Пеніцилін – ліки, з яких починалися антибіотики

Яким було життя до винаходу антибіотиків? Банальна гнійна ангіна призводила до тяжких ускладнень з боку серця, нирок, суглобів і нерідко до загибелі. Пневмонія була здебільшого смертельним вироком. А сифіліс повільно і вірно спотворював тіло людини. Будь-яке запальне ускладнення при пологах приводило майже завжди до загибелі і матері, і новонародженого. Багато хто з тих, хто сьогодні агітує проти застосування антибіотиків (а таких чимало) просто не уявляє, що до відкриття цих ліків будь-яке інфекційне захворювання означало неминучу загибель.

Саме з цієї причини 6 серпня 1881 року можна назвати найважливішою датою в сучасній медицині, адже саме цього дня народився вчений Олександр Флемінг, який у 1928 році відкрив перший антибіотик – пеніцилін. Як це сталося, яку нішу займав цей препарат і чи є йому місце у сучасній практиці з лікування інфекційних хвороб? Подробиці у новій статті на порталі MedAboutMe.

Як боротися з набряком під час вагітності: правильний вибір мінеральної води

Як лікували інфекції до відкриття антибіотиків

Нікому не відомий лікар Флемінг довгий час працював у лікарні святої Марії у Шотландії. Він був лікарем широкого профілю, проте активно цікавився збудниками інфекцій і тим, як вони викликають різні захворювання. На той час жодного специфічного способу їхнього лікування не було. Проте лікарі все одно намагалися врятувати життя таким хворим. І тому вони застосовували різні методи.

• При інфекційному процесі нерідко проводили кровопускання, яке дозволяло вивести назовні кров, що містить велику кількість збудників. Після цього хворого змушували пити багато рідини, щоб заповнити крововтрату. Для цієї процедури або робили розріз в області великої кровоносної судини, або накладали п'явок.
• Застосовували різні трави, які мають бактерицидну дію. Їх наносили на область рани, або давали випити відвари, настої.
• Історичним методом лікування сифілісу була ртуть, яку приймали внутрішньо і вводили тонкими прутами прямо в сечівник. Альтернативою був миш'як, проте його застосування не можна назвати ефективнішим та безпечнішим.
• На рани наносили деревне вугілля, яке витягувало гній, і іноді розчин брому. Останній викликав серйозний опік, проте й бактерії у своїй гинули.

Але переважно з інфекцією справлявся сам організм людини. Або не справлявся. У такому разі діяв природний відбір: люди зі слабким імунітетом швидко гинули, а з сильним — одужували і давали потомство.

Історія відкриття пеніциліну

Перша світова війна оголила вразливі місця медичної науки: велика кількість солдатів з інфікованими ранами гинули, навіть якщо проводилася їхня повна хірургічна обробка. Адже ці міцні і здорові люди могли б погладшати і знову брати участь у бойових діях, якби був більш ефективний спосіб надати їм допомогу. Поруч із лікуванням солдатів, Флемінг почав шукати ліки, які б убивати бактерії. Він провів безліч дослідів, які не увінчалися успіхом.Однак, одного чудового дня, на чашку, на якій знаходилися мікроорганізми в живильному середовищі, впав шматок цвілого хліба. Вчений звернув увагу, що у місці контакту всі бактерії зникли. Цей факт його надзвичайно зацікавив. За іншою версією, пліснява потрапила на колонії стрептококів, які вирощував учений, через те, що він не завжди стерилізував свої чашки, найчастіше він їх навіть не мив після попередніх дослідів.

В результаті після численних експериментів він зміг виділити у чистому вигляді речовину, яку назвав пеніцилін. Однак застосувати його практично він не зміг: воно було дуже нестійким. І, тим не менш, Флемінг довів, що воно руйнує велику кількість найпоширеніших мікроорганізмів (стрептокок, стафілокок, дифтерійну паличку, збудника сибірки та ін).

Подальша доля перших ліків із групи антибіотиків

Друга світова хвиля стала поштовхом подальшого розвитку мікробіології. І причина була та сама: з'явилася необхідність у лікуванні солдатів, які отримали поранення. В результаті два британські вчені Флорі і Чейн змогли виділити пеніцилін у чистому вигляді і створити ліки, які були вперше введені молодій людині з сепсисом у 1941 році. Стан його покращився на якийсь час, проте він все одно загинув, оскільки дози, що вводяться, були недостатні для того, щоб знищити всі патогенні бактерії. Декількома місяцями пізніше пеніцилін ввели хлопчику з тим же сепсисом, доза при цьому була підібрана правильно, і в результаті він одужав. Вчені героїчно зберігали результати своєї наукової праці та не припиняли експерименти навіть під час нальотів бомбардувальників нацистської Німеччини.

З 1943 почалося широке застосування пеніциліну для лікування інфекційних хвороб та ускладнень після поранень. У результаті всі троє - Флемінг, Флорі та Чейн у 1945 році отримали Нобелівську премію. Вже 1950 року фармацевтичні кампанії Pfizer і Merck виробили по 200 тонн цих ліків.

Пеніцилін досить швидко був названий «ліками XX століття», адже на його рахунку було більше врятованих життів, ніж у решти разом узятих.

Як пеніцилін з'явився у Росії?

Звичайно, радянська розвідка швидко з'ясувала, що в Англії та США розробляють якісь надпотужні антибактеріальні ліки на основі цвілевого грибка. Керівництво країни поставило перед вченими випередити зарубіжних дослідників і самим одержати цю речовину. Однак вони не встигли зробити це раніше: вперше вітчизняний пеніцилін був виділений у чистому вигляді у 1942 році і з 1944 року став застосовуватися як лікарський засіб. Автором праць та наукових дослідів була Зінаїда Єрмольєва, проте її ім'я відоме лише фахівцям у галузі мікробіології.

З 1947 року було налагоджено заводське виробництво цього антибіотика, якість якого значно перевищувала результати перших експериментів. Враховуючи наявність «залізної завіси», вітчизняним ученим довелося самостійно проходити весь шлях відкриття цього препарату, оскільки вони не могли скористатися досвідом своїх зарубіжних колег зі США та Великобританії.

Як діє пеніцилін?

Механізм дії антибіотика пеніциліну дуже простий: до його складу входить 6-амінопеніциланова кислота, яка руйнує клітинну стінку деяких бактерій. Це швидко призводить до їхньої загибелі.Спочатку дуже великий спектр мікробів виявився вразливим перед цими ліками: серед них стрептококи, стафілококи, кишкова паличка, збудники тифу, холери, дифтерії, сифілісу та ін. Однак бактерії – це живі істоти, і вони швидко почали виробляти стійкість до цього препарату. Таким чином, якщо його початкові дози становили кілька тисяч умовних одиниць 2-3 рази на день, то для того, щоб ліки мали клінічний ефект на сьогодні потрібні набагато більші дози: 1-2 мільйони умовних одиниць на добу. Окремі захворювання вимагають взагалі щодобового запровадження 40-60 мільйонів умовних одиниць.

Препарат застосовується тільки у вигляді ін'єкцій (внутрішньом'язових або внутрішньовенних). Зазвичай його випускають у вигляді порошку, який розводить медсестра перед введенням фізіологічним розчином або анестетиком. Адже, як відомо, ін'єкції пеніциліну дуже болючі.

Ще одним негативним моментом у лікуванні пеніциліном є те, що період його напіввиведення становить 3-5 годин. Тобто для того, щоб у крові підтримувалася певна лікувальна доза, потрібне шестиразове введення. Таким чином, хворому роблять уколи кожні 3:00. Це досить виснажливо і вже через 2-3 дні перетворює його сідниці на решето, на яке неможливо ні сісти, ні лягти.

Пеніцилін сьогодні: чи є йому місце у медицині?

В даний час препарат не активний щодо грамнегативних бактерій та паличок, але зберігає задовільний ефект проти стрептококів, стафілококів, збудника дифтерії, сибірки та гонореї.Проте резистентність (стійкість) цих бактерій становить деяких регіонах нашої країни 25% і навіть вище, що значно зменшує ймовірність успішного результату терапії.

І, тим не менш, структура природного пеніциліну та механізм його дії послужили основою для подальшого розвитку антимікробної хіміотерапії. Вчені стали створювати більш сучасні, ефективні та зручні у застосуванні ліки. Він з'явився першим представником цілої групи антибіотиків, серед яких відомі багатьом Ампіцилін, Амоксицилін, Амоксиклав та ін.

Таким чином, можна сказати, що природний пеніцилін на сьогоднішній день практично не застосовується. Виняток становлять лише маленькі лікарні у віддалених куточках нашої країни. Причин кілька:

• низька ефективність,
• потреба у шестиразовому внутрішньом'язовому введенні,
• крайня болючість ін'єкцій.

Цікаві факти про пеніцилін

• Пеніцилін досі активно застосовується для лікування всіх стадій сифілісу, адже бліда трепонема зберігає чутливість до цього препарату. До того ж плюсом його є те, що він дозволений під час вагітності та годування груддю, адже в цей період дуже важливо, щоб жінка була пролікована від важкого захворювання.
• Пеніцилін нерідко викликає алергічні реакції, аж до анафілактичного шоку. Для нього характерна перехресна реакція з іншими бета-лактамними антибіотиками, тобто у разі непереносимості останнього жоден з них не повинен застосовуватись.Тільки лікар зможе підібрати адекватну альтернативу цьому препарату, яка поки що є.
• Олександр Флемінг, який уперше відкрив пеніцилін, завжди заперечував сам факт цього відкриття. Він каже, що пліснявий грибок існував і до нього, він зміг лише довести його бактерицидний ефект. З цієї причини, найімовірніше, вчений так і не отримав патенту на свій винахід.
• Природний пеніцилін випускався виключно у вигляді ін'єкцій, хоча неодноразово були спроби зробити таблетовану форму. Успіху вдалося досягти лише після того, як цей препарат був отриманий синтетичним шляхом — саме так з'явилися амінопеніциліни.
• Пам'ятник пеніциліну є у місті Задонськ Липецької області. Він знаходиться у дворі ветеринарної лікарні і є червоно-синім стовпом, обвиваним черв'яком, на верхівці якого знаходиться пігулка. Ця вельми дивна архітектурна споруда, дорогу до якої зможуть вказати лише деякі жителі міста Задонська, є єдиною пам'яткою пеніциліну. Незрозуміла також наявність у його структурі таблетки, адже препарат вводиться лише ін'єкціями.
• Назву «Пеніцилін» отримав новий сучасний комплекс артилерійської розвідки. На даний момент проводяться його державні випробування та з 2019 року планується розпочати його масове виробництво.
• У травні 2017 року з'явилася новина про те, що вчені-біологи змогли «навчити» звичайні дріжджі виробляти природний пеніцилін. Поки що ці досліди не виходять за рамки звичайних лабораторних випробувань, але фахівці роблять оптимістичні прогнози: цей факт може значно здешевити вартість даного антибіотика.Щоправда, не зовсім зрозуміла мета, адже на сьогоднішній день практично скрізь застосовують лише синтетичні форми пеніцилінових антибіотиків.

Колись пеніцилін врятував мільйони життів, з його відкриттям медична наука отримала сильний поштовх. Тисячі вчених по всьому світу почали працювати над питанням винаходу інших ефективніших та безпечніших антибіотиків.

Алексєєва Олександра, лікар-клінічний фармаколог, лікар-терапевт, Перша міська клінічна лікарня (Архангельськ)

Відкриття природного пеніциліну можна назвати величезним досягненням медичної науки, адже він став першим препаратом групи антибіотиків. Однак на сьогоднішній день його застосування як лікарський засіб сильно обмежене. Виняток становить лікування сифілісу, оскільки збудник швидко гине під його дією. Ще одним випадком, коли лікарі можуть вибрати його як основне лікування, є ситуація, коли аналіз на чутливість мікроорганізмів, що викликають певне захворювання, показує хорошу ефективність проти них. До мінусів природного пеніциліну можна віднести потребу в частих ін'єкціях, що приносить страждання хворому та додає роботи до процедурної медсестри. На противагу цьому є сучасні антибіотики, які можна застосовувати 1-2 рази на добу, вони перевершують його за ефективністю та безпекою та існують у вигляді таблеток. До того ж, він досить алергічний, тому людям-атопікам варто від нього утримуватися.

Читайте далі

Клітинні технології у сучасній пластичній хірургії

Як сьогодні у сучасній пластичній хірургії застосовуються технології з використанням стовбурових клітин: докладно пояснюють експерти

Відновлення після інсульту: проблеми харчування та як їх вирішити

Як пацієнтам відновлюватися після перенесеного інсульту та нормалізувати повноцінне пінні: детально пояснюємо у статті MedAboutMe