Cine a inventat penicilina, începutul revoluționar al medicinei?

Fără îndoială, putem spune că cine a inventat penicilina a marcat un un început revoluționar în istoria medicinei.

Înainte ca această descoperire să fie făcută, oamenii puteau muri de la orice infecție, chiar și o simplă înțepătură. Penicilina a salvat sute poate chiar de milioane de vieți.

Penicilinele reprezintă un grup de antibiotice beta-lactamice derivate din speciile de fungi din genul Penicillium.

Cele mai cunoscute exemple sunt penicilinele naturale: benzilpenicilina (penicilina G) și fenoximetilpenicilina (penicilina V).

Aproximativ 10% dintre pacienții aflați în tratament raportează reacții alergice la peniciline, totuși, până la 90% dintre aceștia nu sunt de fapt alergici.

Penicilinele acționează în special asupra bacteriilor Gram-pozitive. În prezent multe tulpini de bacterii au devenit rezistente la terapia cu peniciline din cauza folosirii iraționale a antibioticelor penicilino-rezistente.

Cine a inventat penicilina? – Invenția care a revoluționat medicina

Descoperirea penicilinei, unul dintre primele antibiotice folosite de către medici vreodată, marchează un punct de cotitură în istoria umanității.

Înainte de anii 1930 este descrisă perioada preantibiotică, numită şi epoca întunecată, când mortalitatea prin infecţii era uriaşă.

Odată cu penicilina, doctorii aveau o armă cu ajutorul căreia puteau să-și vindece pacienții de boli infecțioase care le puteau fi letale.

Descoperirea penicilinei este atribuită cercetătorului scoţian Sir Alexander Fleming, iar dezvoltarea penicilinei cu uz medical îi este atribuită laureatului Nobel de origine australiană Howard Walter Florey.

Touşi, primele menţionări ale penicilinei apar încă din 1875, din lucrările fizicianului irlandez John Tyndall.

După cum se ştie, primul compus antimicrobian, penicilina, a fost descoperit de Alexander Fleming în 1928 pe data de 28 septembrie, când a observat că ciuperca Penicillinium notatum a distrus coloniile de S. aureus.

Fleming a lucrat până la începutul Primului Război Mondial, în Spitalul St. Mary din Londra, ca un medic microbiolog. El a fost mereu interesat de studiul unor noi proceduri pentru tratamentul infecțiilor.

În acest centru medical, este dedicat pentru a efectua lucrările privind cercetarea, fabricarea și îmbunătățirea seruri, injecții și vaccinuri.

Alexander Fleming, bacteriolog din Londra, a descoperit că unul dintre vasele sale Petri care conţinea urme de stafilococ a fost infestat cu o specie de fungi numită Penicilinum Notatum. Acesta din urmă reuşind să blocheze dezvoltarea naturală a stafilococului.

Fleming a obţinut un extract din acest fungi pe care l-a numit „penicilină”. Testele ulterioare au arătat că acest extract poate fi folosit împotriva infecţiilor.

„Atunci când m-am trezit în zorii zilei de 28 septembrie 1928, clar nu plănuiam să revoluţionez medicina, descoperind primul antibiotic din lume. Dar se pare că asta am făcut”, şi-a notat Alexander Fleming în notiţele propii în legătură cu descoperirea sa.

În acel moment, Fleming nu deţinea resursele necesare pentru a transforma extractul său într-un medicament care să fie folosit pentru tratarea celor infectaţi.

În 1939, Howard Florey, profesor de patologie al Universităţii Oxford, pornind de la articolul lui Fleming a reuşit să purifice penicilina şi să facă teste pe animale.

Pe data de 12 februarie 1941, Albert Alexander a fost primul pacient uman care a primit o doză de penicilină, din păcate, din cauza capabilităţilor reduse de a produce această substanţă, el nu a reuşit să facă faţă infecţiei sale şi a murit.

Primul caz în care penicilina a fost folosită cu succes a fost cel al Annei Miller, care suferise un avort şi dezvoltase ulterior o infecţie. După administrarea penicilinei, ea a fost vindecată. În cel de Al Doilea Război Mondial, penicilina a fost produsă în cantităţi industriale şi folosită pentru tratarea soldaţilor. Folosirea pe scară largă a penicilinei a redus incidenţa mortalităţii din cauza pneumoniei de la 18% la 1%.

Penicilina a fost introdusă în terapia infecţiilor abia în 1942, când farmacologul Howard Florey şi biochimistul Ernst Boris Chain au purificat şi au produs pe scară largă penicilina, considerată medicamentul-miracol al secolului XX.

Anii 1940-1960 sunt anii de glorie, când au fost descoperite cele mai multe dintre antibioticele utilizate în prezent.

În 1943 el a reușit să facă aceste culturi pe o scară masivă și penicilina a intrat în lumea de remedii medicale, pentru prima dată în fața războiului și apoi în viața civilă.

La patru ani după ce companiile farmaceutice au început producţia în masă a penicilinei,în 1943,specialiştii au început să observe că există microbi care au căpătat o rezistenţă la acest medicament. Primul inamic cu care penicilina a dus o mare bătălie a fost stafilococul auriu. Această bacterie este adeseori o prezenţă inofensivă în corpul uman,dar poate cauza boli precum pneumonia sau sindromul de şoc toxic atunci când se dezvoltă în exces sau produce o toxină care pune în pericol sănătatea pacientului.

Din acest motiv, în 1954, a crescut capacitatea de cultură, nu numai la suprafață, dar, de asemenea, în profunzime.

În 1945, Howard Florey a primit premiul pentru Nobel pentru Medicină, impreună cu Ernest Boris Chain, iar tatăl invenției diind declarat Sir Alexander Fleming.

Cine a inventat penicilina? – Compoziția și proprietățile chimice ale penicilinei

Penicilinele reprezintă un grup de antibiotice beta-lactamice derivate din speciile de fungi din genul Penicillium.

Cele mai cunoscute exemple sunt penicilinele naturale: benzilpenicilina (penicilina G) și fenoximetilpenicilina (penicilina V).

Penicilele naturale (G și V) sunt metaboliți secundari produși de unele specii de Penicillium. Trei etape principale sunt necesare pentru biosinteza penicilinei G (benzilpenicilinei):

Prima etapă este o reacție de condensare a trei aminoacizi: acidul L-α-aminoadipic, L-cisteina și L-valina, în urma căreia se obține o tripeptidă. Înaintea reacției de condensare propriu-zise, L-valina este epimerizată la D-valină. Tripeptida care se obține este δ-(L-α-aminoadipil)-L-cisteinil-D-valina (ACV). Ambele reacții, de epimerizare și de condensare, sunt catalizate de enzima δ-(L-α-aminoadipil)-L-cisteinil-D-valin-sintetaza (ACVS), o peptidă non-ribozomală.

A doua etapă a biosintezei penicilinei G este conversia oxidativă a tripeptidei liniare într-o moleculă biciclică denumită izopenicilină N, cu ajutorul enzimei izopenicilin N-sintetază (IPNS), codificată de gena pcbC. Izopenicilina N este un intermediar fără activitate antibiotică.

Ultima etapă este o reacție de transamidare catalizată de izopenicilin N-N-aciltransferaza, în care restul α-aminoadipil din izopenicilina N este înlocuit cu un rest fenilacetic.

Penicilinele de semisinteză sunt obținute în urma reacției de acilare a acidului 6-aminopenicilanic (6-AP), care se obține la rândul său din penicilinele naturale (G și V) prin reacții de dezacilare pe cale enzimatică sau chimică.

Cele mai bune metode de dezacilare pentru obținerea acidului 6-aminopenicilanic sunt cele enzimatice, deoarece se realizează într-o singură etapă (spre deosebire de dezacilarea pe cale chimică), fără utilizarea unor compuși toxici și este necesară prezența unei singure enzime (penicilin-deacilază).

Cine a inventat penicilina? – Structura chimică a penicilinei:

Penicilinele au la bază un sistem heterociclic numit penam format prin condensarea unui ciclu azetidin-2-onic (I) cu un ciclu tiazolidinic (II) (vezi imaginea alăturată).

Atomii de carbon 2, 5, 6 sunt asimetrici, având configurațiile absolute [2S, 5R, 6R]. Prezența celor trei atomi de carbon asimetrici face ca penicilinele să fie substanțe optic active.

Pe lângă radicalii din imagine, penicilina G, V și ampicilina, mai există și alte tipuri de peniciline: penicilina F (pentenil penicilina): R= CH3-CH2-CH=CH-CH2

Cine a inventat penicilina? – Clasificarea penicilinei:

Penicilina este de 7 tipuri, și anume:

1. Peniciline naturale

Penicilină G = benzilpenicilină – antibiotic
Penicilină K
Penicilină N
Penicilină O
Penicilină V = fenoximetilpenicilină – antibiotic

2. Peniciline naturale retard

Benzatin benzilpenicilină
Procain benzilpenicilină

3. Peniciline rezistente la β-lactamaze (grupul M)

Meticilină
Nafcilină

4. Izoxazolilpeniciline

Oxacilină
Cloxacilină
Dicloxacilină
Flucloxacilină

5. Aminopeniciline

Ampicilină
Amoxicilină
Pivampicilină
Hetacilină
Bacampicilină
Metampicilină
Talampicilină
Epicilină

6. Carboxipeniciline

Carbenicilină
Carindacilină
Ticarcilină
Temocilină

7. Ureidopeniciline

Azlocilină
Mezlocilină
Piperacilină

Cine a inventat penicilina? – Tratamentul cu penicilină:

Tratamentul cu penicilină este destul de sigur. Doar 10% dintre pacienții aflați în tratament raportează reacții alergice la peniciline; totuși, până la 90% dintre aceștia nu sunt de fapt alergici. Totuși, reacțiile alergice grave pot apărea doar la un procent de 0,03% dintre pacienți.

Atunci când este administrată unui pacient, penicilina acţionează prin omorârea şi/sau împiedicarea bacteriilor să crească şi multiplice. Pentru a face asta, penicilina atacă pereţii celulari ai microbilor, contribuind la moartea acestora şi, implicit, la vindecarea oamenilor.
Efectele adverse

Unul dintre cel mai importante efecte adverse ale penicilinei este legat de alergii. Unii dintre indivizi suferă de mâncărimi, iritaţii, erupţii de piele şi chiar şoc anafilactic, una dintre cele mai periculoase manifestări ale alergiei.

De asemenea, o parte dintre efectele adverse ale antibioticelor provin din utilizarea lor nechibzuită sau din auto-medicaţie. Astfel, deşi penicilina reuşeşte să elimine mare parte dintre bacteriile din corp, există cazuri în care un număr restrâns reuşeşte să supraviaţuiască şi să se multiplice în continuare. Astfel de situaţii solicitând administrarea unor antibiotice şi mai puternice. Din această cauză, de-a lungul timpului, cercetătorii par a se fi angajat într-o competiţie cu bacteriile, producând antibiotice mai puternice ca răspuns la adaptarea bacteriilor la generaţiile anterioare de medicamente.

Cine a inventat penicilina? – Efectele adverse ale penicilinei

Penicilina este primul antibiotic din lume folosit pentru tratarea unui număr foarte mare de afecţiuni.

Totuşi, în urma administrării necorespunzătoare, unele tulpini de bacterii au dezvoltat în prezent rezistenţă la penicilină.

Iată câteva reacţii adverse poate avea penicilina:

Penicilina oate provoca alergii:

Penicilina poate provoca alergii, oboseală, astenie. Totodată, mai pot apărea erupţii cutanate, dermatită exfoliativă, infecţiile cu ciuperci de tip

Poate provoca candida, urticarie, febră sau frisoane, deşi în cazuri rare.

Penicilina în cazul pacienţii cu insuficienţă renală:

Persoanele care suferă de insuficienţă renalătrebuie să fie foarte atenţi dacă fac tratament cu penicilină, căci pot apărea halucinaţii, convulsii, dureri de cap, stări de somnolenţă sau stări de nervozitate.

Penicilina în cazul persoanele cu insuficienţă cardiacă

Penicilina trebuie administrată cu atenţie persoanelor cu insuficienţă cardiacă şi celor cu intoleranţă gastrică, în cazul administrării orale.

Penicilina poate reduce eficacitatea anticoncepţionalelor

Un tratament îndelungat cu penicilina poate reduce eficacitatea anticoncepţionalelor. Astfel, dacă o femeie foloseşte acest antibiotic pentru a scăpa de o infecţie, este bine să se protejeze şi cu ajutorul prezervativului.

Când iei astfel de antibiotice, ai grijă să reduci consumul de lactate, întrucât scad efectul pastilelor.

Cine a inventat penicilina? – Viața și cariera inventatorului Alexander Fleming

Alexander Fleming s-a născut la data de 6 august 1881, la Lochfiled, Scoţia, într-o familie de fermieri.

A studiat la Politehnica din Londra şi apoi la St. Mary’s Hospital Medical School, Universitatea din Londra.

În 1906 începe să lucreze în cercetare, sub directa îndrumare a lui Sir Almroth Edward Wright, profesor de patologie şi specialist în domeniul imunologiei.

În 1908 a obţinut medalia Cheadley pentru lucrarea „Infecţia bacteriană acută”.

A fost lector la St. Mary’s Hospital Medical School până în 1914, unde s-a întors în 1918 și și-a reluat cercetările asupra bacteriilor, cu scopul descoperirii unor agenţi antibacterieni, iar în 1921 a descoperit enzima denumită lizozim.

În 1928 a fost numit profesor de bacteriologie la Universitatea din Londra.

Alexander Fleming a descoperit penicilina întâmplător, în septembrie 1928, produsă de culturile unui mucegai (mucegaiul Penicillium).

Iniţial, a denumit această ciupercă „mould juice” (zeamă de mucegai), iar la 7 martie 1929 i-a dat numele de „penicilină”.

Primul raport privind penicilina l-a publicat la 10 mai 1929 în „British Journal of Experimental Pathology”, iar în iunie îi apare lucrarea „Despre efectul antibacterian al culturilor de penicilină”.

Deşi a bănuit impactul extraordinar al descoperirii sale, Fleming nu a avut capacitatea de a crea suficient antibiotic pentru a-l folosit în scopuri curative.

Abia peste 10 ani, un grup de cercetători de la Oxford a decis să continue cercetările, mutându-se în SUA, căci Anglia era în război.

În fapt, în 1938 cercetările au fost reluate la Universitatea din Oxford, de un colectiv condus de Howard Walter Florey şi Ernest Boris Chain.

Contribuţii în cercetarea privind penicilina au adus Alexander Fleming, Ernest Boris Chain, Norman George Heatley şi un medic australian, Howard Walter Florey. În 1940, s-a reuşit izolarea şi prepararea în stare purificată şi concentrată a penicilinei.

În 1945, Sir Alexander Fleming şi Howard Florey au obţinut Premiul Nobel pentru Medicină.

În 1948 a devenit profesor emerit de bacteriologie la Universitatea din Londra, iar în 1951 a fost ales rector al Universităţii din Edinburgh pentru o perioadă de trei ani.

A scris numeroase lucrări de bacteriologie şi imunologie și i-au fost decernate numeroase premii şi medalii, precum şi titluri şi diplome din partea a peste 30 de universităţi europene şi americane.

S-a stins din viaţă la 11 martie 1955, la Londra, şi a fost înmormântat în Catedrala Saint Paul din Londra.

Astăzi, la St. Mary’s Hospital poate fi vizitat laboratorul în care Fleming a descoperit penicilina – „Alexander Fleming Laboratory Museum”.