Antibiootikumid on 20. sajandi üks tähelepanuväärsemaid leiutisi meditsiini vallas. Kaasaegsed inimesed ei saa alati aru, kui palju nad selle eest võlgu on meditsiinilised preparaadid. Inimkond harjub üldiselt väga kiiresti oma teaduse hämmastavate saavutustega ja mõnikord on vaja pingutada, et kujutada elu sellisena, nagu see oli näiteks enne televisiooni, raadio või auruveduri leiutamist. Sama kiiresti sisenes meie ellu tohutu perekond erinevaid antibiootikume, millest esimene oli penitsilliin.

Tänapäeval tundub meile üllatav, et veel 20. sajandi 30. aastatel suri igal aastal kümneid tuhandeid inimesi düsenteeriasse, et kopsupõletik lõppes paljudel juhtudel surmaga, et sepsis oli tõeline nuhtlus kõikidele kirurgilistele patsientidele, kes surid 20. sajandil. suur hulk veremürgitustest, et tüüfust peeti kõige ohtlikumaks ja ravimatumaks haiguseks ning kopsukatk viis patsiendi paratamatult surma. Kõik need kohutavad haigused(ja paljud teised, varem ravimatud, näiteks tuberkuloos) said antibiootikumidega jagu.

Veelgi silmatorkavam on nende ravimite mõju sõjameditsiinile. Raske uskuda, kuid eelmistes sõdades suri enamik sõdureid mitte kuulide ja kildude, vaid haavadest põhjustatud mädapõletike tõttu. On teada, et meid ümbritsevas ruumis on lugematu arv mikroobide mikroskoopilisi organisme, mille hulgas on palju ja ohtlikud patogeenid haigused. V normaalsetes tingimustes meie nahk takistab nende sisenemist kehasse. Kuid vigastuse ajal sattus mustus sisse lahtised haavad koos miljonitega mädanevad bakterid(kokid). Need hakkasid tohutu kiirusega paljunema, tungisid sügavale kudedesse ja mõne tunni pärast ei suutnud ükski kirurg inimest päästa: haav mädanes, temperatuur tõusis, algas sepsis või gangreen. Inimene suri mitte niivõrd haava enda, vaid haava tüsistuste tõttu. Meditsiin oli nende ees jõuetu. V parimal juhul arstil õnnestus kahjustatud elund amputeerida ja sellega haiguse levik peatada.

Haavatüsistustega toimetulemiseks oli vaja õppida neid tüsistusi tekitavate mikroobide halvamist, õppida neutraliseerima haava sattunud kokke. Aga kuidas seda saavutada? Selgus, et mikroorganismide vastu on võimalik võidelda otse nende abiga, kuna mõned mikroorganismid eraldavad oma elutegevuse käigus aineid, mis on võimelised teisi mikroorganisme hävitama. Idee mikroobide kasutamisest mikroobide vastu võitlemiseks pärineb 19. sajandist. Nii avastas Louis Pasteur need batsillid siberi katk surevad mõne teise mikroobi mõjul. Kuid on selge, et selle probleemi lahendamine nõudis palju tööd - pole lihtne mõista mikroorganismide elu ja suhteid, veelgi raskem on aru saada, millised neist on üksteisega vaenulikud ja kuidas üks mikroob. alistab teise. Kõige keerulisem oli aga ette kujutada, et koki hirmuäratav vaenlane on inimesele juba ammu teada, et ta elab temaga kõrvuti tuhandeid aastaid, aeg-ajalt iseennast meenutades. Selgus, et tegemist on tavalise hallitusseenega - tähtsusetu seenega, mis eoste kujul on alati õhus ja kasvab kergesti kõigele vanale ja niiskele, olgu see siis keldrimüür või leivatükk.

Hallituse bakteritsiidsed omadused olid aga teada juba 19. sajandil. Eelmise sajandi 60ndatel tekkis vaidlus kahe vene arsti - Aleksei Polotebnovi ja Vjatšeslav Manasseini vahel. Polotebnov väitis, et hallitus on kõigi mikroobide esivanem, see tähendab, et kõik mikroobid pärinevad sellest. Manassein väitis, et see pole tõsi. Oma väidete põhjendamiseks hakkas ta uurima rohehallitusi (ladina keeles penicillium glaucum). Ta külvas hallituse toitainekeskkonnale ja märkis hämmastusega: seal, kus hallitusseen kasvas, ei arenenud kunagi bakterid. Sellest järeldas Manassein, et hallitus takistab mikroorganismide kasvu.

Polotebnov täheldas hiljem sama asja: vedelik, milles hallitus tekkis, jäi alati läbipaistvaks, seega ei sisaldanud see baktereid.

Polotebnov mõistis, et teadlasena eksis ta oma järeldustes. Arstina otsustas ta aga kohe uurida sellise kergesti ligipääsetava aine nagu hallitus seda ebatavalist omadust. Katse õnnestus: hallitust sisaldava emulsiooniga kaetud haavandid paranesid kiiresti. Polotebnov tegi huvitava katse: ta kattis sügavuse naha haavandid hallituse ja bakterite seguga patsiente ega täheldanud neil tüsistusi.Ühes oma artiklis 1872. aastal soovitas ta samal viisil ravida haavu ja sügavaid mädapaiseid. Kahjuks ei äratanud Polotebnovi katsed tähelepanu, kuigi haavajärgsed tüsistused kokkuvõttes kirurgilised kliinikud siis suri palju inimesi.

Jällegi imelised omadused hallitusseened avastas pool sajandit hiljem šotlane Alexander Fleming. Fleming unistas noorusest peale aine leidmisest, mis võiks hävitada patogeensed bakterid, ja tegeleb kangekaelselt mikrobioloogiaga. Flemingi labor asus ühe Londoni suurema haigla patoloogiaosakonna väikeses ruumis. See tuba oli alati umbne, rahvast täis ja korratu. Et ummistusest pääseda, hoidis Fleming akent kogu aeg lahti. Koos teise arstiga tegeles Fleming stafülokokkide uurimisega. Kuid ilma oma tööd lõpetamata lahkus see arst osakonnast. Vanad tassid mikroobikolooniatega seisid endiselt labori riiulitel – Fleming pidas oma toa koristamist alati ajaraiskamiseks.

Ühel päeval, otsustades kirjutada artikli stafülokokkide kohta, uuris Fleming neid tasse ja leidis, et paljud seal leiduvad kultuurid olid kaetud hallitusega. See aga polnud üllatav – ilmselt olid hallitusseente eosed akna kaudu laborisse sattunud. Üllatav oli veel üks asi: kui Fleming hakkas kultuuri uurima, polnud paljudes tassides stafülokokist jälgegi – seal oli vaid hallitus ja läbipaistvad kastetaolised tilgad. Kas tavaline hallitus on hävitanud kõik haigusi tekitavad mikroobid? Fleming otsustas kohe oma oletust testida ja pani toitainepuljongi katseklaasi hallitust. Kui seen tekkis, asus ta end samasse tassi elama mitmesugused bakterid ja pane see termostaadi sisse.

Pärast toitekeskkonna uurimist avastas Fleming, et hallituse ja bakterikolooniate vahele tekkisid kerged ja läbipaistvad laigud – hallitus justkui takistas mikroobe, takistades neil enda ümber kasvamast.

Seejärel otsustas Fleming teha suurema katse: ta siirdas seene sellesse suur laev ja hakkas selle arengut jälgima. Peagi kattis anuma pind "vildiga" - seene, mis oli kasvanud ja kobaras kitsastes kohtades. "Felt" muutis oma värvi mitu korda: kõigepealt oli see valge, siis roheline, siis must. Toitev puljong muutis ka värvi - läbipaistvast muutus kollaseks. "Ilmselt tungib hallitus sisse keskkond mõned ained,» arvas Fleming ja otsustas kontrollida, kas neil on bakteritele kahjulikke omadusi. Uus kogemus näitas, et kollane vedelik hävitas samu mikroorganisme, mida hallitus ise hävitas. Veelgi enam, vedelikul oli äärmiselt kõrge aktiivsus – Fleming lahjendas seda kakskümmend korda ja lahus jäi siiski patogeensetele bakteritele kahjulikuks.

Fleming mõistis, et on olulise avastuse äärel. Ta jättis igasuguse äri maha, katkestas muud õpingud.

Hallitusseen penicillium notatum neelas nüüd tema tähelepanu täielikult. Edasisteks katseteks vajas Fleming galloneid hallitanud puljongit – ta uuris, millisel kasvupäeval, millisel temperatuuril ja millisel toitainekeskkonnal oleks salapärase kollase aine toime mikroobide hävitamisel kõige tõhusam. Samas selgus, et nii hallitus ise kui ka kollane puljong osutus loomadele kahjutuks. Fleming süstis need küüliku veeni, valge hiire kõhuõõnde, pesi nahka puljongiga ja mattis isegi silmadesse - ei ebameeldivad nähtused ei täheldatud. Katseklaasis pidurdas lahjendatud kollane aine – hallituse poolt eritatav toode – stafülokokkide kasvu, kuid ei rikkunud vere leukotsüütide talitlust.

Fleming nimetas selle aine penitsilliiniks. Sellest ajast peale on ta pidevalt mõelnud oluline küsimus: kuidas eraldada toimeaine filtreeritud hallituspuljongist? Paraku osutus see ülimalt keeruliseks. Vahepeal oli selge, et võõrast valku sisaldava puhastamata puljongi viimine inimverre oli kindlasti ohtlik. Flemingi noored kaaslased, temasugused arstid, mitte keemikud, tegid palju katseid seda probleemi lahendada. Käsitöölistes tingimustes töötades kulutasid nad palju aega ja energiat, kuid ei saavutanud midagi. Iga kord pärast puhastamise katset penitsilliin lagunes ja kadus raviomadused. Lõpuks mõistis Fleming, et see ülesanne ei ole tema ülesanne ja selle lahendamine tuleks jätta teistele.

1929. aasta veebruaris tegi ta Londoni meditsiiniuuringute klubis ettekande ebatavaliselt tugevatest antibakteriaalne aine. See sõnum ei pälvinud tähelepanu. Fleming oli aga kangekaelne šotlane. Ta kirjutas pika artikli, milles kirjeldas üksikasjalikult oma katseid, ja pani selle sisse teadusajakiri. Kõigil kongressidel ja meditsiinikonventsioonidel tuletas ta oma avastust kuidagi meelde. Järk-järgult sai penitsilliin tuntuks mitte ainult Inglismaal, vaid ka Ameerikas. Lõpuks, 1939. aastal, pöörasid kaks inglise teadlast – ühe Oxfordi instituudi patoloogiaprofessor Howard Fleury ja Saksamaalt natside tagakiusamise eest põgenenud biokeemik Ernst Cheyne – penitsilliinile suurt tähelepanu.

Chain ja Fleury otsisid teemat ühine töö. Puhastatud penitsilliini eraldamise ülesande raskus köitis neid. Seal oli tüvi (teatud allikatest eraldatud mikroobide kultuur), mille saatis sinna Fleming Oxfordi ülikoolist. Temaga koos hakkasid nad katsetama. Penitsilliini teisendamiseks ravimtoode, pidi see olema seotud mõne vees lahustuva ainega, kuid nii, et see puhastamisel ei kaotaks hämmastavad omadused. Pikka aega see ülesanne tundus ületamatu – penitsilliin varises kiiresti sisse happeline keskkond(seetõttu, muide, ei saanud seda suukaudselt võtta) ja leeliselises vees ei pidanud kaua vastu, läks kergesti eetrisse, aga kui jääle ei pannud, siis vajus ka sees kokku. Alles paljude katsete järel filtreeriti seene eritatav ja aminopenitsilhapet sisaldav vedelik keerulisel viisil välja ja lahustati spetsiaalses orgaanilises lahustis, milles vees hästi lahustuvad kaaliumisoolad ei lahustunud. Pärast kokkupuudet kaaliumatsetaadiga sadenesid välja penitsilliini kaaliumsoola valged kristallid. Pärast paljusid manipuleerimisi sai Chain limase massi, mis tal lõpuks õnnestus pruuniks pulbriks muuta. Juba esimestel katsetel sellega oli hämmastav mõju: isegi väikesel penitsilliini graanulil, lahjendatuna vahekorras üks miljoni kohta, oli võimas bakteritsiidne omadus – sellesse söötmesse pandud surmavad kokid surid mõne minutiga. Samas hiire veeni süstitud ravim teda mitte ainult ei tapnud, vaid ei avaldanud loomale üldse mingit mõju.

Cheyne'i katsetega ühinesid mitmed teised teadlased. Penitsilliini toimet on põhjalikult uuritud valgetel hiirtel. Nad olid nakatunud stafülokokkide ja streptokokkidega annustes, mis olid surmavamad. Pooltele neist süstiti penitsilliini ja kõik need hiired jäid ellu. Ülejäänud surid mõne tunni jooksul. Peagi avastati, et penitsilliin hävitab mitte ainult kokke, vaid ka gangreeni tekitajaid. 1942. aastal testiti penitsilliini patsiendil, kes suri meningiiti. Ta paranes väga kiiresti. See uudis jättis suurepärase mulje. Uue ravimi tootmist aga sõdival Inglismaal sisse seada ei õnnestunud. Fleury läks USA-sse ja siin, 1943. aastal Peoria linnas alustas doktor Coghilli laboratoorium esmakordselt penitsilliini tööstuslikku tootmist. 1945. aastal pälvisid Fleming, Fleury ja Chain silmapaistvate avastuste eest Nobeli preemia.

NSV Liidus sai penitsilliini hallitusseenest penicillium crustosum (see seen võeti ühe Moskva pommivarjendi seinast) 1942. aastal professor Zinaida Ermoljeva kätte. Käis sõda. Haiglad olid haavatutest tulvil mädased kahjustused põhjustatud stafülokokkidest ja streptokokkidest, mis raskendasid niigi raskeid haavu. Ravi oli raske. Paljud haavatud surid mädapõletikku. 1944. aastal läks Jermoljeva pärast pikka uurimistööd rindele, et testida oma ravimi toimet. Enne operatsiooni tegi Jermolyeva kõik haavatud intramuskulaarne süstimine penitsilliini. Pärast seda paranes enamik võitlejate haavu ilma tüsistuste ja mädanemiseta, ilma palavikuta. Kogenud välikirurgidele tundus penitsilliin tõelise imena. Ta ravis terveks ka kõige raskemalt haiged patsiendid, kes olid juba haiged veremürgitusse või kopsupõletikku. Samal aastal asutas NSVL tehase tootmine penitsilliini.

Tulevikus hakkas antibiootikumide perekond kiiresti laienema. Juba 1942. aastal eraldas Gause gramitsidiini ja 1944. aastal sai Ukraina päritolu ameeriklane Waksman streptomütsiini. Antibiootikumide ajastu on alanud, tänu millele järgnevatel aastatel päästis miljonite inimeste elud.

On uudishimulik, et penitsilliin jäi patenteerimata. Need, kes selle avastasid ja lõid, keeldusid patente saamast – nad uskusid, et aine, mis võiks inimkonnale sellist kasu tuua, ei tohiks olla sissetulekuallikas. Tõenäoliselt on see ainus sellise ulatusega avastus, mille autoriõigusi pole keegi nõudnud.

Materjali üldhinnang: 4.7

SARNASED MATERJALID (MÄRKIDE JÄRGI):

Võõrutus suitsetamisest loobujatel – neuropsühhiaatriliste ja füüsiliste sümptomite kompleks

Koridorist, poolavatud ukse kaudu väikesesse kitsasse laborisse võis näha dr Alexander Flemingit, kes askeldas kitsas ja rahvast täis ruumis.

Siin seab ta Petri tasse ühest kohast ümber, ... uurib neid hoolega ja sorteerib mingite talle üksi teadaolevate märkide järgi. Tal on vaja kirjutada bakterioloogiaõpiku jaoks peatükk streptokokkidest. Selleks peab ta läbi viima rea ​​katseid nende mikroobide arvukate kolooniatega. Ta täidab Petri tassid agaragariga, mis jahtub ja moodustub tasside põhjale sile kile; sellele istutab ta bakterikultuuri. Selles suurepärases toitainekeskkonnas arenevad bakterid õigel temperatuuril ja moodustavad suuri kolooniaid, mis näevad välja nagu hargnenud merevaigukobarad.

Flemingi laboris oli hallitus tema halvim vaenlane. Harilik rohekashall hallitusseen, mis tuleb halvasti õhutatud ruumide niisketesse nurkadesse tühjalt kohalt, katab halvasti säilitatud toidukaubad. Hallitus pole midagi muud kui mikroskoopiline seen, mis tekib veelgi väiksematest pisikutest, mida tuhanded õhus hõljuvad. Niipea, kui embrüod langevad nende jaoks soodsasse keskkonda, hakkavad nad väga kiiresti kasvama.

Fleming oli Petri tassi kaant tõstes korduvalt nördinult veendunud, et streptokokkide kultuurid on saastunud hallitusega. Tõepoolest, laboris piisas Petri tassi mitmeks tunniks ilma kaaneta jätmisest, kuna kogu toitainekiht oli kaetud hallitusega. Flemingil kulus palju tööd, et võidelda soovimatute lisandite vastu ühel või teisel tassil. Kord nägi Fleming ühel tassil kummalist nähtust ja vaatas seda kaua. Nagu juhtus rohkem kui üks kord, oli tass kaetud hallitusega, kuid erinevalt teistest tassidest tekkis bakterikoloonia ümber väike ümmargune kiilas laik. Jäi mulje, et bakterid hallituse ümber ei paljune, kuigi ülejäänud agar-agari pinnal, hallitusest mingil kaugusel, kasvasid bakterid ja seda üsna tugevalt.

Penitsilliini avastamise ajalugu

„Õnnetus või seaduspärasus?” mõtles Fleming. Sellele küsimusele vastamiseks asetas Fleming väikese koguse hallitust katseklaasi koos toitainepuljongiga: ta tahtis ennekõike veidrat hallitust säilitada. laud muude huvitavate näidete hulgas. Siis ta ei arvanud, et see karikas saab olema tema kõige kallim aare ja selles leiab ta lahenduse probleemile, millele ta kogu oma elu pühendas. Mikroskoopilisest hallitusseenest sai Fleming suure koloonia. Seejärel asetas ta osa sellest hallitusest tassidele, kus ta kultiveeris erinevaid baktereid.

Selgus, et teatud tüüpi bakterid saavad hallitusega hästi läbi, kuid streptokokid ja stafülokokid hallituse juuresolekul ei arenenud. Arvukad varasemad katsed kahjulike bakterite paljunemisega näitasid, et mõned neist on võimelised teisi hävitama ega võimalda nende arengut üldises keskkonnas. Seda nähtust nimetati "antibioosiks" kreekakeelsest sõnast "anti" - vastu ja "bios" - elu. Töö selle nimel, et leida tõhus. antimikroobne aine Fleming oli sellest hästi teadlik.

Penitsilliini avastamise ajalugu

Ta ei kahelnud, et salapärase hallitusega tassil oli ta kohanud antibioosi nähtust. Ta hakkas hallitust hoolikalt uurima. Mõne aja pärast õnnestus tal isegi hallitusest eraldada antimikroobne aine. Sest hallitus, millega ta tegeles, kandis liiki Ladinakeelne nimi Penicilium notatum, nimetas ta saadud ainet penitsilliiniks. Nii 1929. aastal Londoni haigla laboris St. Mary sündis tuntud penitsilliinina.

Aine esialgsed katsed katseloomadel näitasid, et isegi verre süstituna ei põhjusta see kahju ning samal ajal surub see nõrkades lahustes suurepäraselt alla streptokokid ja stafülokokid. Flemingi assistent dr Stuart Greddock, kes haigestus mädane põletik nn ülalõuaõõs, oli esimene inimene, kes julges manustada penitsilliini. Talle süstiti õõnsusse väike kogus hallituse ekstrakti ja kolme tunni pärast oli näha, et tema tervislik seisund on oluliselt paranenud. Oli selge, et Fleming võitis suur lahing bakteritega. Kuid inimkonna sõda mikroobide vastu polnud veel lõppenud: oli vaja areneda tööstuslikud meetodid penitsilliini tootmine. Fleming töötas selle probleemiga rohkem kui kaks aastat, kuid ei saavutanud edu. See seletab tõsiasja, et esimese penitsilliini antimikroobsetest omadustest rääkiva artikli kirjutas Fleming kolm aastat pärast selle praktilise rakendamise katsete lõppu.

Oli ebaõnnestunud katseid tööstuslik tootmine penitsilliini, läbi viinud teised teadlased. Kuid 1939. aasta keskel võtsid asja käsile kaks Oxfordi teadlast: arst Edward Howard Frey ja keemik J. Ernest Cheyne. Pärast kaheaastast pettumust ja lüüasaamist õnnestus neil saada paar grammi pruuni pulbrit, mida sai testida juba 117 inimese peal. See oli küll mitte täiesti puhas, kuid piisava kvaliteediga kristalne penitsilliin. Uue agendi esimesed süstid tehti inimesele 12. veebruaril 1941. aastal. Üks Londoni politseinikest lõikas end habemeajamise ajal žiletiga. Tekkis veremürgitus. Esimene penitsilliinisüst tehti surevale patsiendile. Patsiendi seisund paranes koheselt. Kuid penitsilliini oli liiga vähe, selle varu kuivas kiiresti. Haigus taastus ja patsient suri. Sellele vaatamata võidutses teadus, sest veenvalt tõestati, et penitsilliin toimib suurepäraselt veremürgistuse vastu. Mõni kuu hiljem õnnestus teadlastel koguda selline kogus penitsilliini, mis võiks olla inimelu päästmiseks enam kui piisav.

Penitsilliini avastamise ajalugu

Õnnelik oli 15-aastane poiss, kes sai veremürgituse, mida ei suudetud välja ravida. Ta oli esimene inimene, kelle elu päästis penitsilliin. Sel ajal on kogu maailm olnud kolm aastat sõjatules. Tuhanded haavatud surid veremürgitusse ja gangreeni. Vaja oli tohutult penitsilliini. Frey läks Ameerika Ühendriikidesse, kus tal õnnestus valitsust ja suuri tööstuskontserneid penitsilliini tootmise vastu huvitada.

Penitsilliini tootmisse investeeriti miljoneid dollareid, mis võimaldas seda ravimit suures mahus toota. Liitlasvägedel oli sõja lõpus penitsilliini nii suur kogus, et seda oli võimalik paljudes haiglates laialdaselt kasutada. Kuid isegi sõjajärgsetel aastatel oli penitsilliini vähe ja see oli äärmiselt kallis. Kuid peagi täiustati tootmismeetodit ja umbes 1952. aastast hakati kõikjal piisavas koguses kasutama odavat penitsilliini. Liialdamata võib öelda, et kogu inimkonna ajaloo jooksul polnud maailmas ühtegi ravimit, mis päästaks nii palju inimelusid kui palju penitsilliini säästis.

Algas penitsilliin uus ajastu meditsiinis - haiguste ravi antibiootikumidega. Fleming, Cheyne ja Frey said 1945. aastal Nobeli preemia nende tohutute teenete eest inimkonna heaks.