Открытие антибиотиков. 11 класс

1. Открытие антибиотиков

Подготовила ученица 11-Б класса
Ганзина Дарина

2.

Много веков назад было замечено, что зеленая
плесень помогает в лечении тяжелых гнойных
ран. Но в те далекие времена не знали ни о
микробах, ни об антибиотиках. Первое научное
описание лечебного действия зеленой плесени
сделали в 70-х годах 19 века русские ученые
В.А.Манассеин и А.Г. Полотебнов. После этого на
несколько десятилетий о зеленой плесени
забыли, и только в 1929 году она стала настоящей
сенсацией, перевернувшей научный мир.
Феноменальные качества этого неприятного
живого организма изучил профессор
микробиологии Лондонского университета
Александр Флеминг.
А.Г. Полотебнов
В.А.Манассеин

3.

Опыты Флеминга показали, что зеленая плесень вырабатывает
особое вещество, обладающее антибактериальными свойствами и
подавляющее рост многих болезнетворных микроорганизмов. Это
вещество ученый назвал пенициллином, по научному названию
вырабатывающих его плесневых грибов. В ходе дальнейших
исследований Флеминг выяснил, что пенициллин губительно
действует на микробы, но вместе с тем не оказывает
отрицательного действия на лейкоциты, принимающие активное
участие в борьбе с инфекцией, и другие клетки организма. Но
Флемингу не удалось выделить чистую культуру пенициллина
для производства лекарственных препаратов.
Учение об антибиотиках - молодая синтетическая ветвь
современного естествознания. Впервые в 1940 году был получен в
кристаллическом виде химиотерапевтический препарат микробного
происхождения – пенициллин - антибиотик, открывший
летоисчисление эры антибиотиков.
Многие учёные мечтали о создании таких препаратов, которые
можно было бы использовать при лечении различных заболеваний
человека, о препаратах, способных убивать патогенных бактерий,
не оказывая вредного действия на организм больного.
Сэр Александр
Флеминг в своей
лаборатории за
работой

4.

Пауль Эрлих (1854-1915) в результате многочисленных опытов
синтезировал в 1912 году мышьяковистый препарат - сальварсан,
убивающий in vitro возбудителя сифилиса. В 30-х годах прошлого
столетия в результате химического синтеза были получены новые
органические соединения – сульфамиды, среди которых красный
стрептоцид (пронтозил) был первым эффективным препаратом,
оказавшим терапевтическое действие при тяжёлых стрептококковых
инфекциях.
Он долгое время пребывал в гордом одиночестве, если не считать
используемого индейцами Южной и Центральной Америки для
лечения малярии хинина - алкалоида хинного дерева. Только спустя
четверть века были открыты сульфаниламидные препараты, а в 1940
году Александр Флеминг выделил в чистом виде пенициллин.
Пауль Эрлих
В 1937 году в нашей стране был синтезирован сульфидин –
соединение, близкое к пронтозилу. Открытие сульфамидных
препаратов и применение их в медицинской практике составило
известную эпоху в химиотерапии многих инфекционных
заболеваний, в том числе сепсиса, менингита, пневмонии, рожистого
воспаления, гонореи и некоторых других.
Луи Пастер и С. Джеберт в 1877 году сообщили, что аэробные
бактерии подавляют рост Bacillus anthracis.
Луи Пастер

5.

В конце XIX века В. А. Манассеин (1841-1901) и А. Г. Полотебнов
(1838-1908) показали, что грибы из рода Penicillium способны
задерживать в условиях in vivo развитие возбудителей ряда
кожных заболеваний человека.
И. И. Мечников (1845 - 1916) ещё в 1894 году обратил внимание
на возможность использования некоторых сапрофитных
бактерий в борьбе с патогенными микроорганизмами.
В 1896 году Р. Гозио из культурной жидкости Penicillium
brevicompactum выделил кристаллическое соединение микофеноловую кислоту, подавляющее рост бактерий сибирской
язвы.
Эммирих и Лоу в 1899 году сообщили об антибиотическом
веществе, образуемом Pseudomonas pyocyanea, они назвали его
пиоцианазой; препарат использовался в качестве лечебного
фактора как местный антисептик.
В 1910-1913 годах O. Black и U. Alsberg выделили из гриба рода
Penicillium пеницилловую кислоту, обладающую
антимикробными свойствами.
В 1929 году А. Флемингом был открыт новый
препарат пенициллин, который только в 1940 году удалось
выделить в кристаллическом виде.

6. Открытие Флеминга

В 1922 году после неудачных попыток выделить возбудителя простудных
заболеваний Флеминг чисто случайно открыл лизоцим (название придумал
профессор Райт) - фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий
вреда здоровым тканям. К сожалению, перспективы медицинского использования
лизоцима оказались довольно ограниченными, поскольку он был достаточно
эффективным средством против бактерий, не являющихся возбудителями
заболеваний, и совершенно неэффективным против болезнетворных организмов.
Это открытие побудило Флеминга заняться поисками других антибактериальных
препаратов, которые были бы безвредны для организма человека.
Следующая счастливая случайность — открытие Флемингом пенициллина в 1928
году - явилась результатом стечения ряда обстоятельств, столь невероятных, что в
них почти невозможно поверить. В отличие от своих аккуратных коллег,
очищавших чашки с бактериальными культурами после окончания работы с
ними, Флеминг не выбрасывал культуры по 2-3 недели, пока его лабораторный
стол не оказывался загроможденным 40-50 чашками. Тогда он принимался за
уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что-нибудь
интересное. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая, к его удивлению,
угнетала высеянную культуру бактерии. Отделив плесень, он установил, что
«бульон», на котором разрослась плесень, приобрел выраженную способность
подавлять рост микроорганизмов, а также имел бактерицидные и
бактериологические свойства.

7.

Неряшливость Флеминга и сделанное им наблюдение явились двумя обстоятельствами
в целом ряду случайностей, способствовавших открытию. Плесень, которой оказалась
заражена культура, относилась к очень редкому виду. Вероятно, она была занесена из
лаборатории, где выращивались образцы плесени, взятые из домов больных,
страдающих бронхиальной астмой, с целью изготовления из них десенсибилизирующих
экстрактов. Флеминг оставил ставшую впоследствии знаменитой чашку на
лабораторном столе и уехал отдыхать. Наступившее в Лондоне похолодание создало
благоприятные условия для роста плесени, а последовавшее затем потепление — для
бактерий. Как выяснилось позднее, стечению именно этих обстоятельств было обязано
знаменитое открытие.
Первоначальные исследования Флеминга дали ряд важных сведений о пенициллине.
Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция..., оказывающая
выраженное действие на пиогенные кокки и палочки дифтерийной группы. ..
Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных... Можно
предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке
участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его
введении внутрь». Зная это, Флеминг не сделал тем не менее столь очевидного
следующего шага, который 12 лет спустя был предпринят Хоуардом У. Флори и состоял
в том, чтобы выяснить, будут ли спасены от летальной инфекции мыши, если лечить их
инъекциями пенициллинового бульона. Флеминг назначил его нескольким пациентам
для наружного применения. Однако результаты были противоречивыми. Раствор
оказался нестабильным и с трудом поддавался очистке, если речь шла о больших его
количествах.
Подобно Пастеровскому институту в Париже, отделение вакцинации в больнице Св.
Марии, где работал Флеминг, существовало благодаря продаже вакцин. Флеминг
обнаружил, что в процессе приготовления вакцин пенициллин помогает предохранить
культуры от стафилококка. Это было техническое достижение, и ученый широко
пользовался им, еженедельно отдавая распоряжения изготовлять большие партии
бульона. Он делился образцами культуры пенициллина с коллегами в других
лабораториях, но ни разу не упомянул о пенициллине ни в одной из 27 статей и
лекций, опубликованных им в 1930-1940 годы, даже если речь шла о веществах,
вызывав ющих гибель бактерий.

8.

Таким образом, к моменту получения пенициллина в очищенном виде было
известно пять антибиотических средств (микофеноловая кислота,
пиоцианаза, актиномицетин, мицетин и тиротрицин). В последующем число
антибиотиков быстро росло и к настоящему времени их описано почти 7000
(образуемых лишь микроорганизмами); при этом только около 160
используется в медицинской практике. С получением пенициллина как
препарата (1940 год) возникло новое направление в науке – учение об
антибиотиках, которое необычайно быстро развивается в последние
десятилетия.
В 70-х годах ежегодно описывалось более 300 новых антибиотиков. В 1937
году Вельш описал первый антибиотик стрептомицетного происхождения
актимицетин, в 1939 году Красильниковым и Кореняко был получен мицетин
и Дюбо – тиротрицин. Впоследующем число антибиотиков росло очень
быстрыми темпами.
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1945 года была присуждена
совместно Флемингу, Чейну и Флори «за открытие пенициллина и его
целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». В
Нобелевской лекции Флеминг отметил, что «феноменальный успех
пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств
плесеней и других низших представителей растительного мира. Лишь
немногие из них обладают такими свойствами».
В оставшиеся 10 лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26
медалей, 18 премий, 30 наград и почетного членства в 89 академиях наук и
научных обществах.