mechanismem je modifikace cílové molekuly bakterie, v důsledku čehož dochází k narušení vazby antibiotika a cíle. Cílem je molekula, na kterou se antibiotikum váže a zasahuje do jeho funkce, což má za následek smrt bakterie. Nejběžnějšími cíli jsou DNA polymeráza, RNA polymeráza a ribozom. A pro ß-laktamázy je cílem dipeptid, ze kterého se tvoří buněčná stěna. K modifikaci cíle dochází v důsledku výskytu spontánních genových mutací nebo přítomnosti speciálních genů. Rezistence na rifampicin je ukázkovým příkladem rezistence vyplývající z genové mutace. Rifampicin se váže na jeden z proteinů (beta podjednotku), který je součástí RNA polymerázy, což vede k inaktivaci celého enzymu. Rezistence na rifampicin je důsledkem mutací v genu kódujícím beta podjednotku. To je způsobeno transverzí sekvence AT na TA. Výsledkem je, že v proteinu beta podjednotky je kyselina asparagová nahrazena valinem. V důsledku toho se rifampicin již není schopen vázat na tento pozměněný enzym. Relativně vysoká frekvence mutací v genu podjednotky RNA polymerázy beta vede k rychlé selekci rezistentních mutantů, což značně omezuje použití tohoto antibiotika proti citlivým bakteriím.

Ze vzácnějších mechanismů je znám vznik metabolického zkratu – nahrazení jednoho řetězce reakcí jiným. Tento mechanismus využívají například enterokoky pro rezistenci na vankomycin.

Toto antibiotikum se nevratně váže na dipeptid D-Ala-D-Ala, který je součástí prekurzorové molekuly, ze které se tvoří buněčná stěna. V důsledku tohoto spojení se nemůže vytvořit buněčná stěna a bakterie vždy zemře. Vědci si mysleli, že rezistence na takové antibiotikum nevznikne, ale po 30 letech se objevila. U rezistentních kmenů byl místo dipeptidu D-Ala-D-Ala nalezen jiný - D-Ala-D-Lac, se kterým se antibiotikum neváže. Rezistentní bakterie mají sedm dalších genů odvozených z horizontálního přenosu. Právě tyto geny se podílejí na syntéze alternativního prekurzoru buněčné stěny. A to až poté, co antibiotikum vstoupí do buňky.

Existuje také takový zajímavý mechanismus stability, jako je imitace cílové molekuly. Vědci našli v bakteriích Mycobacterium smegmatis a Mycobacterium bovis protein, který se skládá do terciární struktury velmi podobné dvojšroubovici DNA. Tento protein se skládá z 5 aminokyselin složených do pravotočivé šroubovice přesně stejné šířky, se stejným nábojem a spektrem absorpce světla jako molekula DNA. Antibiotikum (ze skupiny fluorochinolonů), které proniklo do buňky, se váže na protein, nikoli na DNA. V důsledku toho antibiotikum neovlivňuje syntézu DNA.

Jedna bakteriální buňka může mít současně několik různých mechanismů rezistence vůči jednomu antibiotiku.

Rezistence bakterií na antibiotika může být vrozená nebo získaná. Vrozená rezistence může být způsobena zvláštností struktury vnějších struktur nebo schopností daného druhu nebo rodu bakterií vylučovat látku, která antibiotikum inaktivuje. A k získané rezistenci dochází při přenosu genů horizontálním přenosem genů nebo v důsledku výskytu spontánní mutace. Všechny mechanismy, které bakterie vlastní, jsou zděděny, protože jsou zakódovány v DNA.

Kapitola 3 Horizontální přenos genů

Horizontální přenos genů (HGT) je proces přenosu genetické informace do organismu, který není potomkem. HIP vyžaduje účast minimálně dvou nezávislých procesů: fyzického přenosu DNA a integrace přenesené DNA do genomu příjemce, díky čemuž se takto získané vlastnosti stabilně dědí.

Hlavní roli v HGT hrají různé mobilní genetické elementy: plazmidy, transpozony, IS elementy a další.

Plazmidy jsou extrachromozomální genetické elementy ve formě uzavřené nebo lineární molekuly DNA, které mohou v buňce existovat autonomně po dlouhou dobu. Plazmidy provádějí fyzický přenos genů mezi buňkami různých bakterií. Jsou také platformou, na které dochází k neustálé výměně genetického materiálu prostřednictvím různých rekombinačních systémů. Rekombinace je proces výměny podobných částí DNA.

Transposon je sekvence DNA, která se může pohybovat v genomu. Transpozony obsahují transpoziční geny a další geny a jsou omezeny na speciální přímé nebo invertované koncové repetice.

Prvky IS jsou podobné transposonům, ale kódují pouze proteiny zapojené do procesu transpozice. Mohou být také součástí komplexních transpozonů.

Kvůli masivnímu nekontrolovanému používání antibiotik a špatné ekologii došlo k poklesu přirozených bariér, které omezují možnost HIP u bakterií. To vedlo ke vzniku genů rezistence na antibiotika.

začaly být vysílány na vyšší frekvenci než dříve.

Kapitola 4. Biofilmy

Antibiotická rezistence může také vzniknout tvorbou biofilmů bakterií. Biofilmy jsou supercelulární systém sestávající z bakteriálního společenství s filmovou strukturou. Biofilmy jsou schopny přežít při maximálních terapeutických dávkách antibiotik. Biofilmy mohou vykazovat rezistenci na několik antibiotik. To se děje z následujících důvodů.

1. Existence specifických perzistentních forem bakterií nebo persistentů v biofilmech. Perzistent je zvláštní forma buňky, ve které nedochází k biochemickým reakcím. Antibiotikum tedy neovlivňuje buňku, protože v ní neprobíhají žádné reakce, ale působí na fungující buňky. Po nějaké době buňka tento stav opustí a začne fungovat.
2. Filtrační kapacita matrice. Vzhledem k tomu, že matrice bakteriálních biofilmů se skládá z různých biopolymerů - polysacharidů, proteinů, ale i DNA, matrice nejen váže buňky do jediné struktury, ale také vyplňuje mezibuněčné prostory, což umožňuje biofilmu odstraňovat antibiotika.
3. Populace bakterií, které tvoří biofilm, mohou mít také různé výše zmíněné obranné mechanismy, které se vzájemně doplňují.

Tvorba bakteriálních biofilmů tedy činí bakterie odolnějšími vůči antibiotikům než volně žijící buňky.
Závěr

Vývoj a šíření mnohočetné antibiotické rezistence mezi patogenními bakteriemi již vytváří vážné problémy při léčbě infekcí lidí a zvířat. Navíc reálně hrozí, že další léčba antibiotiky bude obecně neúčinná. Proto jsou zapotřebí nové mechanismy pro boj s patogenními bakteriemi. V současné době vědci vyvíjejí nové strategie pro boj s bakteriálními chorobami. Nyní je ale hlavním úkolem lidstva zastavit nekontrolované užívání antibiotik. Jinými slovy, antibiotika by se neměla používat bez vážného ohrožení zdraví.

V této práci jsem cílů a záměrů dosáhl.
Bibliografie:

1. Mindlin S.Z., Petrova M.A., Bass I.A., Gorlenko Zh.M. Původ, evoluce a migrace genů lékové rezistence // Genetika. 2006. V. 42. č. 11. S. 1495-1511.
2. Petrová M.A. Horizontální přenos genů pro odolnost vůči sloučeninám rtuti a antibiotikům v přirozených populacích paleobakterií. Disertační práce pro titul doktor biologických věd. Moskva: 2013. S. 52-89.
3. Egorov N. S. Základy doktríny antibiotik. Učebnice (6. vyd.). M.: Nakladatelství Moskevské státní univerzity, 2004. S. 7-61.
4. Encyklopedie pro děti Avanta+ // Chemie. T.17. M.: Avanta+, 2004. S. 329.
5. Ovchinnikov Yu.A., Monastyrskaya G.S., Gubanov V.V., Lipkin V.M., Sverdlov E.D., Kiver I.F., Bass I.A., Mindlin S.Z., Danilevskaya O.N., Khesin R.B. Primární struktura nukleotidové substituce RNA polymerázy Escherichia coli v genu beta podjednotky mutantu rpoB255 rezistentního na rifampicin // Molekulární a obecná genetika. 1981. V.184. číslo 3. str. 536-538
6. Chebotar I.V., Mayansky A.N., Konchakova E.D., Lazareva A.V., Chistyakova V.P. Antibiotická rezistence biofilmových bakterií // Klinická mikrobiologie a antimikrobiální chemoterapie. 2012. V. 14, č. 1. S. 51-58.

Dostarynyzben bөlisu:

Antibiotika

Před mnoha staletími bylo zjištěno, že zelená plíseň pomáhá při léčbě těžkých hnisavých ran. Ale v oněch vzdálených dobách neznali mikroby ani antibiotika. První vědecký popis léčebného účinku plísně zelené provedli v 70. letech 19. století ruští vědci V.A.Manassein a A.G. Polotebnov. Poté byla zelená plíseň na několik desetiletí zapomenuta a teprve v roce 1929 se stala skutečnou senzací, která obrátila vědecký svět vzhůru nohama. Fenomenální vlastnosti tohoto nepříjemného živého organismu studoval Alexander Fleming, profesor mikrobiologie na Londýnské univerzitě.

Flemingovy experimenty ukázaly, že zelená plíseň produkuje speciální látku, která má antibakteriální vlastnosti a inhibuje růst mnoha patogenů.

Antibiotika. Historie výroby a používání antibiotik

Vědec nazval tuto látku penicilin, podle vědeckého názvu plísní, které ji produkují. V průběhu dalšího výzkumu Fleming zjistil, že penicilin má škodlivý účinek na mikroby, ale zároveň nemá negativní vliv na leukocyty, které se aktivně podílejí na boji proti infekci, a na další buňky těla. Flemingovi se ale nepodařilo izolovat čistou kulturu penicilinu pro výrobu drog.

Doktrína antibiotik je mladé syntetické odvětví moderní přírodní vědy. V roce 1940 byl poprvé získán chemoterapeutický lék mikrobiálního původu penicilin, antibiotikum, v krystalické formě, které otevřelo éru antibiotik.

Mnoho vědců snilo o vytvoření léků, které by se daly použít při léčbě různých lidských nemocí, léků, které by mohly zabíjet patogenní bakterie, aniž by měly škodlivý účinek na tělo pacienta.

Paul Ehrlich (1854-1915) na základě četných experimentů syntetizoval v roce 1912 arsenový přípravek - salvarsan, který in vitro zabíjí původce syfilis. Ve 30. letech minulého století byly v důsledku chemické syntézy získány nové organické sloučeniny - sulfamidy, mezi nimiž byl červený streptocid (Prontosil) prvním účinným lékem, který měl terapeutický účinek u těžkých streptokokových infekcí.

Dlouhou dobu byl v nádherné izolaci, kromě chininu, alkaloidu mochyně, který používali Indiáni z Jižní a Střední Ameriky k léčbě malárie. Jen o čtvrt století později byly objeveny sulfanilamidové přípravky a v roce 1940 Alexander Fleming izoloval penicilin v čisté formě.

V roce 1937 byl u nás syntetizován sulfidin, sloučenina blízká prontosilu. Objev sulfa léčiv a jejich použití v lékařské praxi představovalo známou éru v chemoterapii mnoha infekčních onemocnění, včetně sepse, meningitidy, zápalu plic, erysipelu, kapavky a některých dalších.

Louis Pasteur a S. Gebert uvedli v roce 1877, že aerobní bakterie inhibují růst Bacillus anthracis.

Koncem 19. století V. A. Manassein (1841-1901) a A. G. Polotebnov (1838-1908) prokázali, že houby z rodu Penicillium dokážou za podmínek in vivo oddálit rozvoj patogenů řady lidských kožních onemocnění.

I. I. Mečnikov (1845-1916) upozornil již v roce 1894 na možnost využití některých saprofytických bakterií v boji proti patogenním mikroorganismům.

V roce 1896 izoloval R. Gozio z kulturní tekutiny Penicillium brevicompactum krystalickou sloučeninu, kyselinu mykofenolovou, která potlačuje růst bakterií antraxu.

Emmirich a Low v roce 1899 ohlásili antibiotickou látku produkovanou Pseudomonas pyocyanea, nazývali ji pyocyanáza; lék byl použit jako terapeutický faktor jako lokální antiseptikum.

V letech 1910-1913 izolovali O. Black a U. Alsberg z houby rodu Penicillium kyselinu penicillovou, která má antimikrobiální vlastnosti.

V roce 1929 objevil A. Fleming nový lék penicilin, který byl izolován v krystalické formě až v roce 1940.

Flemingův objev

V roce 1922, po neúspěšných pokusech o izolaci původce nachlazení, Fleming náhodou objevil lysozym (název vymyslel profesor Wright), enzym, který zabíjí některé bakterie a nepoškozuje zdravé tkáně. Bohužel se ukázalo, že vyhlídky na lékařské použití lysozymu jsou dosti omezené, protože byl poměrně účinný proti bakteriím, které nejsou původci nemocí, a zcela neúčinný proti organismům způsobujícím nemoci. Tento objev přiměl Fleminga k hledání dalších antibakteriálních léků, které by byly pro lidské tělo neškodné.

Další šťastná nehoda, Flemingův objev penicilinu v roce 1928, byla výsledkem řady okolností tak nepravděpodobných, že jsou téměř neuvěřitelné. Na rozdíl od svých pečlivých kolegů, kteří čistili misky s bakteriálními kulturami poté, co byly hotové, Fleming nevyhazoval kultury po dobu 2–3 týdnů, dokud jeho laboratorní stůl nezaplnilo 40–50 misek. Pak začal uklízet, prohlížel si kultury jednu po druhé, aby mu nic zajímavého neuniklo. V jednom z kelímků našel plíseň, která k jeho překvapení inhibovala naočkovanou kulturu bakterií. Po oddělení plísně zjistil, že „vývar“, na kterém plíseň vyrostla, získal výraznou schopnost inhibovat růst mikroorganismů a měl také baktericidní a bakteriologické vlastnosti.

Flemingova nedbalost a jeho pozorování byly dva faktory v celé sérii nehod, které přispěly k objevu. Plíseň, která se ukázala jako infikovaná kultura, patřila k velmi vzácnému druhu. Pravděpodobně byl dovezen z laboratoře, kde se pěstovaly vzorky plísní z domácností astmatických pacientů, aby se z nich vyrobily znecitlivující extrakty. Fleming nechal pohár, který se později proslavil, na laboratorním stole a šel si odpočinout. Chladné počasí v Londýně vytvořilo příznivé podmínky pro růst plísní a následné oteplení pro bakterie. Jak se později ukázalo, slavný objev byl způsoben shodou těchto okolností.

Flemingův počáteční výzkum poskytl řadu důležitých poznatků o penicilinu. Napsal, že je to „účinná antibakteriální látka..., která má výrazný účinek na pyogenní koky a záškrtové bacily. .. Penicilin ani ve velkých dávkách není pro zvířata toxický... Dá se předpokládat, že bude účinným antiseptikem při vnější aplikaci na místa postižená mikroby citlivými na penicilin nebo při vnitřní aplikaci. S vědomím toho však Fleming neučinil zřejmý další krok, který o 12 let později podnikl Howard W. Flory, aby zjistil, zda by myši byly zachráněny před smrtelnou infekcí, kdyby byly léčeny injekcemi penicilinového vývaru. Fleming jej předepsal několika pacientům pro vnější použití. Výsledky však byly rozporuplné. Ukázalo se, že roztok je nestabilní a obtížně se čistí, pokud se jedná o velká množství.

Stejně jako Pasteurův institut v Paříži bylo očkovací oddělení v St. Mary's, kde Fleming pracoval, podporováno prodejem vakcín. Fleming objevil, že při přípravě vakcín pomáhá penicilin chránit kultury před zlatým stafylokokem. Byl to technický úspěch a vědec toho hojně využíval a dával týdenní příkazy k výrobě velkých dávek vývaru. Sdílel vzorky kultury penicilinu s kolegy v jiných laboratořích, ale nikdy se nezmínil o penicilinu v žádném z 27 článků a přednášek, které publikoval ve 30. a 40. letech, i když šlo o látky způsobující smrt bakterií.

V době, kdy byl penicilin získán v purifikované formě, bylo známo pět antibiotických činidel (kyselina mykofenolová, pyokyanáza, aktinomycetin, mycetin a tyrothricin). Následně počet antibiotik rychle rostl a do dnešního dne jich bylo popsáno téměř 7000 (tvořených pouze mikroorganismy); zatímco jen asi 160 se používá v lékařské praxi. S přijetím penicilinu jako léku (1940) vznikl nový směr ve vědě - doktrína antibiotik, která se v posledních desetiletích neobvykle rychle rozvíjí.

V 70. letech 20. století bylo každý rok popsáno více než 300 nových antibiotik. V roce 1937 popsal Welsh první antibiotikum streptomycetického původu, actimycetin, v roce 1939 získali Krasilnikov a Korenyako mycetin a Dubos tyrothricin. Následně počet antibiotik rostl velmi rychlým tempem.

Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu z roku 1945 obdrželi společně Fleming, Cheyne a Flory „za objev penicilinu a jeho léčivé účinky u různých infekčních chorob“. V Nobelově přednášce Fleming poznamenal, že „fenomenální úspěch penicilinu vedl k intenzivnímu studiu antibakteriálních vlastností plísní a dalších nižších členů rostlinné říše. Takové vlastnosti má jen málo z nich.

Za zbývajících 10 let svého života bylo vědci uděleno 25 čestných titulů, 26 medailí, 18 cen, 30 cen a čestné členství v 89 akademiích věd a vědeckých společnostech.

Vedlejší efekty

Antibiotika však nejsou jen všelékem na mikroby, ale také silné jedy. Vedou mezi sebou smrtící války na úrovni mikrosvěta, s jejich pomocí se některé mikroorganismy nemilosrdně vypořádávají s ostatními. Člověk si této vlastnosti antibiotik všiml a využil ji pro své účely – začal se vypořádávat s mikroby jejich vlastními zbraněmi, vytvořil stovky ještě silnějších syntetických léků na bázi přírodních. A přesto k nim stále neodmyslitelně patří schopnost zabíjet, nařízená samotnou přírodou antibiotiky.

Všechna antibiotika bez výjimky mají vedlejší účinky! Vyplývá to ze samotného názvu takových látek. Přirozená vlastnost všech antibiotik zabíjet mikroby a mikroorganismy bohužel nelze směřovat k ničení pouze jednoho druhu bakterií nebo mikrobů. Každé antibiotikum, které ničí škodlivé bakterie a mikroorganismy, má nevyhnutelně stejný depresivní účinek na všechny užitečné mikroorganismy podobné „nepříteli“, který, jak víte, se aktivně účastní téměř všech procesů probíhajících v našem těle.

Lidové léčitelství již dlouho znalo některé způsoby využití mikroorganismů nebo jejich metabolických produktů jako léčebných prostředků, ale důvod jejich léčebného účinku v té době zůstal neznámý. Například plesnivý chléb se v lidovém léčitelství používal k léčbě některých vředů, střevních poruch a dalších nemocí.

V letech 1871-1872. objevily se práce ruských badatelů V. A. Manasseina a A. G. Polotebnova, ve kterých referovali o praktickém využití zelené plísně pro hojení kožních vředů u lidí. První informace o antagonismu bakterií publikoval zakladatel mikrobiologie Louis Pasteur v roce 1877. Upozornil na potlačení rozvoje patogenu antraxu některými saprofytickými bakteriemi a naznačil možnost praktického využití tohoto jevu.

Jméno ruské vědkyně I. I. Mečnikovové (1894) je spojeno s vědecky podloženým praktickým využitím antagonismu mezi enterobakteriemi, které způsobují střevní poruchy, a mikroorganismy mléčného kvašení, zejména bulharskou tyčinkou ("Mečnikovovo sražené mléko"), k léčbě střevní onemocnění člověka.

Ruský lékař E. Gartier (1905) používal k léčbě střevních poruch zakysané mléčné výrobky připravené na startovacích kulturách obsahujících acidophilus bacillus.

Historie objevu antibiotik

Jak se ukázalo, acidophilus bacillus má výraznější antagonistické vlastnosti ve srovnání s tyčinkou bulharskou.

Na konci XIX - začátku XX století. antagonistické vlastnosti byly objeveny u sporotvorných bakterií. Do stejného období spadají i první práce, které popisují antagonistické vlastnosti aktinomycet. Později se R. Dubosovi (1939) podařilo izolovat antibiotickou látku zvanou tyrothricin, což byla směs dvou antibiotik, tyrocidinu a gramicidinu, z kultury půdního sporonosného bacilu Bacillus brevis. V roce 1942 sovětští výzkumníci G. F. Gause a M. G. Brazhnikova izolovali z půd poblíž Moskvy nový kmen Bacillus brevis syntetizující antibiotikum gramicidin C, který se liší od gramicidinu Dubos.

V roce 1939 N. A. Krasilnikov a A. I. Korenyako získali první antibiotikum aktinomycetového původu mycetin z kultury aktinomycety nachové Actinomyces violaceus izolované z půdy a studovali podmínky biosyntézy a využití mycetinu na klinice.

A. Fleming, studující streptokoky, je pěstoval na živném médiu v Petriho miskách. Na jednom kalíšku spolu se stafylokoky vyrostla plísňová kolonie, kolem které se stafylokoky nevyvíjely. Fleming, zaujatý tímto fenoménem, ​​izoloval kulturu houby, později identifikovanou jako Penicillium notatum. Teprve v roce 1940 se oxfordské skupině výzkumníků podařilo izolovat látku, která potlačuje růst stafylokoků. Výsledné antibiotikum bylo pojmenováno penicilin.

S objevem penicilinu začala nová éra v léčbě infekčních onemocnění – éra užívání antibiotik. Během krátké doby se objevil a rozvinul nový průmysl vyrábějící antibiotika ve velkém měřítku. Nyní nabyla problematika mikrobiálního antagonismu velkého praktického významu a smysluplná se stala práce na identifikaci nových mikroorganismů produkujících antibiotika.

V SSSR se získáním penicilinu úspěšně zabývala skupina výzkumníků vedená 3. V. Ermoljevem. V roce 1942 byl vyvinut domácí přípravek penicilin. Waksman a Woodruff izolovali antibiotikum aktinomycin z kultury Actinomyces antibioticus, které bylo později použito jako protirakovinné činidlo.

Streptomycin, objevený v roce 1944 Waksmanem a spol., byl prvním antibiotikem aktinomycetového původu, které našlo široké uplatnění zejména při léčbě tuberkulózy. Mezi antibiotika proti tuberkulóze patří také viomycin (florimycin), cykloserin, kanamycin a později objevený rifamycin.

V následujících letech intenzivní hledání nových sloučenin vedlo k objevu řady dalších terapeuticky cenných antibiotik, která našla široké uplatnění v medicíně. Patří sem léky se širokým spektrem antimikrobiální aktivity. Inhibují růst nejen grampozitivních bakterií citlivějších na antibiotika (původci zápalů plic, různé hnisání, antrax, tetanus, záškrt, tuberkulóza), ale i gramnegativních mikroorganismů, které jsou vůči antibiotikům odolnější (původci břišního tyfu, úplavice, cholery, brucelózy, tularémie), stejně jako rickettsie (původci tyfu) a velké viry (původci psitakózy, lymfogranulomatózy, trachomu atd.). Mezi tato antibiotika patří chloramfenikol (levomycetin), chlortetracyklin (biomycin), oxytetracyklin (terramycin), tetracyklin, neomycin (kolimycin, mycerin), kanamycin, paromomycin (monomycin) atd. Kromě toho mají lékaři v současné době k dispozici i skupinu rezervních antibiotik , aktivní proti grampozitivním patogenům rezistentním na penicilin, stejně jako antifungální antibiotika (nystatin, griseofulvin, amfotericin B, levorin).

V současné době se počet známých antibiotik blíží 2000, ale v klinické praxi se používá pouze asi 50.

Antibiotikum je chemická látka, která je produkována jedním organismem a ničí jiný. Název „antibiotikum“ pochází ze slova „antibióza“ (z řeckého „anti“ – „proti“, „bios“ – „život“) – termínu, který zavedl v roce 1889 student Louise Pasteura Paul Villemin. Označuje proces, kterým lze jeden život použít ke zničení druhého.

"Život vs život"

V širokém slova smyslu jsou antibiotika obecným názvem pro léky, které se používají v boji proti bakteriálním onemocněním. Obsahují látku, kterou produkují určité mikroby. Antibiotika se získávají z rostlin, hub, vody, půdy a dokonce i ze vzduchu. Jakmile se dostanou do těla, napadnou a zabijí infekci, ale nepoškodí zdravé buňky. Antibiotika se používají k léčbě různých nebezpečných onemocnění jako je tuberkulóza, syfilis, záškrt a mnoho dalších.

Lidé používají antibiotika již více než 2500 let. Samozřejmě předtím měly trochu jiný vzhled, než na jaký je moderní člověk zvyklý. Žádné pilulky a kapsle – jen to, co se dá sehnat v přírodě. Plíseň se například často používala jako antibiotikum – pomáhala léčit vyrážky, hnisající rány a kožní infekce.

Koncem 19. století začal v oblasti lékařského výzkumu skutečný boom. Hlavním důvodem je vynález přístroje, bez kterého se dnes neobejde žádná laboratoř – mikroskopu. Vědci poprvé objevili svět mikroorganismů, které nelze spatřit pouhým okem.

Louis Pasteur zjistil, že ne všechny bakterie jsou pro člověka neškodné. Zkoumal rozbory mnoha nemocných pacientů a prokázal existenci patogenních bakterií. Po něm se studiem infekcí ujal Robert Koch, který vyvinul metodu izolace a množení bakterií. Od té doby se vědci snaží vyvinout léky, které dokážou zabíjet mikroby, ale všechny se ukázaly být buď nebezpečné, nebo neúčinné.

Objev Alexandra Fleminga

Po tisíce let se lidstvo bezvýsledně potýká s epidemiemi smrtelných nemocí. 90 % dětí zemřelo v kojeneckém věku na infekce, které se dnes dají vyléčit za pár dní. Ještě před dvěma sty lety neexistovala účinná léčba nemocí, jako je zápal plic, kapavka nebo revmatická horečka.

Nemocnice byly přeplněné lidmi s otravou krve, která začala kvůli banálnímu škrábnutí nebo zranění. Samozřejmě pak všichni zemřeli. Vše se změnilo až po vynálezu antibiotika zvaného penicilin.

Antibiotika jsou sloučeniny produkované bakteriemi a houbami, které jsou schopné zabíjet nebo inhibovat konkurenční mikrobiální druhy. Tento jev je již dlouho znám – i staří Egypťané používali pleťové vody z plesnivého chleba na infikované rány. Ale penicilin, první skutečné antibiotikum, byl objeven až v roce 1928. Objevil jej Alexander Fleming, profesor bakteriologie v nemocnici St Mary's Hospital v Londýně.

Po návratu z dovolené 3. září 1928 začal Fleming třídit Petriho misky obsahující kolonie stafylokoků, které způsobují bolesti v krku, vředy a abscesy. V jednom z pohárů si všiml něčeho neobvyklého. Kromě jedné oblasti byla poseta koloniemi stafylokoků. Drobná oblast, kde se kapka plísně nacházela, byla zcela bez bakterií. Prostor kolem plísně, která byla později pojmenována jako vzácný kmen Penicillium notatum, byl průhledný. Zdálo se, že plíseň vyzařuje něco, co brání růstu bakterií.

Fleming objevil, že plíseň je schopna zabíjet širokou škálu škodlivých bakterií, jako je streptokok, meningokok a bacil záškrtu. Poté začal pracovat na novém úkolu. Vědec stanovil pro své studenty Stuarta Craddocka a Fredericka Ridleyho nelehký úkol – museli z plísně izolovat čistý penicilin. Experiment nebyl zcela úspěšný - byli schopni připravit pouze roztoky suroviny.

Fleming publikoval své výsledky v British Journal of Experimental Pathology v červnu 1929. Ve zprávě se jen letmo dotkl potenciálních terapeutických přínosů penicilinu. V této fázi se zdálo, že hlavním cílem jeho výzkumu bude nalezení bakterií odolných vůči penicilinu. To mělo alespoň praktický význam pro bakteriology a udržovalo je zájem o penicilin.

Další vědci, včetně Harolda Raistricka, profesora biochemie na London School of Hygiene and Tropical Medicine, se také pokusili vyčistit penicilin. Ale všechny selhaly.

Studium penicilinu na Oxfordské univerzitě

Howard Florey, Ernst Cheyne a jejich kolegové z Pathologické fakulty sira Williama Dunna na Oxfordské univerzitě proměnili penicilin z laboratorní kuriozity na život zachraňující lék. Jejich práce na čištění penicilinu začala v roce 1939. Kvůli vojenským podmínkám bylo zvláště obtížné provádět výzkum. K dokončení programu pokusů na zvířatech a klinických studií potřeboval tým zpracovat až 500 litrů plísňového filtrátu týdně.

Začali ji pěstovat v různých nádobách, které vůbec nevypadaly jako nádoby na kultury: vany, podnosy, láhve od mléka a dózy na jídlo. Později byla na zakázku vyvinuta speciální fermentační nádoba. Vědci najali tým „penicilinových dívek“, aby na fermentaci dohlíželi. Ve skutečnosti se oxfordská laboratoř proměnila v továrnu na penicilin.

Mezitím biochemik Norman Heatley získal penicilin z obrovských objemů filtrátu jeho extrakcí do amylacetátu a poté zpět do vody pomocí protiproudého systému. Edward Abraham, další biochemik, který byl najat, aby urychlil výrobu, použil nově objevenou techniku ​​kolonové chromatografie k odstranění nečistot z penicilinu.

V roce 1940 provedl Howard Flory důležité experimenty, které ukázaly, že penicilin může chránit myši před infekcí smrtícími streptokoky. Poté, 12. února 1941, se 43letý policista Albert Alexander stal prvním člověkem, který otestoval oxfordský penicilin. Při prořezávání růží se poškrábal na rtech a dostal život ohrožující infekci s obrovskými abscesy, které postihly jeho oči, obličej a plíce.

Několik dní po injekci se stav pacienta výrazně zlepšil. Zásoby drog ale došly a o pár dní později zemřel. U dalších pacientů následovaly mnohem lepší výsledky a brzy se objevily plány na zpřístupnění penicilinu britským vojákům, kteří byli zraněni na bojišti.

Americká výroba penicilinu během druhé světové války

Howard Flory připustil, že výroba penicilinu ve velkém měřítku byla nemožná v Británii, kde byl chemický průmysl zcela pohlcen válkou. S podporou Rockefellerovy nadace cestovali Flory a jeho kolega Norman Heatley v létě 1941 do Spojených států. Plánovali zainteresovat americký farmaceutický průmysl na výrobě penicilinu ve velkém měřítku.

Fyziolog z Yale John Fulton spojil své britské kolegy s lidmi, kteří by jim mohli pomoci dosáhnout tohoto cíle. A brzy toho bylo dosaženo – Northern Regional Research Laboratory (NRRL) ministerstva v Peorii ve státě Illinois se rozhodla zahájit výrobu.

O několik týdnů později vědec Andrew Moyer zjistil, že je možné významně zvýšit výtěžek penicilinu nahrazením laktózy používané oxfordskými vědci sacharózou. Krátce nato učinil ještě důležitější objev – Moyer viděl, že přidání kukuřičného roztoku do fermentačního média vedlo k desetinásobnému zvýšení výnosu.

Brzy začalo celosvětové hledání nejlepších kmenů, které produkují penicilin. Vzorky půdy byly zaslány do NRRL z celého světa. Ironií osudu byl nejvhodnější plesnivý meloun z trhu s ovocem Peoria. Produktivnější mutant tzv. cantaloupe kmene byl získán pomocí rentgenového záření v Carnegie Institution. Čas plynul a použití penicilinu bylo stále omezeno na klinické studie.

Fermentace, rekonstituce, čištění a balení rychle ustoupily spojenému úsilí chemických vědců a inženýrů, kteří pracovali na experimentální výrobě penicilinu. 1. března 1944 otevřela společnost Pfizer první komerční závod na velkovýrobu penicilinu v Brooklynu ve státě New York.

"Zázračný lék"

Mezitím klinické studie ve vojenském i civilním sektoru potvrdily terapeutické vlastnosti penicilinu. Prokázali, že lék je účinný při léčbě široké škály onemocnění, včetně streptokokových, stafylokokových a gonokokových infekcí. Americká armáda stanovila hodnotu penicilinu pro léčbu chirurgických infekcí a infekcí ran.

Klinické studie také prokázaly jeho účinnost proti syfilis a do roku 1944 se stal primární léčbou této nemoci v ozbrojených silách Británie a Spojených států. Jakmile se zpráva o této nové „zázračné droze“ začala dostávat k veřejnosti, poptávka po penicilinu vzrostla. Ale zpočátku byly zásoby omezené a přednost dostalo vojenské využití.

Naštěstí od začátku roku 1944 začala výroba penicilinu dramaticky narůstat – z 21 na 1663 miliard kusů. A již v roce 1945 to bylo 6,8 bilionu. Americké vládě se nakonec podařilo odstranit všechna omezení dostupnosti léku a od 15. března 1945 se stal penicilin dostupný pro každého spotřebitele – bylo ho možné zakoupit v nejbližší lékárně.

Do roku 1949 činila roční produkce penicilinu ve Spojených státech 133,229 miliard jednotek a cena klesla z 20 dolarů (1943) na 10 centů.

Na stráži lidskosti

Na farmaceutickém trhu se v současnosti používá více než 70 různých typů antibiotik. Většina z nich se používá k léčbě infekcí, některé se používají na houby a prvoky. Dnes jsou považovány za zcela bezpečný lék, samozřejmě v závislosti na dávkování.

Vědci neustále pracují na vynálezu nových antibiotik. Testují tisíce přírodních rostlin a chemikálií. To je způsobeno tím, že infekce vyvinou imunitu vůči zastaralým lékům. Každým rokem mutují a zlepšují se, takže účinná léčba je mnohem složitější.

Antibiotika jsou skvělý vynález, možná jeden z nejlepších.

Pomáhají lidem přežít bojem s nemocemi a infekcemi, které by je jinak mohly zabít. Antibiotika zachraňují životy – co může být užitečnější? Hlavní věc je používat je moudře.