Shumë shekuj më parë, u vu re se myku i gjelbër ndihmon në trajtimin e plagëve të rënda të acaruara. Por në ato kohë të largëta ata nuk dinin për mikrobet apo antibiotikët. Përshkrimi i parë shkencor i efektit terapeutik të mykut të gjelbër u bë në vitet 70 të shekullit të 19-të nga shkencëtarët rusë V.A. Manassein dhe A.G. Polotebnov. Pas kësaj, myku i gjelbër u harrua për disa dekada dhe vetëm në vitin 1929 u bë një ndjesi e vërtetë që e ktheu botën shkencore përmbys. Cilësitë fenomenale të këtij organizmi të gjallë të pakëndshëm u studiuan nga Alexander Fleming, profesor i mikrobiologjisë në Universitetin e Londrës.

Eksperimentet e Fleming-ut treguan se myku i gjelbër prodhon një substancë të veçantë që ka veti antibakteriale dhe pengon rritjen e shumë patogjenëve. Shkencëtari e quajti këtë substancë penicilinë, sipas emrit shkencor të mykut që e prodhojnë atë. Në rrjedhën e hulumtimeve të mëtejshme, Fleming zbuloi se penicilina ka një efekt të dëmshëm mbi mikrobet, por në të njëjtën kohë nuk ka një efekt negativ në leukocitet, të cilat janë të përfshira në mënyrë aktive në luftën kundër infeksionit, dhe qelizat e tjera të trupit. Por Fleming nuk arriti të izolonte një kulturë të pastër të penicilinës për prodhimin e barnave.

Doktrina e antibiotikëve është një degë e re sintetike e shkencës moderne natyrore. Për herë të parë në vitin 1940, një ilaç kimioterapeutik me origjinë mikrobike, penicilina, u mor në një formë kristalore - një antibiotik që hapi epokën e antibiotikëve.

Shumë shkencëtarë ëndërronin të krijonin ilaçe që mund të përdoren në trajtimin e sëmundjeve të ndryshme të njeriut, ilaçe që mund të vrisnin bakteret patogjene pa pasur një efekt të dëmshëm në trupin e pacientit.

Paul Ehrlich (1854-1915), si rezultat i eksperimenteve të shumta, sintetizoi në vitin 1912 një preparat arseniku - salvarsan, i cili vret agjentin shkaktar të sifilizit in vitro. Në vitet 30 të shekullit të kaluar, si rezultat i sintezës kimike, u përftuan komponime të reja organike - sulfamide, ndër të cilat streptocidi i kuq (Prontosil) ishte ilaçi i parë efektiv që pati një efekt terapeutik në infeksionet e rënda streptokoke.

Për një kohë të gjatë ai ishte në izolim të mrekullueshëm, me përjashtim të kininës, një alkaloid i pemës së kinchona, i përdorur nga indianët e Amerikës Jugore dhe Qendrore për të trajtuar malarinë. Vetëm një çerek shekulli më vonë, u zbuluan përgatitjet sulfanilamide dhe në vitin 1940 Alexander Fleming izoloi penicilinën në formën e saj të pastër.

Në vitin 1937, në vendin tonë u sintetizua sulfidina, një përbërës afër prontosilit. Zbulimi i barnave sulfa dhe përdorimi i tyre në praktikën mjekësore përbën një epokë të njohur në kimioterapinë e shumë sëmundjeve infektive, duke përfshirë sepsën, meningjitin, pneumoninë, erizipelën, gonorrenë dhe disa të tjera.

Louis Pasteur dhe S. Gebert raportuan në 1877 se bakteret aerobike pengojnë rritjen e Bacillus anthracis.

AT fundi i XIX shekulli V. A. Manassein (1841-1901) dhe A. G. Polotebnov (1838-1908) treguan se kërpudhat nga gjinia Penicillium janë në gjendje të vonojnë zhvillimin e patogjenëve të një numri sëmundjesh të lëkurës njerëzore në kushte in vivo.

II Mechnikov (1845 - 1916) në 1894 tërhoqi vëmendjen për mundësinë e përdorimit të disa baktereve saprofitike në luftën kundër mikroorganizmave patogjenë.

Në 1896, R. Gozio izoloi një përbërës kristalor, acidin mikofenolik, nga lëngu kulturor i Penicillium brevicompactum, i cili shtyp rritjen e baktereve të antraksit.

Emmirich dhe Low në 1899 raportuan një substancë antibiotike të prodhuar nga Pseudomonas pyocyanea, ata e quajtën atë piocyanazë; droga është përdorur si një faktor terapeutik si një antiseptik lokal.

Në 1910-1913, O. Black dhe U. Alsberg izoluan acidin penicilik nga një kërpudhë e gjinisë Penicillium, e cila ka veti antimikrobike.

Në vitin 1929, A. Fleming zbuloi një ilaç të ri penicilinë, e cila u izolua në formë kristalore vetëm në vitin 1940.

Zbulimi i Flemingut

Në vitin 1922, pas përpjekjeve të pasuksesshme për të izoluar agjentin shkaktar të ftohjes, Fleming zbuloi aksidentalisht lizozimën (emri u shpik nga profesor Wright) - një enzimë që vret disa baktere dhe nuk dëmton indet e shëndetshme. Fatkeqësisht, perspektivat për përdorimin mjekësor të lizozimës rezultuan të jenë mjaft të kufizuara, pasi ajo ishte mjaft efektive kundër baktereve që nuk janë patogjene dhe plotësisht joefektive kundër organizmave që shkaktojnë sëmundje. Ky zbulim e shtyu Flemingun të kërkonte ilaçe të tjera antibakteriale që do të ishin të padëmshme për trupin e njeriut.

Aksidenti tjetër i lumtur - zbulimi i penicilinës nga Fleming në 1928 - ishte rezultat i një sërë rrethanash aq të pabesueshme sa është pothuajse e pamundur të besosh në to. Ndryshe nga kolegët e tij të përpiktë që pastronin enët e kulturës bakteriale pasi të mbaronin, Fleming nuk i hodhi kulturat për 2-3 javë derisa stoli i tij i laboratorit ishte i mbushur me 40-50 enë. Pastaj filloi të pastronte, duke parë kulturat një nga një, për të mos humbur asgjë interesante. Në njërën prej gotave, ai gjeti myk, i cili, për habinë e tij, pengoi kulturën e inokuluar të baktereve. Pas ndarjes së mykut, ai zbuloi se "supja" në të cilën ishte rritur myku fitoi një aftësi të theksuar për të penguar rritjen e mikroorganizmave, dhe gjithashtu kishte veti baktericidale dhe bakteriologjike.

Plogështia e Flemingut dhe vëzhgimi i tij ishin dy faktorë në një seri të tërë aksidentesh që kontribuan në zbulimin. Myku, i cili doli të ishte kulturë e infektuar, i përkiste një specie shumë të rrallë. Ndoshta është sjellë nga një laborator ku janë rritur mostrat e mykut nga shtëpitë e pacientëve astmatikë për të bërë prej tyre ekstrakte desensibilizuese. Fleming la kupën që më vonë u bë e famshme në tryezën e laboratorit dhe shkoi të pushonte. Pushimi i ftohtë në Londër krijoi kushte të favorshme për rritjen e mykut dhe ngrohjen e mëvonshme për bakteret. Siç doli më vonë, zbulimi i famshëm ishte për shkak të rastësisë së këtyre rrethanave.

Hulumtimi fillestar i Fleming dha një sërë njohurish të rëndësishme për penicilinën. Ai shkroi se është “një substancë efektive antibakteriale... që ka një efekt të theksuar në koket piogjene dhe bacilet e difterisë. .. Penicilina, edhe në doza të mëdha, nuk është toksike për kafshët... Mund të supozohet se do të jetë një antiseptik efektiv kur aplikohet nga jashtë në zonat e prekura nga mikrobet e ndjeshme ndaj penicilinës, ose kur administrohet brenda. Megjithatë, duke e ditur këtë, Fleming nuk ndërmori hapin tjetër të dukshëm, i cili 12 vjet më vonë u ndërmor nga Howard W. Florey për të parë nëse minjtë do të shpëtoheshin nga një infeksion vdekjeprurës nëse do të trajtoheshin me injeksione me lëng penicilinë. Fleming ua përshkruajti disa pacientëve për përdorim të jashtëm. Megjithatë, rezultatet kanë qenë jokonsistente. Zgjidhja doli të ishte e paqëndrueshme dhe e vështirë për t'u pastruar nëse përfshiheshin sasi të mëdha.

Ashtu si Instituti Pasteur në Paris, departamenti i vaksinimit në St. Mary's ku punonte Fleming u mbështet nga shitja e vaksinave. Fleming zbuloi se gjatë përgatitjes së vaksinave, penicilina ndihmon në mbrojtjen e kulturave nga stafilokoku aureus. Kjo ishte një arritje teknike dhe shkencëtari e përdori gjerësisht atë, duke dhënë porosi javore për të prodhuar tufa të mëdha supë. Ai ndau mostrat e kulturës së penicilinës me kolegët në laboratorë të tjerë, por ai kurrë nuk e përmendi penicilinën në asnjë nga 27 punimet dhe leksionet që botoi në vitet 1930 dhe 1940, edhe kur bëhej fjalë për substanca që shkaktojnë vdekjen e baktereve.

Kështu, në kohën kur penicilina u përftua në formë të pastruar, ishin të njohura pesë agjentë antibiotikë (acidi mikofenolik, piocianaza, aktinomycetina, micetina dhe tirothricina). Më pas, numri i antibiotikëve u rrit me shpejtësi dhe deri më sot janë përshkruar pothuajse 7000 prej tyre (të formuara vetëm nga mikroorganizmat); ndërsa vetëm rreth 160 përdoren në praktikën mjekësore. Me marrjen e penicilinës si ilaç (1940), u ngrit një drejtim i ri në shkencë - doktrina e antibiotikëve, e cila po zhvillohet jashtëzakonisht shpejt në dekadat e fundit.

Në vitet 1970, më shumë se 300 antibiotikë të rinj përshkruheshin çdo vit. Në vitin 1937, Uellsi përshkroi antibiotikun e parë me origjinë streptomicetike, aktimicetinën; në vitin 1939, Krasilnikov dhe Korenyako morën mycetin dhe Dubos, tirotricin. Më pas, numri i antibiotikëve u rrit me një ritëm shumë të shpejtë.

Çmimi Nobel i vitit 1945 në Fiziologji ose Mjekësi iu dha bashkërisht Fleming, Cheyne dhe Flory "për zbulimin e penicilinës dhe efektet e saj kuruese në sëmundje të ndryshme infektive". Në Leksionin Nobel, Fleming vuri në dukje se "suksesi fenomenal i penicilinës ka çuar në studimin intensiv të vetive antibakteriale të mykut dhe anëtarëve të tjerë më të ulët të mbretërisë së bimëve. Vetëm disa prej tyre kanë veti të tilla.

Në 10 vitet e mbetura të jetës së tij, shkencëtarit iu dhanë 25 grada nderi, 26 medalje, 18 çmime, 30 çmime dhe anëtarësim nderi në 89 akademi të shkencave dhe shoqëri shkencore.

Efekte anësore

Megjithatë, antibiotikët nuk janë vetëm një ilaç për mikrobet, por edhe helme të forta. Duke bërë luftëra vdekjeprurëse mes tyre në nivelin e mikrobotës, me ndihmën e tyre, disa mikroorganizma merren pa mëshirë me të tjerët. Njeriu e vuri re këtë veti të antibiotikëve dhe e përdori atë për qëllimet e tij - ai filloi të merrej me mikrobet me armët e tyre, krijoi qindra ilaçe sintetike edhe më të fuqishme të bazuara në ato natyrore. E megjithatë, aftësia për të vrarë, e caktuar nga vetë natyra, te antibiotikët është ende e pandashme prej tyre.

Të gjithë antibiotikët, pa përjashtim, kanë efekte anësore! Kjo rrjedh nga vetë emri i substancave të tilla. Vetia natyrore e të gjithë antibiotikëve për të vrarë mikrobet dhe mikroorganizmat, për fat të keq, nuk mund të drejtohet në shkatërrimin e vetëm një lloji të baktereve ose mikrobeve. Duke shkatërruar bakteret dhe mikroorganizmat e dëmshëm, çdo antibiotik në mënyrë të pashmangshme ka të njëjtin efekt dëshpërues në të gjithë mikroorganizmat e dobishëm të ngjashëm me "armikun", të cilët, siç e dini, marrin pjesë aktive në pothuajse të gjitha proceset që ndodhin në trupin tonë.



Historia e zbulimit të antibiotikëve

Zbulimi i antibiotikëve, pa ekzagjerim, mund të quhet një nga arritjet më të mëdha të mjekësisë të shekullit të kaluar. Zbuluesi i antibiotikëve është shkencëtari anglez Fleming, i cili në vitin 1929 përshkroi efektin baktericid të kolonive të kërpudhave Penicilina në kolonitë e baktereve që rriten në afërsi të kërpudhave. Ashtu si shumë zbulime të tjera të mëdha në mjekësi, zbulimi i antibiotikëve u bë rastësisht. Rezulton se shkencëtarit Fleming nuk e pëlqente vërtet pastërtinë, dhe për këtë arsye shpesh tubat e provës në raftet në laboratorin e tij ishin të tejmbushur me myk. Një ditë, pas një mungese të shkurtër, Fleming vuri re se një koloni e rritur e penicilinës së mykut e shtypi plotësisht rritjen e një kolonie fqinje të baktereve (të dyja kolonitë u rritën në të njëjtën epruvetë). Këtu duhet t'i bëjmë haraç gjeniut të shkencëtarit të madh, i cili ishte në gjendje të vinte re këtë fakt të jashtëzakonshëm, i cili shërbeu si bazë për supozimin se kërpudhat mposhtën bakteret me ndihmën e një substance të veçantë të padëmshme për veten e tyre dhe vdekjeprurëse për bakteret. Kjo substancë është një antibiotik natyral - një armë kimike e mikrobotës. Në të vërtetë, zhvillimi i antibiotikëve është një nga metodat më të avancuara të konkurrencës midis mikroorganizmave në natyrë. Në formën e tij të pastër, substanca, ekzistenca që mendoi Fleming, u mor gjatë Luftës së Dytë Botërore. Kjo substancë u emërua penicilinë (nga emri i llojit të kërpudhave nga kolonitë e të cilave u mor ky antibiotik). Gjatë luftës, ky ilaç i mrekullueshëm shpëtoi mijëra pacientë të dënuar me vdekje nga komplikimet purulente. Por ky ishte vetëm fillimi i epokës së antibiotikëve. Pas luftës, kërkimet në këtë fushë vazhduan dhe ndjekësit e Fleming zbuluan shumë substanca me vetitë e penicilinës. Doli se përveç kërpudhave, substanca me veti të ngjashme prodhohen edhe nga disa baktere, bimë dhe kafshë. Kërkimet paralele në mikrobiologji, biokimi dhe farmakologji më në fund kanë çuar në shpikjen e një sërë antibiotikësh të përshtatshëm për trajtimin e një sërë infeksionesh të shkaktuara nga bakteret. Doli se disa antibiotikë mund të përdoren për të trajtuar infeksionet kërpudhore ose për të shkatërruar tumoret malinje. Termi "antibiotik" vjen nga fjalët greke anti, që do të thotë kundër dhe bios - jetë, dhe fjalë për fjalë përkthehet si "ilaç kundër jetës". Pavarësisht kësaj, antibiotikët po shpëtojnë dhe do të vazhdojnë të shpëtojnë miliona jetë.

Grupet kryesore të antibiotikëve të njohur aktualisht

Antibiotikët beta-laktamë.Në grupin e antibiotikëve beta-laktam përfshihen dy nëngrupe të mëdha të antibiotikëve më të njohur: penicilinat dhe cefalosporinat, të cilët kanë strukturë të ngjashme kimike.Grupi i penicilinës. Penicilinat merren nga kolonitë e kërpudhave Penicillium, prej nga vjen emri i këtij grupi antibiotikësh. Veprimi kryesor i penicilinës lidhet me aftësinë e tyre për të penguar formimin e murit qelizor të baktereve dhe në këtë mënyrë pengon rritjen dhe riprodhimin e tyre. Gjatë periudhës së riprodhimit aktiv, shumë lloje bakteresh janë shumë të ndjeshme ndaj penicilinës dhe për këtë arsye veprimi i penicilinës është baktericid.

Një veti e rëndësishme dhe e dobishme e penicilinave është aftësia e tyre për të depërtuar në qelizat e trupit tonë. Kjo veti e penicilinës bën të mundur trajtimin e sëmundjeve infektive, agjenti shkaktar i të cilave "fshihet" brenda qelizave të trupit tonë (për shembull, gonorreja). Antibiotikët nga grupi i penicilinës kanë rritur selektivitetin dhe për këtë arsye praktikisht nuk ndikojnë në trupin e personit që merr trajtimin. Disavantazhet e penicilinave përfshijnë ekskretimin e tyre të shpejtë nga trupi dhe zhvillimin e rezistencës bakteriale ndaj kësaj klase të antibiotikëve. Penicilinat biosintetike merren direkt nga kolonitë e mykut. Penicilinat biosintetike më të njohura janë benzilpenicilina dhe fenoksimetilpenicilina. Këta antibiotikë përdoren për trajtimin e bajameve, etheve të kuqe të ndezur, pneumonisë, infeksioneve të plagëve, gonorresë, sifilizit.

Penicilina gjysmë sintetike fitohen në bazë të penicilinave biosintetike duke bashkangjitur grupe të ndryshme kimike. Për momentin, ekziston një numër i madh i penicilinave gjysmë sintetike: amoksicilina, ampicilina, karbenicilina, azlocilina. Një avantazh i rëndësishëm i disa antibiotikëve nga grupi i penicilinave gjysmë sintetike është aktiviteti i tyre kundër baktereve rezistente ndaj penicilinës (bakteret që shkatërrojnë penicilinat biosintetike). Për shkak të kësaj, penicilinat gjysmë sintetike kanë një spektër më të gjerë veprimi dhe për këtë arsye mund të përdoren në trajtimin e një sërë infeksionesh bakteriale. Reaksionet kryesore të padëshiruara që lidhen me përdorimin e penicilinës janë alergjike të natyrës dhe ndonjëherë janë arsye për mospërdorimin e këtyre barnave.

një grup cefalosporinash. Cefalosporinat gjithashtu i përkasin grupit të antibiotikëve beta-laktam dhe kanë një strukturë të ngjashme me atë të penicilinave. Për këtë arsye, disa nga efektet anësore të dy grupeve të antibiotikëve mbivendosen.

Cefalosporinat janë shumë aktive kundër një game të gjerë mikrobesh të ndryshme dhe për këtë arsye përdoren në trajtimin e shumë sëmundjeve infektive. Një avantazh i rëndësishëm i antibiotikëve nga grupi i cefalosporinave është aktiviteti i tyre kundër mikrobeve rezistente ndaj penicilinës (bakteret rezistente ndaj penicilinës). Ka disa gjenerata të cefalosporinave.

“... e megjithatë vajza po bëhet më mirë. Temperatura bie. Zbehje e zvogëluar. Kanë kaluar tre ditë, të cilat i kërkova nga terapisti i famshëm, dhe Katya jeton ...

Dhe a do të jetojë?

Deri më tani, mund të them vetëm një gjë: tash e sa dyzet vjet po e vrojtoj këtë sëmundje të rëndë dhe për herë të parë nuk e njoh. Ju keni bërë një mrekulli. Por një dallëndyshe nuk bën pranverë. E ardhmja do ta tregojë..."

Këto pak rreshta nga romani Libri i Hapur i Veniamin Kaverin tregojnë për një nga përdorimet e para të një ilaçi antibiotik thelbësisht të ri. Nga koha e përshkruar në roman, na ndajnë jo pak 70 vjet. Por në epokën para antibiotikëve, mjekët ishin praktikisht të pafuqishëm kundër infeksioneve kërpudhore dhe bakteriale. Dhe sepse fjala "antibiotik" dukej si "shpëtim".

Termi "antibiotik" (greqisht "anti "kundër" dhe bios "jetë") u propozua nga mikrobiologu amerikan Zelman Waksman në vitin 1942. Por aftësia e disa substancave me origjinë natyrore (kërpudhave) për të penguar rritjen e substancave të tjera natyrore (bakteret). ) është i njohur për një kohë të gjatë.

Myku i rritur në një laborator.

Edhe mjekët e lashtë ishin të njohur me vetitë shëruese të kërpudhave të mykut, për shembull, indianët Maya trajtuan plagët purulente me myk jeshil. Natyrisht, kjo ishte vetëm njohuri praktike, jo e mbështetur nga një bazë shkencore.

Në fund të shekullit XIX. Mjekët e mrekullueshëm rusë, terapisti Vyacheslav Avksentevich Manassein dhe dermatologu Alexei Gerasimovich Polotebnov, përshkruan në shkrimet e tyre efektin vdekjeprurës të mykut mbi patogjenët. Polotebnov përdori një emulsion me myk për të trajtuar ulcerat te pacientët me sifilis, të cilin ai e përshkroi në librin Rëndësia patologjike e mykut (1873). Fatkeqësisht, idetë e Manassein dhe Polotebnov nuk morën zbatim të gjerë praktik në atë kohë.

Fenomeni i antibiozës së shtypjes dhe shkatërrimit të disa mikroorganizmave nga të tjerët u studiua edhe nga mikrobiologu Louis Pasteur. Në 1887, ai përshkroi një antibiozë midis baktereve të tokës dhe baktereve të antraksit. Zhvillimet e Pasteur vazhduan në shkrimet e studiuesit italian Bartolomeo Gosio: në 1896, ai izoloi përbërjen kristaline të acidit mykofenolik nga një lëng që përmban një kulturë të kërpudhave penicilinë. Konsiderohet si një nga barnat e para me veti antibakteriale. Një tjetër ishte piocionaza, e marrë nga mjekët gjermanë Rudolf Emmerich dhe Oskar Lov në 1899. Pyocionaza përmbante bakterin Bacillus pycyoneus, i cili shtyp bakteret e tjera që shkaktojnë kolerën, tifojen dhe difterinë.

Megjithatë, bakteriologu anglez Alexander Fleming quhet zbuluesi i antibiotikëve. Vetë Fleming, i cili mori për zbulimin e tij në 1945 Çmimi Nobël, gjithmonë i caktoi vetes rolin e një personi që vetëm "tërheq vëmendjen e njerëzve te penicilina dhe i vuri një emër".

Historia e zbulimit të Fleming është e njohur gjerësisht, pjesërisht të kujton një anekdotë shkencore, pasi në të kishte një vend për një aksident të madh. Në 1828, Fleming kreu eksperimente me shtame stafilokoke. Në enët e kulturës, ai rriti kolonitë e këtyre baktereve. Ndoshta njëra prej gotave ishte larë keq, ndoshta sporet e mykut hynë në të në një mënyrë tjetër, por fakti mbetet: më 30 shtator 1928, Fleming vuri re se myku ishte rritur në një filxhan me stafilokokë. Nëse shkencëtari do të kishte vendosur të hidhte jashtë kulturën e prishur, zbulimi i penicilinës do të kishte ndodhur pak më vonë. Por Fleming nuk ishte gati për pastrim dhe pas ca kohësh, duke u kthyer në të njëjtën filxhan, vuri re se myku kishte shkatërruar koloninë e stafilokokut. I intriguar nga ky fenomen, Fleming filloi të izolonte substancën aktive nga myku, i cili ka një efekt kaq të dëmshëm në qelizat bakteriale. Së shpejti ai mori substancën që e quajti penicilinë për nder të “fajtorit” të ngjarjes, kërpudhave Penicillium notatum.

A. Fleming në laborator. 1945

Më 13 shtator 1929, në një takim të Klubit të Kërkimeve Mjekësore në Universitetin e Londrës, Alexander Fleming bëri një raport mbi zbulimin e tij. Ai sinqerisht vuri në dukje mangësitë e penicilinës, kryesorja e të cilave ishte paqëndrueshmëria e saj; ajo nuk mund të ruhej për një kohë të gjatë, ajo u shemb dhe humbi vetitë e saj. Përveç kësaj, ilaçi ishte "i pistë", me papastërti të shumta proteinike dhe ekzistonte vetëm në përqendrime të ulëta. Kjo e ndërlikoi përdorimin e mundshëm të penicilinës në praktikën mjekësore: për të arritur efektin e dëshiruar, do të duhej të administrohej në vëllime të mëdha; kjo, si dhe prania e papastërtive, e bënë ilaçin mjaft të rrezikshëm për pacientin.

Biokimistët dhe farmakologët britanikë Howard Flory dhe Ernst Chain filluan të punojnë për izolimin e penicilinës në një formë të përdorshme dhe në këtë mënyrë për të marrë ilaçin më efektiv. Fleming, i cili kurrë nuk arriti të krijonte një formë të qëndrueshme të penicilinës, deri në atë kohë ishte ftohur deri në zbulimin e tij. Flory dhe Chain vazhduan të punonin shumë; duke kujtuar atë kohë, Flory shkroi: “... kemi punuar me penicilinë nga mëngjesi në mbrëmje. Na zuri gjumi me mendimin e penicilinës dhe dëshira jonë e vetme ishte të zgjidhnim misterin e saj.

I dyti Lufte boterore, Londra dhe rrethinat e saj u bombarduan nga avionët gjermanë, por shkencëtarët që punonin në laboratorët e Universitetit të Oksfordit kishin arsye të gëzoheshin: në maj të vitit 1940, minjtë e bardhë që po ngordhnin, të infektuar me streptokokë, u kuruan me një ilaç të ri.

Sidoqoftë, për triumfin e plotë të penicilinës, ishte e nevojshme të testohej tek njerëzit. Në vjeshtën e vitit 1940, një rast i tillë u shfaq: një burrë u soll në një nga klinikat në Oksford, i cili po vdiste nga një infeksion i shkaktuar nga Staphylococcus aureus. Gjithçka filloi me një plagë të vogël në cep të gojës: ajo u acarua dhe nuk u shërua, pavarësisht trajtimit. Më pas infeksioni u përhap në lëkurën e fytyrës, duarve dhe më e rëndësishmja goditi mushkëritë. Pacienti po vdiste, nuk ishte e mundur ta shpëtonin me asnjë mjet të disponueshëm dhe për këtë arsye mjekët guxuan t'i bënin një injeksion penicilinë. Ilaçi pati një efekt të jashtëzakonshëm, pacienti u shërua shpejt, por kristalet e penicilinës, të cilat në atë kohë merreshin vetëm në laborator, shumë ngadalë dhe në sasi të vogla, nuk mjaftonin për një kurë të plotë... Problemi kryesor i shkencëtarëve ishte që Britania e Madhe kishte gjatë luftës nuk kishte burime materiale për të krijuar prodhimin e penicilinës.

Por burime të tilla zotëroheshin nga një fuqi tjetër, Shtetet e Bashkuara të Amerikës, ku Howard Flory shkoi për mbështetje tregtare. Por nuk mund të fajësohen amerikanët që kanë marrë një ide të gatshme. Në Shtetet e Bashkuara, kërkimet ishin gjithashtu duke u zhvilluar në atë kohë: mikrobiologët kryesorë, të udhëhequr nga Zelman Waksman, kërkuan të izolonin një formë të pastër dhe të qëndrueshme të një ilaçi që shpëtonte jetë. Waksman e filloi kërkimin e tij me të njëjtën gjë që dikur i interesonte Louis Pasteur: me antagonizmin e baktereve të tokës dhe bacilit të tuberkulozit. Në vitin 1943, përpjekjet e Waksman dhe grupit të tij u kurorëzuan me sukses: u izolua antibiotiku streptomicina, i cili ishte aktiv kundër agjentëve shkaktarë të murtajës dhe tuberkulozit.

Z. Waksman në laborator. 1953

Prova e parë e suksesshme njerëzore e penicilinës britanike u zhvillua në Shtetet e Bashkuara. Ndodhi në mars 1942. Anna Miller, një paciente në një spital në New Haven, Connecticut, kishte qenë në shtrat me temperaturë të lartë për 11 ditë. Gruaja po vdiste nga sepsa streptokoksike. Por një aksident i lumtur, një shoqërues i përjetshëm i zbulimeve! Shoku i Hauardit, Flori po trajtohej në dhomën tjetër. Pasi mësoi për pacientin që po vdiste, ai sugjeroi që mjekët të përdornin mundësinë e fundit: një penicilinë të panjohur. Të nesërmen pas administrimit të ilaçit, temperatura e Anës ra. Dhe në maj 1942 ajo u largua nga spitali plotësisht e shëndetshme. Dhe në vitin 1990, Anna Miller mbushi 82 vjeç, dhe për nder të saj, si dhe për nder të mrekullisë së parë të penicilinës, u mbajtën festime në Muzeun Smithsonian të Shkencave të Natyrës në Uashington.

Shkencëtarët sovjetikë në atë kohë ishin në izolim të detyruar intelektual në vitet 1930 dhe 1940. Studimi i revistave të huaja, dhe aq më tepër komunikimi aktiv me kolegë nga jashtë, ishte i rrezikshëm dhe, për rrjedhojë, pothuajse i pamundur. Prandaj, mikrobiologjia dhe farmakologjia sovjetike u zhvilluan në mënyrë të pavarur, por në të njëjtën kohë jashtëzakonisht me sukses. Nderi i zbulimit të penicilinës sovjetike crustosin (e quajtur sipas kërpudhave Penicillium crustosum) i përket mikrobiologes Zinaida Vasilievna Yermolyeva. Ajo gjithashtu qëndroi në origjinën e organizimit të prodhimit industrial të krustozinës, dhe kjo u bë në kohën më të nevojshme për atë kohë: në kulmin e të Madhit. Lufta Patriotike. Mijëra të plagosur u shpëtuan nga komplikimet postoperative dhe infeksionet e plagëve falë penicilinës-crustosin. Interesante, kur në vitin 1944 Howard Flory erdhi në Moskë me një grup shkencëtarësh dhe propozoi të kryente teste krahasuese të penicilinës dhe krustosinës sovjetike, krustosina doli të ishte më efektive!

Penicilina e prodhuar nga Glaxo. 1950

Myk myk nën një mikroskop.

Penicilina, streptomicina dhe krustosina u pasuan nga antibiotikë të tjerë. Por “euforia me antibiotikë” ia la shpejt vendin kujdesit. Doli se agjentët infektivë janë "të trajnueshëm" shumë shtame kanë zhvilluar rezistencë ndaj antibiotikëve. Dhe prej shumë vitesh mikrobiologët konkurrojnë me bakteret që do të përshtaten më shpejt: shfaqen antibiotikë të rinj, por shfaqen edhe shtame mikroorganizmash rezistente ndaj tyre. Ka edhe baktere që janë rezistente jo ndaj një, por ndaj disa llojeve të antibiotikëve në të njëjtën kohë.

Megjithatë, e ardhmja tregoi "shenjat e para", si penicilina, krustosina, streptomicina, ishin pararojë e një revolucioni të vërtetë në mjekësi. Fitorja mbi bakteret e çliroi njerëzimin nga shumë kërcënime. Mjerisht, kujtesa e njeriut është e shkurtër dhe nderimi për një mrekulli kalon shumë shpejt, por kjo në asnjë mënyrë nuk e zvogëlon madhështinë e zbulimeve dhe në veçanti zbulimin e antibiotikëve.

Leximi i udhëzimeve

Sipas mjekëve, opinioni i përhapur për padobishmërinë apo edhe dëmtimin e antibiotikëve vjen nga fakti se në pothuajse gjysmën e rasteve këto barna merren pa rekomandimin e mjekut dhe jo sipas indikacioneve. Për shembull, ata po përpiqen të trajtojnë infeksionet virale, të njëjtin grip, megjithëse antibiotikët janë joaktivë ndaj viruseve.

Laboratori i Institutit Kërkimor për zbulimin e antibiotikëve të rinj. G. F. Gause.

Tani shumë nuk mendojnë as që shpikësi i antibiotikëve është shpëtimtari i shumë jetëve. Por kohët e fundit, shumica e sëmundjeve dhe plagëve mund të shkaktojnë një trajtim shumë të gjatë dhe shpesh të pasuksesshëm. 30% e pacientëve vdiqën nga pneumonia e thjeshtë. Tani një rezultat vdekjeprurës është i mundur vetëm në 1% të rasteve të pneumonisë. Dhe kjo u bë e mundur falë antibiotikëve.

Kur janë shfaqur këto ilaçe në farmaci dhe falë kujt?

Hapat e parë drejt shpikjes

Për momentin, dihet gjerësisht në cilin shekull u shpikën antibiotikët. Nuk ka asnjë dyshim se kush i shpiku ato. Megjithatë, si në rastin e antibiotikëve, ne dimë vetëm emrin e personit që iu afrua sa më shumë zbulimit dhe e bëri atë. Zakonisht një numër i madh shkencëtarësh në vende të ndryshme merren me një problem.

Hapi i parë drejt shpikjes së ilaçit ishte zbulimi i antibiozës - shkatërrimi i disa mikroorganizmave nga të tjerët.

Mjekët nga Perandoria Ruse Manassein dhe Polotebnov studiuan vetitë e mykut. Një nga përfundimet e punës së tyre ishte deklarata për aftësinë e mykut për të luftuar bakteret e ndryshme. Ata përdornin preparate myku për të trajtuar sëmundjet e lëkurës.

Pastaj shkencëtari rus Mechnikov vuri re aftësinë e baktereve që përmbahen në produktet e qumështit të fermentuar për të pasur një efekt të dobishëm në traktin tretës.

Më afër zbulimit të një ilaçi të ri ishte një mjek francez i quajtur Duchen. Ai vuri re se arabët e përdornin mykun për të trajtuar plagët në kurrizin e kuajve. Duke marrë mostra të mykut, mjeku kreu eksperimente për trajtimin e derrave gini nga një infeksion i zorrëve dhe mori rezultate pozitive. Disertacioni i shkruar prej tij nuk mori përgjigje në komunitetin shkencor të asaj kohe.

Kështu duket Histori e shkurtër rrugën drejt shpikjes së antibiotikëve. Në fakt, shumë popuj të lashtë ishin të vetëdijshëm për aftësinë e mykut për të ndikuar pozitivisht në shërimin e plagëve. Megjithatë, mungesa e metodave dhe teknikave të nevojshme e bëri të pamundur shfaqjen e një medikamenti të pastër në atë kohë. Antibiotiku i parë u shfaq vetëm në shekullin e 20-të.

Zbulimi i drejtpërdrejtë i antibiotikëve

Në shumë mënyra, shpikja e antibiotikëve ishte rezultat i rastësisë dhe rastësisë. Megjithatë, e njëjta gjë mund të thuhet për shumë zbulime të tjera.

Alexander Fleming studioi infeksionet bakteriale. Kjo punë u bë veçanërisht e rëndësishme gjatë Luftës së Parë Botërore. Zhvillimi i teknologjisë ushtarake ka bërë që të shfaqen më shumë të plagosur. Plagët do të infektoheshin, duke çuar në amputime dhe vdekje. Ishte Fleming ai që identifikoi agjentin shkaktar të infeksioneve - streptokokun. Ai gjithashtu vërtetoi se antiseptikët tradicionalë për mjekësi nuk janë në gjendje të shkatërrojnë infeksion bakterial plotësisht.

Ka një përgjigje të qartë për pyetjen se në cilin vit u shpik antibiotiku. Megjithatë, kësaj i paraprinë 2 zbulime të rëndësishme.

Në vitin 1922, Fleming zbuloi lizozimën, një nga përbërësit e pështymës sonë, e cila ka aftësinë të shkatërrojë bakteret. Gjatë kërkimit të tij, shkencëtari shtoi pështymën e tij në një pjatë Petri në të cilën ishin mbjellë bakteret.

Në vitin 1928, Fleming mbolli stafilokokun aureus në enët Petri dhe i la për një kohë të gjatë. Rastësisht, grimcat e mykut hynë në të korrat. Kur, pas një kohe, shkencëtari u kthye në punë me bakteret stafilokoku të farësuar, ai zbuloi se myku ishte rritur dhe shkatërruar bakteret. Ky efekt nuk u krijua nga vetë myku, por nga një lëng transparent i prodhuar gjatë jetës së tij. Shkencëtari e quajti këtë substancë për nder të kërpudhave të mykut (Penicillium) - penicilinë.

Më tej, shkencëtari vazhdoi kërkimin mbi penicilinën. Ai zbuloi se substanca ndikon në mënyrë efektive bakteret, të cilat tani quhen gram-pozitive. Megjithatë, është gjithashtu i aftë të shkatërrojë agjentin shkaktar të gonorresë, megjithëse i përket mikroorganizmave gram-negativë.

Hulumtimi vazhdoi për shumë vite. Por shkencëtari nuk zotëronte njohuritë e kimisë të nevojshme për të marrë një substancë të pastër. Vetëm substanca e pastër e izoluar mund të përdoret për qëllime mjekësore. Eksperimentet vazhduan deri në vitin 1940. Këtë vit, Penicilina u hulumtua nga shkencëtarët Flory dhe Chain. Ata ishin në gjendje të izolonin substancën dhe të merrnin një ilaç të përshtatshëm për fillimin e provave klinike. Rezultatet e para të suksesshme të trajtimit njerëzor u morën në vitin 1941. I njëjti vit konsiderohet data e shfaqjes së antibiotikëve.

Historia e zbulimit të antibiotikëve ka qenë mjaft e gjatë. Vetëm gjatë Luftës së Dytë Botërore u bë e mundur prodhimi masiv i tij. Fleming ishte një shkencëtar britanik, por ishte e pamundur të prodhohej ilaç në MB në atë kohë - kishte armiqësi. Prandaj, mostrat e para të drogës u lëshuan në Shtetet e Bashkuara të Amerikës. Një pjesë e ilaçeve përdorej për nevojat e brendshme të vendit, dhe një pjesë tjetër dërgohej në Evropë, në epiqendrën e armiqësive për të shpëtuar ushtarët e plagosur.

Pas përfundimit të luftës, në vitin 1945, Fleming, si dhe pasardhësit e tij Howard Florey dhe Ernst Chain, morën çmimin Nobel për shërbimet e tyre në fushën e mjekësisë dhe fiziologjisë.

Ashtu si me shumë zbulime të tjera, përgjigjja e pyetjes "kush e shpiku antibiotikun" është e vështirë. Ky ishte rezultat i punës së përbashkët të shumë shkencëtarëve. Secili prej tyre dha kontributin e nevojshëm në procesin e shpikjes së një ilaçi, pa të cilin është e vështirë të imagjinohet mjekësia moderne.

Rëndësia e kësaj shpikjeje

Është e vështirë të argumentohet se zbulimi i penicilinës dhe shpikja e antibiotikëve është një nga ngjarjet më të rëndësishme të shekullit të 20-të. Prodhimi i tij masiv hapi një moment historik të ri në historinë e mjekësisë. Jo shumë vite më parë, pneumonia e zakonshme ishte fatale. Pasi Fleming shpiku antibiotikun, shumë sëmundje pushuan së qeni një dënim me vdekje.

Të lidhura ngushtë janë antibiotikët dhe historia e Luftës së Dytë Botërore. Falë këtyre barnave u parandaluan shumë vdekje të ushtarëve. Pasi u plagosën, shumë prej tyre zhvilluan sëmundje të rënda infektive që mund të çonin në vdekje ose amputim të gjymtyrëve. Ilaçet e reja ishin në gjendje të shpejtonin ndjeshëm trajtimin e tyre dhe të minimizonin humbjet njerëzore.

Pas revolucionit në mjekësi, disa prisnin që bakteret mund të shkatërroheshin plotësisht dhe përgjithmonë. Sidoqoftë, vetë shpikësi i antibiotikëve modernë dinte për veçantinë e baktereve - aftësinë fenomenale për t'u përshtatur me kushtet në ndryshim. Për momentin, mjekësia ka mekanizma për të luftuar mikroorganizmat, por edhe ata kanë mënyrat e tyre të mbrojtjes nga droga. Prandaj, është e pamundur t'i shkatërroni plotësisht ato (të paktën tani), për më tepër, ato ndryshojnë vazhdimisht dhe shfaqen lloje të reja bakteresh.

Problemi i rezistencës

Bakteret janë organizmat e parë të gjallë në planet dhe gjatë mijëvjeçarëve ata kanë zhvilluar mekanizmat me të cilët mbijetojnë. Pas zbulimit të penicilinës, u bë e njohur për aftësinë e baktereve për t'u përshtatur me të, për të mutuar. Në këtë rast, antibiotiku bëhet i padobishëm.

Bakteret riprodhohen aq shpejt sa të kalojnë të gjithë informacionin gjenetik në koloninë tjetër. Kështu, gjenerata e ardhshme e baktereve do të ketë një mekanizëm "vetëmbrojtjeje" nga ilaçi. Për shembull, antibiotiku meticilina u shpik në vitin 1960. Rastet e para të rezistencës ndaj tij u regjistruan në vitin 1962. Në atë kohë, 2% e të gjitha rasteve të sëmundjeve në të cilat ishte përshkruar meticilina nuk iu përgjigjën trajtimit. Në vitin 1995, ajo u bë joefektive në 22% të rasteve klinike dhe pas 20 vjetësh, bakteret ishin rezistente në 63% të rasteve. Antibiotiku i parë u mor në vitin 1941 dhe në vitin 1948 u shfaqën bakteret rezistente. Në mënyrë tipike, rezistenca ndaj barnave shfaqet fillimisht disa vite pasi ilaçi është hedhur në treg. Kjo është arsyeja pse barnat e reja shfaqen rregullisht.

Përveç mekanizmit natyror të "vetëmbrojtjes", bakteret fitojnë rezistencë ndaj ilaçeve për shkak të keqpërdorimit të antibiotikëve nga vetë njerëzit. Arsyet pse këto barna bëhen më pak efektive:

1. Vetë-administrimi i antibiotikëve. Shumë nuk e dinë qëllimin e vërtetë të këtyre barnave, dhe i marrin ato ose një sëmundje të lehtë. Ndodh gjithashtu që mjeku dikur të jepte një lloj ilaçi, dhe tani pacienti e merr të njëjtin ilaç kur është i sëmurë.
2. Mosrespektimi i kursit të trajtimit. Shpesh pacienti e ndërpret ilaçin kur fillon të ndihet më mirë. Por për shkatërrimin e plotë të baktereve, duhet të merrni pilulat për kohën e treguar në udhëzime.
3. Përmbajtja e antibiotikëve në ushqim. Zbulimi i antibiotikëve bëri të mundur shërimin e shumë sëmundjeve. Tani këto barna përdoren gjerësisht nga fermerët për trajtimin e bagëtive dhe shkatërrimin e dëmtuesve që shkatërrojnë të korrat. Kështu, antibiotiku futet në kulturat e mishit dhe perimeve.

Pro dhe kundra

Mund të thuhet pa mëdyshje se shpikja e antibiotikëve modernë ishte e nevojshme dhe bëri të mundur shpëtimin e jetës së shumë njerëzve. Megjithatë, si çdo shpikje, këto barna kanë të mirat dhe të këqijat e tyre.

Aspekti pozitiv i krijimit të antibiotikëve:

• sëmundjet që më parë konsideroheshin fatale kanë shumë herë më pak gjasa të përfundojnë me vdekje;
• kur u shpikën këto barna, jetëgjatësia e njerëzve u rrit (2-3 herë në disa vende dhe rajone);
• të porsalindurit dhe foshnjat vdesin gjashtë herë më rrallë;
• shkalla e vdekjes së grave pas lindjes është ulur me 8 herë;
• u ul numri i epidemive dhe numri i viktimave prej tyre.

Pasi u zbulua preparati i parë antibiotik, u bë e njohur edhe ana negative e këtij zbulimi. Në kohën e krijimit të barnave me bazë penicilinë, kishte baktere që ishin rezistente ndaj saj. Prandaj, shkencëtarët duhej të krijonin disa lloje të tjera ilaçesh. Megjithatë, gradualisht mikroorganizmat zhvilluan rezistencë ndaj "agresorit". Për shkak të kësaj, u bë e nevojshme të krijohen ilaçe të reja dhe të reja që do të jenë në gjendje të shkatërrojnë patogjenët e mutuar. Kështu, çdo vit ka lloje të reja të antibiotikëve, dhe lloje të reja të baktereve që janë rezistente ndaj tyre. Disa studiues thonë se për momentin, rreth një e dhjeta e patogjenëve të sëmundjeve infektive janë rezistente ndaj barnave antibakteriale.

GBOU i qytetit të Moskës Gjimnazi Nr. 1505

"Gjimnazi-Laboratori Pedagogjik i Qytetit të Moskës"

abstrakte
Rezistenca bakteriale ndaj antibiotikëve

Alekseyonok Maria

Mbikëqyrësi: Nozdraceva A. N.

Kapitulli 1 Antibiotikët………………..……………………………….…………………11

1. Çfarë janë antibiotikët? ……………..……………………………….….………4
2. Historia e antibiotikëve …..……………………………….……………4
3. Si ndikojnë antibiotikët bakteret? ..………………….……………4
4. Pse një antibiotik nuk i vret qelizat pritëse? …..…………..5
5. Shfaqja e rezistencës ndaj antibiotikëve tek bakteret ……………….……5

……………………6

Kapitulli 3 Transferimi horizontal i gjenit………………….………………………….8

Kapitulli 4. Biofilmat………………………..………………..……………………….…..9

konkluzioni………………………………………………………………………………..10

Bibliografi ………………………………….…………………………………..10
Prezantimi

Në ditët e sotme, antibiotikët përdoren gjerësisht në mjekësi. Por gjatë përdorimit të tyre, u zbulua shfaqja e rezistencës ndaj antibiotikëve në baktere. Dhe sa më gjatë të trajtohet njerëzimi me antibiotikë, aq më shpejt bakteret përshtaten me ilaçet e reja, pasi zgjidhen jo vetëm gjenet e rezistencës, por edhe mekanizmat për marrjen e shpejtë të tyre nga bakteret patogjene. Shkenca filloi të hetojë shkaqet e këtij fenomeni dhe identifikoi disa mekanizma të rezistencës bakteriale ndaj antibiotikëve.

Kjo temë është konsideruar nga shumë shkencëtarë, dhe për këtë arsye është shkruar në gjuhë shkencore. Më interesonte problemi i stabilitetit për dy arsye. Së pari, gjyshi im u sëmur dhe në procesin e trajtimit të tij u shfaq një problem, pasi bakteret që shkaktuan sëmundjen e tij doli të ishin rezistente ndaj pothuajse të gjithë antibiotikëve. Gjithashtu, nëna ime po studion këtë problem dhe u bë interesante për mua ta kuptoj këtë temë. Kuptova se ky problem është vërtet i rëndësishëm për të gjithë. Prandaj, vendosa të shkruaj për rezistencën e baktereve ndaj antibiotikëve në një gjuhë të kuptueshme për nxënësit e shkollës.

Qëllimi i esesë sime është të studioj dhe prezantoj në një gjuhë të kuptueshme për nxënësit e shkollës mekanizmat e rezistencës bakteriale ndaj antibiotikëve.

Më janë dhënë detyrat e mëposhtme:

1. Përcaktoni antibiotikët

2. Trego kush dhe kur i zbuloi antibiotikët.

3. Përshkruani mekanizmin e veprimit të antibiotikëve mbi bakteret.

4. Përgjigjuni pyetjes: "Pse antibiotiku nuk i vret qelizat eukariote?"

5. Përshkruani mekanizmat e rezistencës bakteriale ndaj antibiotikëve.

6. Përshkruani se çfarë janë biofilmat dhe transferimi horizontal i gjeneve dhe çfarë roli luajnë ato në rezistencën bakteriale ndaj antibiotikëve.

Struktura e punës: abstrakti përbëhet nga një hyrje, kapituj me një rishikim teorik, përfundime dhe burime.

Kapitulli 1 Antibiotikët

1.1 Çfarë janë antibiotikët?

Antibiotikët fillimisht u përkufizuan si substanca organike me origjinë natyrore ose gjysmë sintetike, të afta për të vrarë bakteret ose për të ngadalësuar rritjen e tyre. AT kohët e fundit mjekët dhe shkencëtarët kanë pushuar së veçuari konceptet e antibiotikëve dhe ilaçeve të kimioterapisë (antibiotikë me origjinë krejtësisht sintetike).

1.2 Historia e antibiotikëve

Që nga kohërat e lashta, njerëzit kanë përdorur mykun për të dezinfektuar plagët. Por antibiotiku i parë (penicilina) u zbulua në vitin 1928 nga Alexander Fleming. Penicilina për përdorim terapeutik u zhvillua nga shkencëtarët Flory dhe Chain.

Pas zbulimit të penicilinës, shkencëtarët zbuluan edhe shumë antibiotikë të tjerë, si: aktinomicina, neomicina, streptothricina, bacitracina, polimiksina, viomycina, kloramfenikoli. Shkencëtarët kanë zhvilluar modifikime kimike të antibiotikëve natyralë që kanë veti më të mira medicinale. Ato ishin më pak toksike, nuk shpërbëheshin më gjatë në trupin e njeriut, depërtonin më mirë në organe dhe inde dhe ishin në gjendje të shtypnin më shumë lloje bakteresh.
1.3. Si ndikojnë antibiotikët bakteret?

Antibiotiku lidhet në mënyrë të pakthyeshme me objektivin (enzimat e përfshira në sintezën e ADN-së, ARN-së, proteinave dhe murit qelizor), gjë që çon në ndalimin e një reaksioni kyç (jetik). Si rezultat, bakteri vdes ose ndalon ndarjen (Fig. 1).

Figura 1. Mekanizmi i veprimit të antibiotikëve mbi bakteret.

1.4. Pse një antibiotik nuk i vret qelizat pritëse?

Meqenëse struktura e proteinave eukariote përgjegjëse për reaksionet kryesore biokimike në qelizë ndryshon nga ato prokariote, antibiotikët që veprojnë mbi bakteret nuk janë toksikë për eukariotët. Grupi më i sigurt i antibiotikëve janë penicilinat, pasi prishin formimin e peptidoglikanit, i cili është pjesë e murit qelizor bakterial. Eukariotët nuk formojnë peptidoglikan.

1.5. Shfaqja e rezistencës ndaj antibiotikëve tek bakteret

Krijimi i antibiotikëve të parë e ndihmoi njerëzimin të përballonte shumë sëmundje vdekjeprurëse. Për shembull, me tuberkuloz, pneumoni, infeksione të ndryshme stafilokokale dhe shumë të tjera. Megjithatë, pak më shumë se 10 vjet pas fillimit të përdorimit të antibiotikëve të parë, rezultoi se bakteret zhvillojnë rezistencë ndaj tyre. Përveç kësaj, në vitet e fundit Shkencëtarët kanë zbuluar se rezistenca ndaj antibiotikëve të rinj po shfaqet tani më shpejt se më parë. Vite të tëra kërkimesh shkencore për të gjitha problemet që lidhen me shfaqjen e rezistencës në baktere kanë identifikuar tre shkaqe kryesore të këtij fenomeni. E para është transferimi horizontal i gjeneve.

stabiliteti, e dyta është shfaqja e mutacioneve spontane dhe e treta është formimi i biofilmave nga bakteret.

Tani le të hedhim një vështrim më të afërt në mekanizmat dhe rrugët kryesore për shfaqjen e rezistencës ndaj antibiotikëve.

Kapitulli 2. Mekanizmat e rezistencës bakteriale ndaj antibiotikëve
Figura 2. Mekanizmat biokimikë të rezistencës ndaj barnave. Përpiluar në bazë të skemës së dhënë në artikull nga S. Z. Mindlin, M.A. Petrova, I. A. Bass, Zh. M. Gorlenko. Origjina, evolucioni dhe migrimi i gjeneve të rezistencës ndaj ilaçeve // ​​Gjenetika.

2006. V. 42. Nr. 11. S. 1495.
Mekanizma të ndryshëm biokimikë çojnë në rezistencën ndaj antibiotikëve te bakteret (Fig. 2).

Ekzistojnë mekanizmat e mëposhtëm:

1. Ulja e përshkueshmërisë së membranës.
2. Largimi aktiv i antibiotikut nga qeliza.
3. inaktivizimi i antibiotikëve.
4. Modifikimi i antibiotikut.
5. Modifikimi i molekulës së synuar.

Njihen edhe mekanizma të tjerë më të rrallë të rezistencës.

Mekanizmi i parë është zvogëlimi i përshkueshmërisë së membranës qelizore duke ndryshuar përbërjen e saj kimike.

Nëse antibiotiku ka depërtuar në bakter, atëherë ai ose mund të hiqet në mënyrë aktive nga qeliza ose të çaktivizohet. Transporti aktiv i një antibiotiku jashtë qelizës ndodh për shkak të punës së proteinave të specializuara që formojnë pompa transmembranore që transportojnë antibiotikë. Inaktivizimi ndodh për faktin se bakteri formon enzima të veçanta që ndryshojnë strukturën kimike të antibiotikut, si rezultat i të cilit ai humbet aktivitetin e tij antibakterial. Ndryshimet në strukturën kimike mund të ndodhin përmes degradimit ose modifikimit të antibiotikut. Degradimi është procesi i shkatërrimit të një molekule antibiotiku, për shembull, për shkak të hidrolizës. Modifikimi është procesi i ndryshimit të strukturës së një molekule antibiotiku, për shembull, duke shtuar grupe kimike funksionale shtesë.Një grup funksional është një fragment strukturor i një molekule organike (një grup i caktuar atomesh) që përcakton vetitë e saj kimike.

Një mekanizëm tjetër është modifikimi i molekulës së synuar të bakterit, si pasojë e të cilit prishet lidhja e antibiotikut dhe objektivit. Objektivi është molekula me të cilën lidhet antibiotiku dhe ndërhyn në funksionin e tij, duke rezultuar në vdekjen e bakterit. Objektivat më të zakonshëm janë ADN polimeraza, ARN polimeraza dhe ribozomi. Dhe për ß-laktamazat, objektivi është dipeptidi nga i cili formohet muri qelizor. Modifikimi i objektivit ndodh për shkak të shfaqjes së mutacioneve spontane të gjeneve ose pranisë së gjeneve të veçanta. Rezistenca ndaj rifampicinës është një shembull kryesor i rezistencës që rezulton nga një mutacion i gjenit. Rifampicina lidhet me një nga proteinat (nën-njësia beta) që është pjesë e ARN polimerazës, duke rezultuar në inaktivizimin e të gjithë enzimës. Rezistenca ndaj rifampicinës rezulton nga mutacionet në gjenin që kodon nën-njësinë beta. Kjo është për shkak të kalimit të sekuencës AT në TA. Si rezultat, në proteinën e nën-njësisë beta, acidi aspartik zëvendësohet nga valina. Si rezultat, rifampicina nuk është më në gjendje të lidhet me këtë enzimë të ndryshuar. Frekuenca relativisht e lartë e mutacioneve në gjenin e nën-njësisë beta të ARN polimerazës çon në një përzgjedhje të shpejtë të mutantëve rezistente, gjë që kufizon shumë përdorimin e këtij antibiotiku kundër baktereve të ndjeshme.

Nga mekanizmat më të rrallë, dihet formimi i një shunti metabolik - zëvendësimi i një zinxhiri reaksionesh me një tjetër. Për shembull, ky mekanizëm përdoret nga enterokokët për rezistencë ndaj vankomicinës.

Ky antibiotik lidhet në mënyrë të pakthyeshme me dipeptidin D-Ala-D-Ala, i cili është pjesë e molekulës pararendëse nga e cila formohet muri qelizor. Si rezultat i kësaj lidhjeje, muri qelizor nuk mund të formohet, dhe bakteri gjithmonë vdes. Shkencëtarët menduan se rezistenca ndaj një antibiotiku të tillë nuk do të lindte, por pas 30 vjetësh u shfaq. Në shtamet rezistente, në vend të dipeptidit D-Ala-D-Ala, u gjet një tjetër - D-Ala-D-Lac, me të cilin antibiotiku nuk lidhet. Bakteret rezistente kanë shtatë gjene shtesë që rrjedhin nga transferimi horizontal. Janë këto gjene që përfshihen në sintezën e një pararendësi alternativ të murit qelizor. Dhe vetëm pasi antibiotiku të hyjë në qelizë.

Ekziston gjithashtu një mekanizëm kaq interesant i stabilitetit si imitimi i një molekule të synuar. Studiuesit kanë gjetur një proteinë në bakteret Mycobacterium smegmatis dhe Mycobacterium bovis që paloset në një strukturë terciare shumë të ngjashme me atë të spirales së dyfishtë të ADN-së. Kjo proteinë përbëhet nga 5 aminoacide të palosur në një spirale të djathtë me të njëjtën gjerësi, me të njëjtin spektër të ngarkesës dhe thithjes së dritës si molekula e ADN-së. Një antibiotik (nga grupi i fluorokinoloneve) që ka depërtuar në qelizë lidhet me proteinën dhe jo me ADN-në. Si rezultat, antibiotiku nuk ndikon në sintezën e ADN-së.

Një qelizë bakteriale mund të ketë njëkohësisht disa mekanizma të ndryshëm të rezistencës ndaj një antibiotiku.

Rezistenca bakteriale ndaj antibiotikëve mund të jetë e lindur ose e fituar. Rezistenca kongjenitale mund të jetë për shkak të veçantisë së strukturës së strukturave të jashtme ose aftësisë së një specie ose gjinie të caktuar bakteresh për të sekretuar një substancë që çaktivizon antibiotikun. Dhe rezistenca e fituar ndodh kur gjenet transferohen nga transferimi horizontal i gjeneve, ose për shkak të shfaqjes së mutacionit spontan. Të gjithë mekanizmat që zotëron një bakter janë të trashëguar, pasi janë të koduar në ADN.

Kapitulli 3 Transferimi horizontal i gjenit

Transferimi horizontal i gjeneve (HGT) është procesi i transferimit të informacionit gjenetik te një organizëm që nuk është pasardhës. HGT kërkon pjesëmarrjen e të paktën dy proceseve të pavarura: transferimin fizik të ADN-së dhe integrimin e ADN-së së transferuar në gjenomën e marrësit, për shkak të së cilës tiparet e fituara në këtë mënyrë trashëgohen në mënyrë të qëndrueshme.

Roli kryesor në HGT luhet nga elementë të ndryshëm gjenetikë të lëvizshëm: plazmidet, transpozonët, elementët IS dhe të tjerët.

Plazmidet janë elemente gjenetike ekstrakromozomale në formën e një molekule të mbyllur ose lineare të ADN-së që mund të ekzistojë në mënyrë autonome në një qelizë për një kohë të gjatë. Plazmidet kryejnë transferimin fizik të gjeneve midis qelizave të baktereve të ndryshme. Ato janë gjithashtu një platformë në të cilën ka një shkëmbim të vazhdueshëm të materialit gjenetik përmes sistemeve të ndryshme të rikombinimit. Rekombinimi është procesi i shkëmbimit të pjesëve të ngjashme të ADN-së.

Një transpozon është një sekuencë e ADN-së që mund të lëvizë brenda gjenomit. Transpozonët përmbajnë gjene të transpozimit dhe gjene shtesë dhe janë të kufizuara në përsëritje të veçanta terminale direkte ose të përmbysura.

Elementet IS janë të ngjashëm me transpozonët, por ato kodojnë vetëm për proteinat e përfshira në procesin e transpozimit. Ato gjithashtu mund të jenë pjesë e transpozonëve komplekse.

Për shkak të përdorimit masiv të pakontrolluar të antibiotikëve dhe ekologjisë së dobët, ka pasur një ulje të barrierave natyrore që kufizojnë mundësinë e HIP në baktere. Kjo ka çuar në gjenet e rezistencës ndaj antibiotikëve.

filloi të transmetohej me një frekuencë më të lartë se më parë.

Kapitulli 4. Biofilmat

Rezistenca ndaj antibiotikëve mund të lindë edhe nëpërmjet formimit të biofilmave nga bakteret. Biofilmat janë një sistem mbiqelizor i përbërë nga një bashkësi bakteriale me një strukturë filmike. Biofilmat janë në gjendje të mbijetojnë në doza maksimale terapeutike të antibiotikëve. Biofilmat mund të tregojnë rezistencë ndaj disa antibiotikëve. Kjo ndodh për arsyet e mëposhtme.

1. Ekzistenca në biofilma të formave të veçanta të vazhdueshme të baktereve ose persisters. Persister është një formë e veçantë e një qelize në të cilën nuk ndodhin reaksione biokimike. Kështu, antibiotiku nuk ndikon në qelizë, sepse në të nuk ndodhin reaksione, por antibiotiku ndikon në qelizat funksionale. Pas ca kohësh, qeliza e lë këtë gjendje dhe fillon të funksionojë.
2. Kapaciteti filtrues i matricës. Për shkak të faktit se matrica e biofilmave bakterial përbëhet nga biopolimere të ndryshëm - polisaharide, proteina, madje edhe ADN, matrica jo vetëm që lidh qelizat në një strukturë të vetme, por gjithashtu mbush hapësirat ndërqelizore, gjë që lejon biofilmin të heqë antibiotikët.
3. Popullatat bakteriale që përbëjnë një biofilm mund të kenë gjithashtu mekanizma të ndryshëm mbrojtës të përmendur më lart, duke plotësuar njëri-tjetrin.

Kështu, formimi i biofilmave bakterialë i bën bakteret më rezistente ndaj antibiotikëve sesa qelizat e lira.
konkluzioni

Zhvillimi dhe përhapja e rezistencës së shumëfishtë ndaj antibiotikëve midis baktereve patogjene po krijon tashmë probleme serioze në trajtimin e infeksioneve të njerëzve dhe kafshëve. Përveç kësaj, ekziston një rrezik real që trajtimi i mëtejshëm me antibiotikë në përgjithësi të bëhet i paefektshëm. Prandaj, nevojiten mekanizma të rinj për të luftuar bakteret patogjene. Për momentin, shkencëtarët po zhvillojnë strategji të reja për të luftuar sëmundjet bakteriale. Por tani detyra kryesore e njerëzimit është të ndalojë përdorimin e pakontrolluar të antibiotikëve. Me fjalë të tjera, antibiotikët nuk duhet të përdoren pa një rrezik serioz për shëndetin.

Në këtë punë, qëllimet dhe objektivat u arritën nga unë.
Bibliografi:

1. Mindlin S.Z., Petrova M.A., Bass I.A., Gorlenko Zh.M. Origjina, evolucioni dhe migrimi i gjeneve të rezistencës ndaj ilaçeve // ​​Gjenetika. 2006. V. 42. Nr. 11. S. 1495-1511.
2. Petrova M.A. Transferimi horizontal i gjeneve për rezistencën ndaj përbërjeve të merkurit dhe antibiotikëve në popullatat natyrore të paleobaktereve. Disertacion për gradën Doktor i Shkencave Biologjike. Moskë: 2013. S. 52-89.
3. Egorov N. S. Bazat e doktrinës së antibiotikëve. Libër mësuesi (botim i 6-të). M.: Shtëpia botuese e Universitetit Shtetëror të Moskës, 2004. S. 7-61.
4. Enciklopedia për fëmijë Avanta+ // Kimi. 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. Struktura primare e zëvendësimit të nukleotideve të polimerazës së ARN-së Escherichia coli në gjenin e nën-njësisë beta të mutantit rpoB255 rezistent ndaj rifampicinës // Gjenetika molekulare dhe e përgjithshme. 1981. V.184. Numri 3. fq 536-538
6. Chebotar I.V., Mayansky A.N., Konchakova E.D., Lazareva A.V., Chistyakova V.P. Rezistenca antibiotike e baktereve biofilmike // Mikrobiologjia Klinike dhe Kimioterapia Antimikrobike. 2012. V. 14, nr 1. S. 51-58.

Dostarynyzben bөlisu:

Antibiotikët

Shumë shekuj më parë, u vu re se myku i gjelbër ndihmon në trajtimin e plagëve të rënda të acaruara. Por në ato kohë të largëta ata nuk dinin për mikrobet apo antibiotikët. Përshkrimi i parë shkencor i efektit terapeutik të mykut të gjelbër u bë në vitet 70 të shekullit të 19-të nga shkencëtarët rusë V.A. Manassein dhe A.G. Polotebnov. Pas kësaj, myku i gjelbër u harrua për disa dekada dhe vetëm në vitin 1929 u bë një ndjesi e vërtetë që e ktheu botën shkencore përmbys. Cilësitë fenomenale të këtij organizmi të gjallë të pakëndshëm u studiuan nga Alexander Fleming, profesor i mikrobiologjisë në Universitetin e Londrës.

Eksperimentet e Fleming-ut treguan se myku i gjelbër prodhon një substancë të veçantë që ka veti antibakteriale dhe pengon rritjen e shumë patogjenëve.

Antibiotikët. Historia e prodhimit dhe përdorimit të antibiotikëve

Shkencëtari e quajti këtë substancë penicilinë, sipas emrit shkencor të mykut që e prodhojnë atë. Në rrjedhën e hulumtimeve të mëtejshme, Fleming zbuloi se penicilina ka një efekt të dëmshëm mbi mikrobet, por në të njëjtën kohë nuk ka një efekt negativ në leukocitet, të cilat janë të përfshira në mënyrë aktive në luftën kundër infeksionit, dhe qelizat e tjera të trupit. Por Fleming nuk arriti të izolonte një kulturë të pastër të penicilinës për prodhimin e barnave.

Doktrina e antibiotikëve është një degë e re sintetike e shkencës moderne natyrore. Për herë të parë në vitin 1940 u mor në formë kristalore një ilaç kimioterapeutik me origjinë mikrobike, penicilina, një antibiotik, i cili hapi epokën e antibiotikëve.

Shumë shkencëtarë ëndërronin të krijonin ilaçe që mund të përdoren në trajtimin e sëmundjeve të ndryshme të njeriut, ilaçe që mund të vrisnin bakteret patogjene pa pasur një efekt të dëmshëm në trupin e pacientit.

Paul Ehrlich (1854-1915), si rezultat i eksperimenteve të shumta, sintetizoi në vitin 1912 një preparat arseniku - salvarsan, i cili vret agjentin shkaktar të sifilizit in vitro. Në vitet 30 të shekullit të kaluar, si rezultat i sintezës kimike, u përftuan komponime të reja organike - sulfamide, ndër të cilat streptocidi i kuq (Prontosil) ishte ilaçi i parë efektiv që pati një efekt terapeutik në infeksionet e rënda streptokoke.

Për një kohë të gjatë ai ishte në izolim të mrekullueshëm, me përjashtim të kininës, një alkaloid i pemës së kinchona, i përdorur nga indianët e Amerikës Jugore dhe Qendrore për të trajtuar malarinë. Vetëm një çerek shekulli më vonë, u zbuluan përgatitjet sulfanilamide dhe në vitin 1940 Alexander Fleming izoloi penicilinën në formën e saj të pastër.

Në vitin 1937, në vendin tonë u sintetizua sulfidina, një përbërës afër prontosilit. Zbulimi i barnave sulfa dhe përdorimi i tyre në praktikën mjekësore përbën një epokë të njohur në kimioterapinë e shumë sëmundjeve infektive, duke përfshirë sepsën, meningjitin, pneumoninë, erizipelën, gonorrenë dhe disa të tjera.

Louis Pasteur dhe S. Gebert raportuan në 1877 se bakteret aerobike pengojnë rritjen e Bacillus anthracis.

Në fund të shekullit të 19-të, V. A. Manassein (1841-1901) dhe A. G. Polotebnov (1838-1908) treguan se kërpudhat nga gjinia Penicillium janë në gjendje të vonojnë zhvillimin e patogjenëve të një numri sëmundjesh të lëkurës njerëzore në kushte in vivo.

I. I. Mechnikov (1845-1916) tërhoqi vëmendjen në 1894 për mundësinë e përdorimit të disa baktereve saprofitike në luftën kundër mikroorganizmave patogjenë.

Në 1896, R. Gozio izoloi një përbërës kristalor, acidin mikofenolik, nga lëngu kulturor i Penicillium brevicompactum, i cili shtyp rritjen e baktereve të antraksit.

Emmirich dhe Low në 1899 raportuan një substancë antibiotike të prodhuar nga Pseudomonas pyocyanea, ata e quajtën atë piocyanazë; droga është përdorur si një faktor terapeutik si një antiseptik lokal.

Në 1910-1913, O. Black dhe U. Alsberg izoluan acidin penicilik nga një kërpudhë e gjinisë Penicillium, e cila ka veti antimikrobike.

Në vitin 1929, A. Fleming zbuloi një ilaç të ri penicilinë, e cila u izolua në formë kristalore vetëm në vitin 1940.

Zbulimi i Flemingut

Në vitin 1922, pas përpjekjeve të pasuksesshme për të izoluar agjentin shkaktar të ftohjes, Fleming zbuloi aksidentalisht lizozimën (emri u shpik nga profesor Wright), një enzimë që vret disa baktere dhe nuk dëmton indet e shëndetshme. Fatkeqësisht, perspektivat për përdorimin mjekësor të lizozimës rezultuan të jenë mjaft të kufizuara, pasi ajo ishte mjaft efektive kundër baktereve që nuk janë patogjene dhe plotësisht joefektive kundër organizmave që shkaktojnë sëmundje. Ky zbulim e shtyu Flemingun të kërkonte ilaçe të tjera antibakteriale që do të ishin të padëmshme për trupin e njeriut.

Aksidenti tjetër i lumtur, zbulimi i penicilinës nga Fleming në vitin 1928, ishte rezultat i një sërë rrethanash aq të pamundura sa të ishin pothuajse të pabesueshme. Ndryshe nga kolegët e tij të përpiktë që pastronin enët e kulturës bakteriale pasi të mbaronin, Fleming nuk i hodhi kulturat për 2-3 javë derisa stoli i tij i laboratorit ishte i mbushur me 40-50 enë. Pastaj filloi të pastronte, duke parë kulturat një nga një, për të mos humbur asgjë interesante. Në njërën prej gotave, ai gjeti myk, i cili, për habinë e tij, pengoi kulturën e inokuluar të baktereve. Pas ndarjes së mykut, ai zbuloi se "supja" në të cilën ishte rritur myku fitoi një aftësi të theksuar për të penguar rritjen e mikroorganizmave, dhe gjithashtu kishte veti baktericidale dhe bakteriologjike.

Plogështia e Flemingut dhe vëzhgimi i tij ishin dy faktorë në një seri të tërë aksidentesh që kontribuan në zbulimin. Myku, i cili doli të ishte kulturë e infektuar, i përkiste një specie shumë të rrallë. Ndoshta është sjellë nga një laborator ku janë rritur mostrat e mykut nga shtëpitë e pacientëve astmatikë për të bërë prej tyre ekstrakte desensibilizuese. Fleming la kupën që më vonë u bë e famshme në tryezën e laboratorit dhe shkoi të pushonte. Pushimi i ftohtë në Londër krijoi kushte të favorshme për rritjen e mykut dhe ngrohjen e mëvonshme për bakteret. Siç doli më vonë, zbulimi i famshëm ishte për shkak të rastësisë së këtyre rrethanave.

Hulumtimi fillestar i Fleming dha një sërë njohurish të rëndësishme për penicilinën. Ai shkroi se është “një substancë efektive antibakteriale... që ka një efekt të theksuar në koket piogjene dhe bacilet e difterisë. .. Penicilina, edhe në doza të mëdha, nuk është toksike për kafshët... Mund të supozohet se do të jetë një antiseptik efektiv kur aplikohet nga jashtë në zonat e prekura nga mikrobet e ndjeshme ndaj penicilinës, ose kur administrohet nga brenda. Megjithatë, duke e ditur këtë, Fleming nuk ndërmori hapin tjetër të dukshëm, i cili 12 vjet më vonë u ndërmor nga Howard W. Florey për të parë nëse minjtë do të shpëtoheshin nga një infeksion vdekjeprurës nëse do të trajtoheshin me injeksione me lëng penicilinë. Fleming ua përshkruajti disa pacientëve për përdorim të jashtëm. Megjithatë, rezultatet kanë qenë jokonsistente. Zgjidhja doli të ishte e paqëndrueshme dhe e vështirë për t'u pastruar nëse përfshiheshin sasi të mëdha.

Ashtu si Instituti Pasteur në Paris, departamenti i vaksinimit në St. Mary's ku punonte Fleming u mbështet nga shitja e vaksinave. Fleming zbuloi se gjatë përgatitjes së vaksinave, penicilina ndihmon në mbrojtjen e kulturave nga stafilokoku aureus. Kjo ishte një arritje teknike dhe shkencëtari e përdori gjerësisht atë, duke dhënë porosi javore për të prodhuar tufa të mëdha supë. Ai ndau mostrat e kulturës së penicilinës me kolegët në laboratorë të tjerë, por ai kurrë nuk e përmendi penicilinën në asnjë nga 27 punimet dhe leksionet që botoi në vitet 1930 dhe 1940, edhe kur bëhej fjalë për substanca që shkaktojnë vdekjen e baktereve.

Kështu, në kohën kur penicilina u përftua në formë të pastruar, ishin të njohura pesë agjentë antibiotikë (acidi mikofenolik, piocianaza, aktinomycetina, micetina dhe tirothricina). Më pas, numri i antibiotikëve u rrit me shpejtësi dhe deri më sot janë përshkruar pothuajse 7000 prej tyre (të formuara vetëm nga mikroorganizmat); ndërsa vetëm rreth 160 përdoren në praktikën mjekësore. Me marrjen e penicilinës si ilaç (1940), u ngrit një drejtim i ri në shkencë - doktrina e antibiotikëve, e cila po zhvillohet jashtëzakonisht shpejt në dekadat e fundit.

Në vitet 1970, më shumë se 300 antibiotikë të rinj përshkruheshin çdo vit. Në vitin 1937, Uellsi përshkroi antibiotikun e parë me origjinë streptomicetike, aktimicetinën; në vitin 1939, Krasilnikov dhe Korenyako morën mycetin dhe Dubos, tirotricin. Më pas, numri i antibiotikëve u rrit me një ritëm shumë të shpejtë.

Çmimi Nobel i vitit 1945 në Fiziologji ose Mjekësi iu dha bashkërisht Fleming, Cheyne dhe Flory "për zbulimin e penicilinës dhe efektet e saj kuruese në sëmundje të ndryshme infektive". Në Leksionin Nobel, Fleming vuri në dukje se "suksesi fenomenal i penicilinës ka çuar në studimin intensiv të vetive antibakteriale të mykut dhe anëtarëve të tjerë më të ulët të mbretërisë së bimëve. Vetëm disa prej tyre kanë veti të tilla.

Në 10 vitet e mbetura të jetës së tij, shkencëtarit iu dhanë 25 grada nderi, 26 medalje, 18 çmime, 30 çmime dhe anëtarësim nderi në 89 akademi të shkencave dhe shoqëri shkencore.

Efekte anësore

Megjithatë, antibiotikët nuk janë vetëm një ilaç për mikrobet, por edhe helme të forta. Duke bërë luftëra vdekjeprurëse mes tyre në nivelin e mikrobotës, me ndihmën e tyre, disa mikroorganizma merren pa mëshirë me të tjerët. Njeriu e vuri re këtë veti të antibiotikëve dhe e përdori atë për qëllimet e tij - ai filloi të merrej me mikrobet me armët e tyre, krijoi qindra ilaçe sintetike edhe më të fuqishme të bazuara në ato natyrore. E megjithatë, aftësia për të vrarë, e caktuar nga vetë natyra, te antibiotikët është ende e pandashme prej tyre.

Të gjithë antibiotikët, pa përjashtim, kanë efekte anësore! Kjo rrjedh nga vetë emri i substancave të tilla. Vetia natyrore e të gjithë antibiotikëve për të vrarë mikrobet dhe mikroorganizmat, për fat të keq, nuk mund të drejtohet në shkatërrimin e vetëm një lloji të baktereve ose mikrobeve. Duke shkatërruar bakteret dhe mikroorganizmat e dëmshëm, çdo antibiotik në mënyrë të pashmangshme ka të njëjtin efekt dëshpërues në të gjithë mikroorganizmat e dobishëm të ngjashëm me "armikun", të cilët, siç e dini, marrin pjesë aktive në pothuajse të gjitha proceset që ndodhin në trupin tonë.

Mjekësia popullore ka qenë prej kohësh e vetëdijshme për disa metoda të përdorimit të mikroorganizmave ose produkteve të tyre metabolike si agjentë terapeutikë, por arsyeja e efektit të tyre terapeutik në atë kohë mbeti e panjohur. Për shembull, buka e mykur është përdorur në mjekësinë popullore për të trajtuar disa ulçera, çrregullime të zorrëve dhe sëmundje të tjera.

Në 1871-1872. u shfaqën veprat e studiuesve rusë V. A. Manassein dhe A. G. Polotebnov, në të cilat ata raportuan për përdorimin praktik të mykut të gjelbër për shërimin e ulcerave të lëkurës tek njerëzit. Informacioni i parë për antagonizmin bakterial u botua nga themeluesi i mikrobiologjisë Louis Pasteur në 1877. Ai tërhoqi vëmendjen për shtypjen e zhvillimit të patogjenit të antraksit nga disa baktere saprofitike dhe sugjeroi mundësinë e përdorimit praktik të këtij fenomeni.

Emri i shkencëtarit rus I.I. Mechnikova (1894) lidhet me përdorimin praktik të argumentuar shkencërisht të antagonizmit midis enterobaktereve, të cilat shkaktojnë çrregullime të zorrëve, dhe mikroorganizmave të acidit laktik, në veçanti shkopit bullgar ("qumështi i gjizë Mechnikov"), për trajtimin. e sëmundjeve të zorrëve të njeriut.

Mjeku rus E. Gartier (1905) përdori produkte qumështi të thartë të përgatitura në kultura fillestare që përmbajnë bacil acidofil për trajtimin e çrregullimeve të zorrëve.

Historia e zbulimit të antibiotikëve

Siç doli, bacili acidophilus ka veti antagoniste më të theksuara në krahasim me shkopin bullgar.

Në fund të XIX - fillimi i shekullit XX. Vetitë antagoniste u zbuluan në bakteret që formojnë spore. E njëjta periudhë përfshin veprat e para që përshkruajnë vetitë antagoniste të aktinomiceteve. Më vonë, R. Dubos (1939) arriti të izolonte një substancë antibiotike të quajtur tyrothricin, e cila ishte një përzierje e dy antibiotikëve, tirocidinës dhe gramicidinës, nga një kulturë e bacilit Bacillus brevis me spore dheu. Në vitin 1942, studiuesit sovjetikë G. F. Gause dhe M. G. Brazhnikova izoluan një lloj të ri të Bacillus brevis nga tokat afër Moskës, duke sintetizuar antibiotikun gramicidin C, i cili ndryshon nga Dubos gramicidin.

Në vitin 1939, N. A. Krasilnikov dhe A. I. Korenyako morën antibiotikun e parë me origjinë aktinomycete, micetinën, nga një kulturë e aktinomicetit vjollcë Actinomyces violaceus të izoluar nga toka dhe studiuan kushtet për biosintezën dhe përdorimin e micetinës në klinikë.

A. Fleming, duke studiuar streptokoket, i rriti ato në një mjedis ushqyes në enët Petri. Në njërën nga kupat, së bashku me stafilokokët, u rrit një koloni myku, rreth së cilës stafilokokët nuk u zhvilluan. I intriguar nga ky fenomen, Fleming izoloi një kulturë të kërpudhave, e identifikuar më vonë si Penicillium notatum. Vetëm në vitin 1940 grupi i studiuesve të Oksfordit arriti të izolonte një substancë që frenon rritjen e stafilokokut. Antibiotiku që rezultoi u quajt penicilinë.

Me zbulimin e penicilinës filloi një epokë e re në trajtimin e sëmundjeve infektive - epoka e përdorimit të antibiotikëve. Në një kohë të shkurtër, është shfaqur dhe zhvilluar një industri e re, e cila prodhon antibiotikë në shkallë të gjerë. Tani çështjet e antagonizmit mikrobial kanë marrë një rëndësi të madhe praktike dhe puna për identifikimin e mikroorganizmave të rinj që prodhojnë antibiotikë është bërë e qëllimshme.

Në BRSS, një grup studiuesish të udhëhequr nga 3. V. Ermolyeva u angazhuan me sukses në marrjen e penicilinës. Në vitin 1942, u zhvillua një përgatitje shtëpiake e penicilinës. Waksman dhe Woodruff izoluan antibiotikun aktinomycin nga një kulturë e antibiotikut Actinomyces, i cili më vonë u përdor si një agjent antikancerogjen.

Streptomicina, e zbuluar në vitin 1944 nga Waksman et al., ishte antibiotiku i parë me origjinë aktinomicet, i cili gjeti aplikim të gjerë, veçanërisht në trajtimin e tuberkulozit. Viomycin (florimycin), cikloserina, kanamicina dhe rifamicina, gjithashtu të zbuluara më vonë, i përkasin gjithashtu antibiotikëve kundër tuberkulozit.

Në vitet e mëvonshme, një kërkim intensiv për komponimet e reja çoi në zbulimin e një numri antibiotikësh të tjerë me vlerë terapeutike që kanë gjetur aplikim të gjerë në mjekësi. Këto përfshijnë barna me një spektër të gjerë aktiviteti antimikrobik. Ato pengojnë rritjen jo vetëm të baktereve gram-pozitive, të cilat janë më të ndjeshme ndaj antibiotikëve (agjentët shkaktarë të pneumonisë, suppuracioneve të ndryshme, antraksit, tetanozit, difterisë, tuberkulozit), por edhe mikroorganizmave gram-negativë, të cilët janë më rezistent ndaj antibiotikëve ( agjentët shkaktarë të etheve tifoide, dizenterisë, kolerës, brucelozës, tularemisë), si dhe rikecisë (agjentët shkaktarë të tifos) dhe viruseve të mëdhenj (shkaktarë të psittakozës, limfogranulomatozës, trakomës, etj.). Këta antibiotikë përfshijnë kloramfenikol (levomycetin), klortetraciklinë (biomycin), oksitetraciklinë (terramicinë), tetraciklinë, neomicinë (kolimicinë, micerinë), kanamicinë, paromomycin (monomycin), etj. Përveç kësaj, mjekët aktualisht kanë në dispozicion një grup antibiotikësh rezervë. , aktiv kundër patogjenëve gram-pozitiv rezistent ndaj penicilinës, si dhe ndaj antibiotikëve antifungale (nystatin, griseofulvin, amfotericin B, levorin).

Aktualisht, numri i antibiotikëve të njohur është afër 2000, por vetëm rreth 50 përdoren në praktikën klinike.

Një antibiotik është një kimikat që prodhohet nga një organizëm dhe shkatërron një tjetër. Emri "antibiotik" vjen nga fjala "antibiosis" (nga greqishtja "anti" - "kundër", "bios" - "jeta") - një term që u prezantua në 1889 nga studenti i Louis Pasteur, Paul Villemin. Ai nënkupton procesin me të cilin një jetë mund të përdoret për të shkatërruar një tjetër.

"Jeta vs Jeta"

Në një kuptim të gjerë, antibiotikët janë emri i përgjithshëm për ilaçet që përdoren për të luftuar sëmundjet bakteriale. Ato përmbajnë një substancë që prodhohet nga mikrobe të caktuara. Antibiotikët merren nga bimët, kërpudhat, uji, toka dhe madje edhe ajri. Pasi në trup, ata sulmojnë dhe vrasin infeksionin, por nuk dëmtojnë qelizat e shëndetshme. Antibiotikët përdoren për të trajtuar sëmundje të ndryshme të rrezikshme si tuberkulozi, sifilizi, difteria dhe shumë të tjera.

Njerëzit kanë përdorur antibiotikë për më shumë se 2500 vjet. Sigurisht, më parë ata kishin një pamje pak më ndryshe nga ajo me të cilën është mësuar njeriu modern. Asnjë pilula dhe kapsula - vetëm ato që mund të merren në natyrë. Për shembull, myku përdorej shpesh si antibiotik - ndihmonte në kurimin e skuqjeve, plagëve të nxehta dhe infeksioneve të lëkurës.

Në fund të viteve 1800, filloi një bum i vërtetë në fushën e kërkimit mjekësor. Arsyeja kryesore është shpikja e një instrumenti pa të cilin asnjë laborator nuk mund të bëjë sot - mikroskopi. Për herë të parë, shkencëtarët kanë zbuluar një botë mikroorganizmash që nuk mund të shihen me sy të lirë.

Louis Pasteur zbuloi se jo të gjitha bakteret janë të padëmshme për njerëzit. Ai ekzaminoi analizat e shumë pacientëve të sëmurë dhe vërtetoi ekzistencën e baktereve patogjene. Pas tij, Robert Koch mori studimin e infeksioneve, i cili zhvilloi një metodë për izolimin dhe shumëzimin e baktereve. Që atëherë, shkencëtarët janë përpjekur të zhvillojnë ilaçe që mund të vrasin mikrobet, por të gjitha kanë rezultuar të jenë ose të rrezikshme ose joefektive.

Zbulimi i Alexander Fleming

Për mijëra vjet, njerëzimi ka luftuar me epidemitë e sëmundjeve vdekjeprurëse pa dobi. 90% e fëmijëve vdiqën në foshnjëri nga infeksionet që sot mund të kurohen brenda pak ditësh. Deri në dyqind vjet më parë, nuk kishte asnjë trajtim efektiv për sëmundje të tilla si pneumonia, gonorrea ose ethet reumatizmale.

Spitalet ishin stërmbushur me persona të helmuar nga gjaku, i cili nisi për shkak të një gërvishtjeje apo plage banale. Sigurisht, të gjithë vdiqën më pas. Gjithçka ndryshoi vetëm pas shpikjes së një antibiotiku të quajtur penicilinë.

Antibiotikët janë komponime të prodhuara nga bakteret dhe kërpudhat që janë të afta të vrasin ose pengojnë speciet konkurruese mikrobike. Ky fenomen ka qenë prej kohësh i njohur - edhe egjiptianët e lashtë përdornin kremra nga buka e mykur për plagët e infektuara. Por penicilina, antibiotiku i parë i vërtetë, u zbulua vetëm në vitin 1928. Ajo u zbulua nga Alexander Fleming, profesor i bakteriologjisë në Spitalin St Mary në Londër.

Duke u kthyer nga pushimet më 3 shtator 1928, Fleming filloi të klasifikonte enët Petri që përmbanin koloni të baktereve staph që shkaktojnë dhimbje të fytit, çibane dhe abscese. Në njërën prej gotave, ai vuri re diçka të pazakontë. Ajo ishte e mbushur me koloni të stafilokut, përveç në një zonë. Zona e vogël ku ndodhej pika e mykut ishte plotësisht pa baktere. Hapësira rreth mykut, i cili më vonë u quajt një lloj i rrallë i Penicillium notatum, ishte transparent. Myku dukej se nxirrte diçka që pengonte rritjen e baktereve.

Fleming zbuloi se myku ishte në gjendje të vriste një gamë të gjerë bakteresh të dëmshme si streptokoku, meningokoku dhe bacil i difterisë. Pastaj filloi të punonte për një detyrë të re. Shkencëtari vendosi një detyrë të vështirë për studentët e tij Stuart Craddock dhe Frederick Ridley - ata duhej të izolonin penicilinën e pastër nga myku. Eksperimenti nuk ishte plotësisht i suksesshëm - ata ishin në gjendje të përgatisnin vetëm zgjidhje të lëndës së parë.

Fleming botoi rezultatet e tij në Revistën Britanike të Patologjisë Eksperimentale në qershor 1929. Në raport, ai preku vetëm shkurtimisht përfitimet e mundshme terapeutike të penicilinës. Në këtë fazë, dukej se qëllimi kryesor i kërkimit të tij do të ishte gjetja e baktereve rezistente ndaj penicilinës. Kjo, të paktën, kishte një rëndësi praktike për bakteriologët dhe i mbante ata të interesuar për penicilinën.

Shkencëtarë të tjerë, duke përfshirë Harold Raistrick, profesor i biokimisë në Shkollën e Higjienës dhe Mjekësisë Tropikale në Londër, janë përpjekur gjithashtu të pastrojnë penicilinën. Por të gjithë dështuan.

Studimi i penicilinës në Universitetin e Oksfordit

Howard Florey, Ernst Cheyne dhe kolegët e tyre në Shkollën e Patologjisë Sir William Dunn në Universitetin e Oksfordit e kthyen penicilinën nga një kuriozitet laboratorik në një ilaç që shpëton jetën. Puna e tyre për të pastruar penicilinën filloi në vitin 1939. Për shkak të kushteve ushtarake, ishte veçanërisht e vështirë për të kryer kërkime. Për të përfunduar programin e eksperimenteve me kafshë dhe provave klinike, ekipit iu desh të përpunonte deri në 500 litra filtrate myku në javë.

Ata filluan ta rritnin atë në një sërë kontejnerësh që nuk ngjanin aspak si enët e kulturës: vaska, tabaka, shishe qumështi dhe kanaçe ushqimore. Më vonë, një enë e veçantë fermentimi u zhvillua me porosi. Shkencëtarët punësuan një ekip "vajzash penicilinë" për të mbikëqyrur fermentimin. Në fakt, laboratori i Oksfordit u shndërrua në një fabrikë peniciline.

Ndërkohë, biokimisti Norman Heatley gjeti penicilinë nga vëllime të mëdha filtrati duke e nxjerrë atë në amil acetat dhe më pas përsëri në ujë duke përdorur një sistem kundërrryme. Edward Abraham, një tjetër biokimist që u punësua për të përshpejtuar prodhimin, përdori një teknikë kromatografie kolone të sapo zbuluar për të hequr papastërtitë nga penicilina.

Në vitin 1940, Howard Flory kreu eksperimente të rëndësishme që treguan se penicilina mund të mbronte minjtë nga infeksioni me streptokoket vdekjeprurëse. Më pas, më 12 shkurt 1941, oficeri i policisë 43-vjeçar Albert Alexander u bë personi i parë që testoi penicilinën e Oksfordit. Ai gërvishti buzët e tij gjatë krasitjes së trëndafilave dhe zhvilloi një infeksion kërcënues për jetën me abscese të mëdha që i prekën sytë, fytyrën dhe mushkëritë.

Disa ditë pas injektimit, gjendja e pacientit u përmirësua dukshëm. Por rezervat e drogës mbaruan dhe disa ditë më vonë ai vdiq. Rezultate shumë më të mira pasuan me pacientë të tjerë dhe së shpejti u ngritën planet për të vënë në dispozicion penicilinën për ushtarët britanikë që po plagoseshin në fushën e betejës.

Prodhimi amerikan i penicilinës gjatë Luftës së Dytë Botërore

Howard Flory pranoi se prodhimi në shkallë të gjerë i penicilinës ishte i pamundur në Britani, ku industria kimike ishte zhytur plotësisht në përpjekjet e luftës. Me mbështetjen e Fondacionit Rockefeller, Flory dhe kolegu i tij Norman Heatley udhëtuan në Shtetet e Bashkuara në verën e vitit 1941. Ata planifikonin të interesonin industrinë farmaceutike amerikane në prodhimin e penicilinës në një shkallë të gjerë.

Fiziologu i Yale, John Fulton, i lidhi kolegët e tij britanikë me njerëz që mund t'i ndihmonin ata të arrinin këtë qëllim. Dhe së shpejti u arrit - Laboratori i Kërkimit Rajonal Verior i Departamentit (NRRL) në Peoria, Illinois vendosi të fillojë prodhimin.

Disa javë më vonë, shkencëtari Andrew Moyer zbuloi se ishte e mundur të rritej ndjeshëm rendimenti i penicilinës duke zëvendësuar laktozën e përdorur nga studiuesit e Oksfordit me saharozë. Menjëherë pas kësaj, ai bëri një zbulim edhe më të rëndësishëm - Moyer pa se shtimi i tretësirës së misrit në mjedisin e fermentimit rezultoi në një rritje dhjetëfish të rendimentit.

Së shpejti filloi një kërkim global për shtamet më të mira që prodhojnë penicilinë. Mostrat e tokës u dërguan në NRRL nga e gjithë bota. Për ironi, më i përshtatshmi ishte një pjepër i mykur nga tregu i frutave Peoria. Një mutant më produktiv i të ashtuquajturit lloj pjepri u mor duke përdorur rreze X në Institutin Carnegie. Koha kaloi dhe përdorimi i penicilinës ishte ende i kufizuar në provat klinike.

Hapat e fermentimit, rindërtimit, pastrimit dhe paketimit ia lanë shpejt vendin përpjekjeve të kombinuara të shkencëtarëve dhe inxhinierëve kimikë që po punonin në prodhimin eksperimental të penicilinës. Më 1 mars 1944, Pfizer hapi fabrikën e parë komerciale për prodhimin në shkallë të gjerë të penicilinës në Brooklyn, Nju Jork.

"Shërimi i mrekullisë"

Ndërkohë, studimet klinike në sektorin ushtarak dhe atë civil kanë konfirmuar vetitë terapeutike të penicilinës. Ata treguan se ilaçi është efektiv në trajtimin e një game të gjerë sëmundjesh, duke përfshirë infeksionet streptokoke, stafilokoke dhe gonokokale. Ushtria amerikane vendosi vlerën e penicilinës për trajtimin e infeksioneve kirurgjikale dhe të plagëve.

Studimet klinike treguan gjithashtu efektivitetin e tij kundër sifilizit, dhe në vitin 1944 ai ishte bërë trajtimi kryesor për sëmundjen në forcat e armatosura të Britanisë dhe Shteteve të Bashkuara. Ndërsa fjala për këtë "drogë të re të mrekullueshme" filloi të arrijë në publik, kërkesa për penicilinë u rrit. Por në fillim, furnizimet ishin të kufizuara dhe përdorimi ushtarak iu dha përparësi.

Për fat të mirë, që nga fillimi i vitit 1944, prodhimi i penicilinës filloi të rritet në mënyrë dramatike - nga 21 në 1663 miliardë njësi. Dhe tashmë në 1945 kjo shifër ishte 6.8 trilionë. Qeveria amerikane arriti të heqë përfundimisht të gjitha kufizimet në disponueshmërinë e ilaçit dhe që nga 15 marsi 1945, penicilina u bë e disponueshme për çdo konsumator - mund të blihej në farmacinë më të afërt.

Deri në vitin 1949, prodhimi vjetor i penicilinës në Shtetet e Bashkuara ishte 133.229 miliardë njësi dhe çmimi kishte rënë nga 20 dollarë (1943) në 10 cent.

Në roje të njerëzimit

Aktualisht në tregun farmaceutik përdoren më shumë se 70 lloje të ndryshme antibiotikësh. Shumica e tyre përdoren për trajtimin e infeksioneve, disa përdoren për kërpudhat dhe protozoarët. Sot ato konsiderohen një ilaç plotësisht i sigurt, natyrisht, në varësi të dozës.

Shkencëtarët po punojnë vazhdimisht për shpikjen e antibiotikëve të rinj. Ata testojnë mijëra bimë natyrore dhe kimikate. Kjo për faktin se infeksionet zhvillojnë imunitet ndaj barnave të vjetruara. Çdo vit ato ndryshojnë dhe përmirësohen, kështu që trajtimi efektiv është shumë më i ndërlikuar.

Antibiotikët janë një shpikje e madhe, ndoshta një nga më të mirat.

Ato i ndihmojnë njerëzit të mbijetojnë duke luftuar sëmundjet dhe infeksionet që përndryshe mund t'i vrasin ata. Antibiotikët shpëtojnë jetë - çfarë mund të jetë më e dobishme? Gjëja kryesore është t'i përdorni ato me mençuri.