Трудно поверить, но всего 70 лет назад люди еще не умели лечить такие болезни, как воспаление легких, дизентерия, туберкулез. Эпидемии брюшного тифа и легочной чумы уносили жизни тысяч людей, многие больные после операции умирали от заражения крови. На войне раненые солдаты умирали от гнойных ран, а не от самих пуль и осколков.
История пенициллина
Дело в том, что в обычных условиях кожа защищает человека от проникновения в организм миллионов болезнетворных микробов, которые при попадании в рану размножаются с невероятной быстротой. Спустя несколько часов кокки (гнилостные бактерии) вызывают гноение, и вскоре начинается гангрена. Все, что могут сделать врачи, в подобном случае, это ампутировать пораженный участок тела, остановив тем самым развитие смертельной болезни.
Необходимо было научиться обезвреживать микробы, попадающие в рану. Ученые выяснили, что многие микробы не способны сосуществовать друг с другом. Эту идею развил Луи Пастер в XIX веке. Ученый обнаружил, что, например, микробы сибирской язвы парализуются другими бактериями. Чтобы понять принцип такой взаимной нейтрализации, нужно было узнать, каким образом одни бациллы поражают других и почему другие уживаются с третьими. Много времени потребовалось для того, чтобы выявить смертельного врага кокков. Оказалось, что таковым являлся всем известный грибок — обыкновенная плесень, споры которой постоянно находятся в воздухе, а при благоприятных условиях (сырости) разрастаются, превращаясь в гриб.
О способности плесени поражать микробы было известно еще в XIX веке. Это открытие сделали русские врачи Алексей Полотебнов и Вячеслав Манассеин в 1860 году. Первый утверждал, что плесень — прародитель всех микробов, Манассеин же отвергал это предположение. После проведенных опытов стало известно, что данный грибок действительно препятствует развитию других бактерий.
Полотебнов, поняв важность открытия, продолжил исследование этого вещества. Врача ждал успех: раны и язвы, покрытые жидкостью, содержащей плесневой грибок, заживали намного быстрее. Когда исследователь ввел в рану больного еще и бактерии рана заживала без осложнений. В 1872 году Полотебнов опубликовал свои исследования, но они, к сожалению, не привлекли внимания врачей.
Через 50 лет исследованием свойств плесени занялся шотландский биолог А. Флеминг, поставивший перед собой цель найти вещество, с помощью которого можно было бы справиться с болезнетворными бактериями.
Лаборатория Флеминга располагалась в маленькой комнате при госпитале, где он занимался изучением стафилококков. Посуда, в которой микробиолог выращивал бактерии, находилась на окне. Однажды врач заглянул в чашечки и увидел в них плесень, споры которой, вероятно, занесло ветром. Когда он исследовал содержимое чашек, то, к своему удивлению, стафилококка там не обнаружил.
Спустя некоторое время Флеминг решил повторить опыт. Для этого он смешал плесень с питательным раствором (бульоном), добавил бактерии и поместил в термостат. Во время наблюдения врач заметил, что плесень подавляет бактерии, не позволяя им развиваться. Тогда микробиолог пересадил гриб в стеклянную емкость и продолжил наблюдение. Сначала плесень покрыла всю поверхность сосуда, после этого изменила цвет с белого на зеленый, затем — на черный и желтый. Флеминг предположил, что плесень выделяет в окружающую среду какие-то вещества. После исследования ученый обнаружил, что жидкость действительно убивала бактерии, при этом сохраняла свои свойства даже при сильном разбавлении водой (примерно 1 : 20).
Флеминг не остановился на достигнутом. На следующем этапе исследований он решил определить оптимальную температуру роста плесневого грибка (пенициллиума нотатума) и время, когда тот становится более активным. В процессе проведения опыта выяснилось, что желтая жидкость, которую врач назвал пенициллином, не приносила вреда животным. Даже при введении в кровь она не препятствовала работе лейкоцитов.
Оставалось последнее препятствие: вводить пенициллиновый раствор человеку было небезопасно, так как жидкость содержала чужеродный белок. Нужно было научиться отделять пенициллин от жидкости. С этой задачей Флеминг не справился. Однако на съездах и конгрессах химиков ученый рассказывал о важности своего открытия и постепенно привлек внимание к антибактериальному средству.
Проблемой получения чистого пенициллина занялись Чейн и Флери. Антибиотик нужно было связать с веществом, способным растворяться в воде, но при этом не должен был терять своих лечебных свойств. Решить данную задачу оказалось не просто: грибок разрушался при низких температурах, в щелочной и кислотной среде. Выход был найден: во время перемешивания антибиотика с ацетатом калия белые кристаллы калийной соли пенициллина не погибали, а выпадали в осадок.
Полученное лекарственное вещество нужно было разводить водой в сотни раз, при том препарат не терял таких свойств и оставался безвредным.
Как стало известно позднее, пенициллин уничтожает не только стафилококки, но и стрептококки, возбудителей гангрены и менингита.
В 1945 году Флеминг, Флери и Чейн были удостоены Нобелевской премии.
История пенициллина в СССР
В СССР разработка пенициллина шла во время Великой Отечественной войны (если интересно прочитать про войну, советуем ознакомиться с историей пороха). Занималась этим профессор Зинаида Ермольева. Через несколько лет, начиная с 1944 года, препарат уже применяли для лечения раненых. При этом раны бойцов не гноились, повышении температуры не наблюдалось. В этом же году пенициллин начали выпускать промышленным способом.
Вскоре были получены такие антибиотики, как грамицидин, стрептомицин. Удивительно то, что изобретатели пенициллина отказались запатентовать свое открытие, объясняя это тем, что лекарство не может быть источником доходов.
