تم الحصول على البنسلين في شكله النقي لأول مرة. البنسلين: كيف تحول اكتشاف فليمنج إلى مضاد حيوي

من المستحيل تخيل الطب الحديث بدون المضادات الحيوية. أنها تساعد على القتال بنجاح مع الكثيرين أمراض معديةوإنقاذ ملايين الأشخاص كل عام. وتجدر الإشارة إلى أن اكتشاف المضادات الحيوية حدث بالصدفة، ومن يدري ماذا كان سيحدث لنا لولا أبحاث البروفيسور الاسكتلندي ألكسندر فليمنج. وفي بداية القرن الماضي، تمكن من اكتشاف فطر خاص، غير ضار تمامًا بالبشر، ولكنه يقتل مسببات الأمراض بانتظام.

اكتشاف البنسلين

وكان الأمر كذلك. في عام 1906، مارس فليمنج، عندما كان طالبًا، مهنته في مختبر علم الأحياء الدقيقة السريري في مستشفى سانت ماري في لندن. في عام 1922، اكتشف مادة تدمر البكتيريا في جسم الإنسان - الليزوزيم. في وقت لاحق إلى حد ما، في عام 1928، لاحظ فليمنج أن ثقافات العفن تدمر مستعمرات الميكروبات المسببة للأمراض - العقديات والمكورات العنقودية. بعد ذلك، بدأ الباحث في إجراء تجارب مستهدفة، لكن البنسلين ظل لفترة طويلة غير مرئي في الأوساط العلمية. والحقيقة أن اكتشافه وتطبيقه لم يتناسب مع مفهوم تقوية المناعة المعتمد في ذلك الوقت.

ومع ذلك، واصل فليمنج أبحاثه، وتمكن من التطور ليس فقط في مجال العلوم، ولكن أيضًا في مجال الفنون. بالمناسبة، تم تحقيق الموهبة الفنية للمتخصص بطريقة أصلية للغاية. عرف فليمنج كيفية الرسم، وابتكر أعماله بمساعدة الميكروبات والبكتيريا. كل نوع فردي من الكائنات الحية الدقيقة له لونه الخاص. وهكذا تنتشر مستعمرات الميكروبات ضمن الحدود المعطاة دون إفساد العام نظام الألوانقام الفنان بفصلهم بحدود البنسلين.

حتى عام 1942، قام فليمنج بتحسين الدواء الجديد، وأخيرا بدأ استخدامه للغرض المقصود منه. في ذروة الحرب العالمية الثانية في الولايات المتحدة، تم وضع إنتاج البنسلين على الناقل، مما أنقذ عشرات الآلاف من الجنود الأمريكيين والحلفاء من الغرغرينا وبتر الأطراف.

حتى عام 1939 الانسحاب ثقافة فعالةفشل. في عام 1941، تم إجراء أول حقن للبنسلين، ولكن بسبب كمية صغيرة منه، لم يكن من الممكن إنقاذ المريض. ولكن بعد بضعة أشهر، تراكم الدواء بكميات كافية للحصول على جرعة فعالة. وكان أول شخص تم إنقاذه بالمضاد الحيوي الجديد مراهقًا يبلغ من العمر 15 عامًا مصابًا بعدوى دموية غير معالجة.

قيمة البنسلين في الطب

وفي وقت لاحق، تم استثمار أموال كبيرة بما فيه الكفاية في إنتاج البنسلين لوضع الإنتاج على نطاق واسع. تم تحسين طريقة إنتاج المضادات الحيوية، ومنذ عام 1952، تم استخدام البنسلين الرخيص نسبيًا على نطاق عالمي تقريبًا. واليوم، تُستخدم تعديلاته على نطاق واسع لعلاج الأمراض والالتهابات الخطيرة التي من المرجح أن تؤدي إلى الوفاة المحققة في الماضي. ليس من المبالغة على الإطلاق أن نقول إنه في تاريخ البشرية بأكمله لم يكن هناك حتى الآن دواء من شأنه أن ينقذ العديد من الأرواح كما فعل البنسلين.

تاس دوسير / يوليا كوفاليفا /. قبل 75 عامًا، في 12 فبراير 1941، في لندن، استخدم العالمان البريطانيان هوارد فلوري وإرنست تشيني البنسلين لأول مرة لعلاج البشر. قام محررو TASS-DOSIER بإعداد مادة عن تاريخ اكتشاف هذا الدواء.

البنسلين مضاد حيوي ذو نشاط مضاد للميكروبات واسع النطاق. وهو أول دواء فعال ضد العديد من الأمراض الخطيرة، وعلى وجه الخصوص، الزهري والغرغرينا، وكذلك الالتهابات التي تسببها المكورات العنقودية والعقدية. يتم الحصول عليها من أنواع معينة من الفطريات من جنس البنسليوم (باللاتينية penicillus - "فرشاة"؛ تحت المجهر، تبدو خلايا العفن الحاملة للأبواغ وكأنها فرشاة).

تاريخ الاكتشاف

إشارات إلى استخدام العفن في الأغراض الطبيةتم العثور عليها في كتابات العالم الفارسي ابن سينا ​​​​(القرن الثاني) والطبيب والفيلسوف السويسري باراسيلسوس (القرن الرابع عشر). وصف عالم النبات البوليفي إنريكي أوبليتاس بوبليت في عام 1963 استخدام المعالجين الهنود للعفن في عصر الإنكا (القرنين الخامس عشر والسادس عشر).

في عام 1896، قام الطبيب الإيطالي بارتولوميو جوسيو، أثناء دراسة أسباب تلف العفن في الأرز، بتطوير تركيبة مضاد حيوي مشابهة للبنسلين. ونظرًا لحقيقة أنه لم يتمكن من تقديم تطبيق عملي لدواء جديد، فقد تم نسيان اكتشافه. وفي عام 1897، لاحظ الطبيب العسكري الفرنسي إرنست دوشين أن العرسان العرب يجمعون العفن من السروج الرطبة ويعالجون به جروح الخيول. قام Duchene بفحص القالب بعناية واختباره خنازير غينياوكشف عن تأثيره المدمر على عصية التيفوئيد. قدم إرنست دوشين نتائج بحثه في معهد باستور في باريس، لكن لم يتم الاعتراف بها أيضًا. في عام 1913، نجح العالمان الأمريكيان كارل ألسبيرج وأوتيس فيشر بلاك في الحصول على حمض ذو خصائص مضادة للميكروبات من العفن، لكن أبحاثهما توقفت بسبب اندلاع الحرب العالمية الأولى.

وفي عام 1928، أجرى العالم البريطاني ألكسندر فليمنج تجربة عادية أثناء دراسته للمقاومة جسم الإنسانالالتهابات البكتيرية. وجد أن بعض مستعمرات المكورات العنقودية التي تركها في أطباق المختبر كانت مصابة بسلالة من العفن Penicillium Notatum. وحول بقع العفن، لاحظ فليمنج وجود منطقة خالية من البكتيريا. وهذا ما سمح له باستنتاج أن العفن ينتج مادة قاتلة للبكتيريا أطلق عليها العالم اسم "البنسلين".

قلل فليمنج من أهمية اكتشافه، معتقدًا أنه سيكون من الصعب جدًا الحصول على علاج. واصل علماء أكسفورد عمله هوارد فلوري وإرنست تشين. وفي عام 1940 تم عزل الدواء في شكل نقيودراسة خصائصه العلاجية. في 12 فبراير 1941، تم إعطاء حقنة البنسلين للإنسان لأول مرة. كان مريض فلوري وتشاين شرطيًا في لندن كان يحتضر بسبب تسمم الدم. وبعد عدة حقن، شعر بالتحسن، ولكن سرعان ما نفد مخزون الدواء، وتوفي المريض. في عام 1943، نقل هوارد فلوري تكنولوجيا الحصول على دواء جديد إلى العلماء الأمريكيين، وتم إطلاق الإنتاج الضخم للمضادات الحيوية في الولايات المتحدة. في عام 1945 تم منح ألكساندر فليمنج وهوارد فلوري وإرنست تشين جائزة جائزة نوبلفي علم وظائف الأعضاء والطب.

في سبعينيات القرن التاسع عشر تمت دراسة العفن من قبل الأطباء أليكسي بولوتيبنوف وفياتشيسلاف ماناسين، اللذين وجدا أنه يمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. أوصى بولوتيبنوف باستخدام ميزات العفن هذه في الطب، على وجه الخصوص، لعلاج الأمراض الجلدية. لكن الفكرة لم تنتشر.

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تلقت عالمتا الأحياء الدقيقة زينايدا إرموليفا وتمارا باليزينا العينات الأولى من البنسلين. وفي عام 1942، اكتشفوا سلالة منتجة للبنسلين من البنسليوم القشرة. وخلال التجارب، أظهر الدواء نشاطًا أكبر بكثير من نظيريه الإنجليزي والأمريكي. ومع ذلك، فقد المضاد الحيوي الناتج خصائصه أثناء التخزين وتسبب في ارتفاع درجة حرارة المرضى.

وفي عام 1945، تم تطوير اختبارات البنسلين وفقًا لـ النمط الغربي. تم إتقان تكنولوجيا إنتاجها من قبل معهد أبحاث علم الأوبئة والنظافة التابع للجيش الأحمر تحت قيادة نيكولاي كوبيلوف.

اعتراف

تم إنشاء الإنتاج الضخم للبنسلين خلال الحرب العالمية الثانية. ووفقا لبعض التقديرات، بفضل هذا المضاد الحيوي، تم إنقاذ حوالي 200 مليون شخص خلال سنوات الحرب وبعدها. لقد تم الاعتراف مرارًا وتكرارًا باكتشاف هذا الدواء باعتباره أحد أهم الاكتشافات الانجازات العلميةفي تاريخ البشرية . تم إنشاء معظم المضادات الحيوية الحديثة على وجه التحديد بعد البحث الخصائص الطبيةالبنسلين.

إن اكتشاف أي دواء يثير دائمًا صدى هائلاً في المجتمع. بعد كل شيء، هذا يعني أن مرضا آخر قد استسلم للعلاج، مما يعني أنه أصبح من الممكن إنقاذ المزيد المزيد من الأرواح. كان ظهور أدوية جديدة ذا أهمية خاصة خلال فترة الموت الجماعي للناس - الحروب التي تميز القرن العشرين.

وبطبيعة الحال، فإن العالم الذي اكتشف دواء حيوي يحصل على أمجاد الشرف، ويبقى اسمه خالدا في تاريخ البشرية.

البنسلين هو أهم اكتشاف في القرن العشرين. حول اكتشافه وغيرها من الحقائق الهامة سيتم مناقشتهاإضافي.

اكتشاف المضادات الحيوية

البنسلين هو أحد تلك الاكتشافات التي حدثت بالصدفة. ومع ذلك، فإن أهميتها للإنسانية هائلة.

وكان أول مضاد حيوي يتم اكتشافه، وهو مشتق من فطر البنسليوم.

أول من اكتشف البنسلين هو ألكسندر فليمنج، عالم البكتيريا من إنجلترا. حدث اكتشافه فجأة أثناء دراسة فطريات العفن. وخلال التجربة وجد أن فطريات العفن من فصيلة البنسلين تحتوي على مادة مضادة للجراثيم، والتي سميت فيما بعد بالبنسلين. في أي عام تم اكتشاف هذا المضاد الحيوي معروف على وجه اليقين. يعد السابع من مارس عام 1929 تاريخًا مهمًا جدًا للعلم وللإنسانية ككل.

ألكسندر فليمنج: سيرة ذاتية

ألكسندر فليمنج، العالم الذي اكتشف البنسلين، ولد في 6 أغسطس 1881 في أيرشاير. كان والديه من الأشخاص العاديين الذين لا علاقة لهم بالعلم.

وعندما بلغ ألكساندر 14 عامًا، انتقل للعمل في عاصمة المملكة المتحدة مع إخوته. في البداية كان يعمل كاتبًا أثناء التحاقه بمعهد البوليتكنيك. مع بداية عام 1900، دخل عالم المستقبل في خدمة فوج لندن.

وبعد مرور عام، حصل فليمنج على ميراث قدره 250 جنيها، وهو مبلغ كبير في ذلك الوقت. بناءً على نصيحة أخيه الأكبر، اجتاز مسابقة القبول في كلية الطب. اجتاز الامتحانات بنجاح وأصبح حائزًا على منحة دراسية لكلية الطب في مستشفى سانت ماري. نجح فليمنج في دراسة مسار الجراحة وفي عام 1908 حصل على درجة الماجستير والبكالوريوس في العلوم الطبية من جامعة لندن.

في عام 1915، تزوج فليمنج من الممرضة سارة ماكيلروي، وأنجب منها العالم ولدًا. توفيت زوجته عام 1949، وفي عام 1953 تزوج فليمنج للمرة الثانية. وكان اختياره الثاني هو تلميذته السابقة، عالمة البكتيريا أماليا كوتسوري-فوريكاس. توفي ألكسندر فليمنج بعد ذلك بعامين. العالم العبقري الذي اكتشف البنسلين مات بنوبة قلبية. في ذلك الوقت كان عمره 73 سنة.

كيف بدأ كل شيء

لقد كان ألكسندر فليمنج مهتمًا دائمًا النشاط العلميعلى الرغم من تخرجه من كلية الطب. في دوافعه التجريبية كان قذرًا جدًا. لاحظ رفاقه أنه في المختبر الذي عمل فيه فليمنج، كانت هناك دائمًا فوضى، حيث كانت الكواشف والمستحضرات والأدوات - كل شيء مختلطًا في جميع أنحاء الغرفة. ولهذا تلقى توبيخًا متكررًا. لذلك، يمكننا أن نقول بثقة أن البنسلين تم اكتشافه في حالة من الفوضى الكاملة وبالصدفة التامة.

قبل فترة طويلة من اكتشاف البنسلين، خلال الحرب العالمية الأولى، ذهب فليمنج إلى الجبهة كطبيب عسكري. وبالتوازي مع مساعدة الجنود المصابين، كان العالم الشاب يدرس البكتيريا التي تخترق الجروح وتثيرها عواقب وخيمةللجرحى.

في عام 1915، كتب فليمنج وقدم تقريرا قال فيه إن معظم أنواع البكتيريا التي لم تكن معروفة بعد للعلماء في تلك السنوات دخلت في جروح الضحايا المفتوحة. بالإضافة إلى ذلك، تمكن من إثبات، خلافا لرأي العديد من الجراحين، أن المستحضرات المطهرة المستخدمة لفترة قصيرة من الزمن غير قادرة على تدمير البكتيريا تماما.

وفيما يتعلق بمسألة الحصول على دواء جديد ذو تأثير مضاد للجراثيم، أيد فليمنج أفكار رئيسه البروفيسور رايت، الذي رأى أن جميع المطهرات المستخدمة ليست فقط غير قادرة على قتل معظم البكتيريا في الجسم، ولكنها تؤدي أيضًا إلى إضعاف البكتيريا. الجهاز المناعي. وبناء على ذلك، كانت هناك حاجة إلى دواء جديد من شأنه تنشيط النشاط المناعي للجسم، ونتيجة لذلك يصبح الجسم قادرا على محاربة الفيروسات من تلقاء نفسه.

بدأ فليمنج بحماس في تطوير فرضيته القائلة بأن جسم الإنسان يجب أن يحتوي على مواد يمكنها قمع انتشار البكتيريا التي دخلت الجسم. ومن الجدير بالذكر أن مفهوم الأجسام المضادة أصبح معروفًا في موعد لا يتجاوز عام 1939. بدأ العالم في إجراء أعمال تجريبية على جميع سوائل الجسم، أي سكب عليها ثقافات البكتيريا، ومراقبة النتيجة.

كل شيء تقرر بالصدفة

اكتشف ألكسندر فليمنج البنسلين بالصدفة. حتى عام 1929، لم تجلب جميع أبحاثه نتائج خاصة.

في عام 1928، بدأ العالم، الذي اكتشف البنسلين لاحقًا، في دراسة البكتيريا من جنس المكورات العنقودية. لم تأت الأبحاث بالنتائج المتوقعة، لذلك قرر ألكسندر أن يأخذ قسطًا من الراحة ويأخذ إجازة، ويترك المختبر في نهاية الصيف. وبطبيعة الحال، كان مكان العمل الذي تركه العالم في حالة من الفوضى الكاملة.

عند عودته في أوائل سبتمبر، اكتشف فليمنج أن أحد أطباق بيتري، حيث توجد مستعمرات البكتيريا، قد نما العفن، مما أدى إلى وفاة المكورات العنقودية.

وبعد فحص كتلة العفن الناتجة، توصل العالم إلى أنها فطر من فصيلة Penicillium notatum وأنها تحتوي على مادة مضادة للبكتيريا يمكنها تدمير البكتيريا. وفقط في مارس 1929، تمكن فليمنج من عزل مطهر من هذه القوالب، وأعطاه اسم "البنسلين". ومنذ ذلك الوقت، أصبح فليمنج هو العالم الذي اكتشف البنسلين لأول مرة. وكان وقت هذا الاكتشاف العظيم بداية تطور المضادات الحيوية.

البنسلين. بناء

ويعتبر البنسلين أول مضاد حيوي تم تطويره في القرن الماضي، لكنه لم يفقد أهميته حتى الآن.

يتم الحصول على هذا المطهر خلال حياة بعض أنواع فطريات العفن. الأكثر نشاطا يسمى البنزيل بنسلين. الدواء قادر على محاربة المكورات العقدية، المكورات الرئوية، المكورات البنية، المكورات السحائية، عصية الخناق، اللولبيات. لكنها غير قادرة على قمع النشاط في الأمراض التي تسببها ميكروبات فطريات الإشريكية القولونية.

في العلم الحديثهناك طريقتان للحصول على هذا الدواء:

1. الاصطناعية الحيوية.

2. الاصطناعية.

بواسطة التركيب الكيميائيالبنسلين هو حمض يمكن الحصول منه على أملاح مختلفة. الجزيء الرئيسي لهذا المضاد الحيوي هو حمض 6 أمينوبنسيلانيك.

كيف يعمل المضاد الحيوي

يعتمد مبدأ عمل البنسلين على حقيقة أنه يثبط التفاعلات الكيميائية التي يتم من خلالها تنفيذ النشاط الحيوي للبكتيريا. بالإضافة إلى ذلك، يزيل المضاد الحيوي الجزيئات التي تعمل بمثابة لبنة بناء للخلايا البكتيرية الجديدة. من المهم أن البنسلين، الذي له تأثير ضار على البكتيريا، لا يضر جسم الإنسان والحيوان على الإطلاق، لأن غشاء الخلية للخلية البشرية والحيوانية أقوى بكثير من غشاء البكتيريا.

اكتشاف البنسلين في روسيا

Zinaida Vissarionovna Ermolyeva هي عالمة الأحياء الدقيقة السوفيتية التي اكتشفت البنسلين في روسيا، أو بالأحرى في الاتحاد السوفييتي.

خلال العظيم الحرب الوطنيةوكانت المستشفيات مكتظة بالجنود الجرحى. وكانت الوفيات الناجمة عن العدوى التي أدخلت على الجروح هائلة. والبنسلين، وهو مضاد حيوي ممتاز، جاء للإنقاذ في هذا الشأن.

في الغرب، تم استخدام هذا المطهر بنشاط، مما أدى إلى نتائج إيجابية. سلطات الاتحاد السوفياتيتفاوضت مع الممثلين الأجانب بشأن شراء مضاد حيوي. ومع ذلك، فإن الأمر طال أمده إلى حد كبير. وفي هذا الصدد، كانت هناك حاجة لإنشاء البنسلين الخاص بهم.

عُهد بحل هذه المشكلة إلى عالمة الأحياء الدقيقة السوفيتية يرموليفا. وفي عام 1943، تلقت المضادات الحيوية "الخاصة بها"، والتي تم الاعتراف بها على أنها الأفضل في العالم.

إذن من هو العالم الذي اكتشف البنسلين؟ يظل ألكسندر فليمنج هو الرائد.

من هو الآخر الذي شارك في اكتشاف البنسلين؟

في الأربعينيات من القرن الماضي، ساهم العديد من العلماء في تحسين المضاد الحيوي الأول.

تمكن علماء البكتيريا البريطانيون هوارد دبليو فلوري وإرنست تشين ونورمان دبليو هيتلي من تطوير والحصول على شكل نقي من البنسلين. ساعد هذا التطور في إنقاذ الملايين حياة الانسانخلال الحرب العالمية الثانية.

جلب هذا الاكتشاف المنقذ للحياة أصحابه جائزة نوبلفي علم وظائف الأعضاء أو الطب "لاكتشاف البنسلين وآثاره العلاجية في مختلف الأمراض المعدية."

خاتمة

لقد مر أكثر من 80 عامًا على أهم اكتشاف وهو البنسلين. ومع ذلك، فإن هذا المضاد الحيوي لم يفقد مزاياه. بل على العكس من ذلك، فقد شهدت بعض التغييرات: مع مرور الوقت، تم الحصول على أنواع أكثر تقدما من المضادات الحيوية - شبه الاصطناعية -.

وبطبيعة الحال، تم الآن الحصول على عدد كبير من المضادات الحيوية، ولكن الغالبية العظمى من هذه الأدوية تعتمد على وجه التحديد على اكتشاف الخصائص الطبية للبنسلين.

إن أهمية أول مضاد حيوي في التاريخ لا تقدر بثمن، ولذلك لا ينبغي لأحد أن ينسى من اكتشف البنسلين. ألكسندر فليمنج - عالم بدأ مرحلة جديدة في تطور الطب.

مخترعالقصة بقلم: ألكسندر فليمنج
بلد: بريطانيا العظمى
وقت الاختراع: 3 سبتمبر 1928

تعتبر المضادات الحيوية من أبرز الاختراعات في القرن العشرين في مجال الطب. الناس المعاصرونلا يدركون دائمًا مقدار ما يدينون به لهذه المستحضرات الطبية.

تعتاد البشرية بشكل عام بسرعة كبيرة على الإنجازات المذهلة لعلمها، وفي بعض الأحيان يتطلب الأمر بعض الجهد لتخيل الحياة كما كانت، على سبيل المثال، قبل الاختراع أو الراديو أو.

وبنفس السرعة، دخلت حياتنا عائلة ضخمة من المضادات الحيوية المتنوعة، وكان أولها البنسلين.
يبدو لنا اليوم مفاجئًا أنه في الثلاثينيات من القرن العشرين، كان عشرات الآلاف من الأشخاص يموتون كل عام بسبب الزحار، وأن الالتهاب الرئوي انتهى في كثير من الحالات مميت، ماذا كان تعفن الدم آفة حقيقية لجميع مرضى الجراحة، الذين ماتوا بأعداد كبيرة بسبب تسمم الدم، وكان التيفوئيد يعتبر أخطر الأمراض المستعصية، وكان الطاعون الرئوي يؤدي حتماً إلى وفاة المريض.

كل هذه أمراض رهيبة(والعديد من الأمراض الأخرى التي لم يكن من الممكن علاجها سابقًا، مثل السل) تم هزيمتها بواسطة المضادات الحيوية.

والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو تأثير هذه الأدوية على الطب العسكري. من الصعب تصديق ذلك، ولكن في الحروب السابقة، توفي معظم الجنود ليس من الرصاص والشظايا، ولكن من الالتهابات القيحية الناجمة عن الجروح.

ومن المعروف أنه يوجد في الفضاء المحيط بنا عدد لا يحصى من الكائنات الحية الدقيقة من الميكروبات، ومن بينها العديد من مسببات الأمراض الخطيرة. في الظروف العادية، يمنعهم جلدنا من الدخول. كائن حي.

لكن أثناء الإصابة، دخلت الأوساخ إلى الجروح المفتوحة مع ملايين البكتيريا المتعفنة (المكورات). بدأوا في التكاثر بسرعة هائلة، توغلوا في عمق الأنسجة، وبعد بضع ساعات لم يتمكن أي جراح من إنقاذ الشخص: الجرح متقيح، ارتفعت درجة الحرارة، وبدأ تعفن الدم أو الغرغرينا.

مات الإنسان ليس من الجرح نفسه بقدر ما مات من مضاعفات الجرح. وكان الطب عاجزا أمامهم. وفي أحسن الأحوال تمكن الطبيب من بتر العضو المصاب وبالتالي أوقف انتشار المرض.

للتعامل مع مضاعفات الجرح، كان من الضروري تعلم كيفية شل الميكروبات المسببة لهذه المضاعفات، لمعرفة كيفية تحييد المكورات التي دخلت الجرح. ولكن كيف يمكن تحقيق ذلك؟ اتضح أنه من الممكن محاربة الكائنات الحية الدقيقة مباشرة بمساعدتها، لأن بعض الكائنات الحية الدقيقة تنبعث منها أثناء نشاطها الحيوي مواد قادرة على تدمير الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

تعود فكرة استخدام الميكروبات لمحاربة الجراثيم إلى القرن التاسع عشر. وهكذا اكتشف لويس باستور ذلك يتم قتل عصيات الجمرة الخبيثة بواسطة بعض الميكروبات الأخرى. ولكن من الواضح أن حل هذه المشكلة يتطلب الكثير من العمل - ليس من السهل فهم حياة وعلاقات الكائنات الحية الدقيقة، بل من الأصعب فهم أي منها في حالة عداوة مع بعضها البعض وكيف يهزم ميكروب واحد آخر.

إلا أن الأمر الأصعب كان أن نتخيل أن العدو اللدود للمكورة كان منذ زمن طويل ومعروفًا للإنسان، وأنه يعيش جنبًا إلى جنب معه منذ آلاف السنين، بين الحين والآخر أذكر نفسي. اتضح أنه قالب عادي - فطر غير مهم، وهو موجود دائمًا في الهواء على شكل جراثيم وينمو بسهولة على كل شيء قديم ورطب، سواء كان جدار قبو أو قطعة.

ومع ذلك، فإن خصائص العفن القاتلة للجراثيم كانت معروفة في وقت مبكر من القرن التاسع عشر. في الستينيات من القرن الماضي، نشأ نزاع بين طبيبين روسيين - أليكسي بولوتيبنوف وفياتشيسلاف ماناسين. جادل بولوتيبنوف بأن العفن هو سلف جميع الميكروبات، أي أن جميع الميكروبات تأتي منه. وقال المناسين أن هذا لم يكن صحيحا.

لإثبات حججه، بدأ في التحقيق في العفن الأخضر (باللاتينية، penicillium glaucum). لقد زرع العفن على وسط غذائي ولاحظ بدهشة: حيث ينمو فطر العفن، لا تتطور البكتيريا أبدًا. ومن هذا استنتج مناسين أن العفن يمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة.

في وقت لاحق، لاحظ بولوتيبنوف نفس الشيء: السائل الذي ظهر فيه القالب ظل دائمًا شفافًا، وبالتالي، لا تحتوي على البكتيريا. أدرك بولوتيبنوف أنه كباحث كان مخطئًا في استنتاجاته. ومع ذلك، كطبيب، قرر التحقيق على الفور في هذه الخاصية غير العادية لمثل هذه المادة التي يمكن الوصول إليها بسهولة مثل العفن.

كانت المحاولة ناجحة: فالتقرحات المغطاة بمستحلب يحتوي على العفن تلتئم بسرعة. صنع بولوتيبنوف تجربة مثيرة للاهتمام: قام بتغطية التقرحات الجلدية العميقة للمرضى بخليط من العفن والبكتيريا ولم يلاحظ فيها أي مضاعفات، وفي إحدى مقالاته عام 1872 أوصى بمعالجة الجروح والخراجات العميقة بنفس الطريقة. لسوء الحظ، لم تجذب تجارب بولوتيبنوف الاهتمام، على الرغم من وفاة العديد من الأشخاص بسبب مضاعفات ما بعد الجرح في جميع العيادات الجراحية في ذلك الوقت.

مرة أخرى، تم اكتشاف الخصائص الرائعة للعفن بعد نصف قرن من قبل الاسكتلندي ألكسندر فليمنج. حلم فليمنج منذ شبابه بإيجاد مادة قادرة على التدمير البكتيريا المسببة للأمراض، وشاركت بعناد في علم الأحياء الدقيقة.

كان مختبر فليمنج موجودًا في غرفة صغيرة في قسم علم الأمراض بأحد التخصصات الكبرى في لندن المستشفيات. كانت هذه الغرفة دائمًا خانقة ومزدحمة وغير منظمة. وللهروب من الاختناق، أبقى فليمنج النافذة مفتوحة طوال الوقت. جنبا إلى جنب مع طبيب آخر، شارك فليمنج في البحث عن المكورات العنقودية.

لكن هذا الطبيب غادر القسم دون أن ينهي عمله. لا تزال الأكواب القديمة التي تحتوي على المستعمرات الميكروبية موجودة على أرفف المختبر، وكان فليمنج يعتبر دائمًا أن تنظيف غرفته مضيعة للوقت.

في أحد الأيام، قرر فليمنج كتابة مقال عن المكورات العنقودية، ونظر في هذه الكؤوس ووجد أن العديد من الثقافات الموجودة هناك كانت مغطاة بالعفن. ومع ذلك، لم يكن هذا مفاجئًا - فمن الواضح أن جراثيم العفن دخلت المختبر من خلال النافذة. شيء آخر كان مفاجئًا: عندما بدأ فليمنج في استكشاف الثقافة لدى الكثيرين لم يكن هناك أي أثر للمكورات العنقودية في الكؤوس - لم يكن هناك سوى قطرات العفن والشفافة التي تشبه الندى.

هل دمر العفن العادي جميع الميكروبات المسببة للأمراض؟ قرر فليمنج على الفور اختبار تخمينه ووضع بعض العفن في أنبوب اختبار يحتوي على مرق مغذي. عندما تطور الفطر، استقر في نفس البكتيريا المختلفة ووضعها في منظم الحرارة. بعد فحص الوسط المغذي، وجد فليمنج أن البقع الخفيفة والشفافة تشكلت بين العفن ومستعمرات البكتيريا - العفن كما كان يعيق الميكروبات، ويمنعها من النمو حولها.

ثم قرر فليمنج إجراء تجربة أكبر: قام بزرع الفطر في وعاء كبير وبدأ في مراقبة تطوره. وسرعان ما أصبح سطح الوعاء مغطى بـ "" - وهو فطر نما وتجمع في أماكن ضيقة. "شعر" غير لونه عدة مرات: في البداية كان أبيض، ثم أخضر، ثم أسود. تغير لون المرق المغذي أيضًا - من الشفاف تحول إلى اللون الأصفر.

"من الواضح أن القالب ينضح بيئة"بعض المواد"، فكر فليمنج وقرر التحقق مما إذا كانت تحتوي على خصائص ضارة بالبكتيريا. تجربة جديدةأظهر أن السائل الأصفر دمر نفس الكائنات الحية الدقيقة التي دمرها العفن نفسه. علاوة على ذلك، كان للسائل نشاط مرتفع للغاية - قام فليمينغ بتخفيفه عشرين مرة، ولا يزال الحل ضارا بالبكتيريا المسببة للأمراض.

أدرك فليمنج أنه كان على وشك اكتشاف مهم. لقد تخلى عن جميع الأعمال، وأوقف الدراسات الأخرى. لقد أصبح فطر العفن penicillium notatum الآن بالكامل اجتاحت انتباهه. لمزيد من التجارب، احتاج فليمنج إلى جالونات من مرق العفن - درس في أي يوم من النمو وفي أي وسيلة مغذية، سيكون عمل المادة الصفراء الغامضة أكثر فعالية في قتل الميكروبات.

وفي الوقت نفسه، اتضح أن القالب نفسه، وكذلك المرق الأصفر، تبين أنه غير ضار بالحيوانات. قام فليمنج بحقنهم في وريد أرنب، في التجويف البطني لفأر أبيض، وغسل الجلد بالمرق ودفنه في عينيه - ولم يلاحظ أي ظواهر غير سارة. في أنبوب اختبار، أعاقت مادة صفراء مخففة - منتج يفرزه العفن - نمو المكورات العنقودية، لكنها لم تعطل وظائف كريات الدم البيضاء. وقد أطلق فليمنج على هذه المادة اسم البنسلين.

منذ ذلك الحين، كان يفكر باستمرار امر هام: كيفية عزل المادة الفعالة من مرق العفن المصفى؟ للأسف، اتضح أن الأمر صعب للغاية. وفي الوقت نفسه، كان من الواضح أن إدخال مرق غير منقى إلى دم الإنسان، والذي يحتوي على بروتين غريب، أمر خطير بالتأكيد.

لقد قام رفاق فليمنج الشباب، وهم أطباء مثله، وليس كيميائيين، بمحاولات عديدة حل هذه المشكلة. لقد أمضوا الكثير من الوقت والطاقة أثناء العمل في ظروف حرفية، لكنهم لم يحققوا شيئًا. في كل مرة بعد التطهير، يتحلل البنسلين ويفقد خصائصه العلاجية.

وفي النهاية، أدرك فليمنج أن هذه المهمة ليست بيده، وأن حلها يجب أن يترك للآخرين. في فبراير 1929، قدم تقريرًا إلى نادي لندن للأبحاث الطبية حول عامل مضاد للجراثيم قوي بشكل غير عادي وجده. هذه الرسالة لم تحظ بأي اهتمام

ومع ذلك، كان فليمنج اسكتلنديًا عنيدًا. وكتب مقالاً طويلاً يفصّل فيه تجاربه ونشره في مجلة علمية. في جميع المؤتمرات والاتفاقيات الطبية، قام بطريقة أو بأخرى بتذكير اكتشافه. تدريجيا حول أصبح البنسلين معروفا ليس فقط في إنجلترا، ولكن أيضا في أمريكا.

أخيرًا، في عام 1939، أولى عالمان إنجليزيان - هوارد فلوري، أستاذ علم الأمراض في أحد معاهد أكسفورد، وإرنست تشيني، عالم الكيمياء الحيوية الذي فر من ألمانيا من الاضطهاد النازي - اهتمامًا وثيقًا بالبنسلين.

كان تشين وفلوري يبحثان عن موضوع للعمل معه. وقد جذبتهم صعوبة مهمة عزل البنسلين المنقى. وكانت هناك سلالة (ثقافة ميكروبات معزولة من مصادر معينة) أرسلها فليمنج في جامعة أكسفورد إلى هناك. معه بدأوا في التجربة.

لتحويل البنسلين إلى المنتجات الطبيةكان لا بد من ربطه بمادة قابلة للذوبان في الماء، ولكن بطريقة لا تفقد خصائصها عند تنقيتها. خصائص مذهلة. لفترة طويلة، بدت هذه المهمة غير قابلة للحل - انهار البنسلين بسرعة في بيئة حمضية (وبالتالي، بالمناسبة، لا يمكن تناوله عن طريق الفم) ولم يستمر لفترة طويلة في بيئة قلوية، فإنه ينتقل بسهولة إلى الأثير، ولكن إذا ولم يوضع على الجليد، بل انهار فيه أيضًا.

ولم يتم ترشيح السائل الذي يفرزه الفطر والمحتوي على حمض أمينوبنسليك إلا بعد تجارب عديدة بطريقة معقدة وإذابته في مذيب عضوي خاص لا تذوب فيه أملاح البوتاسيوم شديدة الذوبان في الماء. بعد التعرض لخلات البوتاسيوم، تترسب بلورات بيضاء من ملح البوتاسيوم للبنسلين. وبعد العديد من التلاعبات، حصل تشين على كتلة لزجة تمكن أخيرًا من تحويلها إلى مسحوق بني.

كان للتجارب الأولى معه تأثير مذهل: حتى حبيبة صغيرة من البنسلين، مخففة بنسبة واحد لكل مليون، كان لها خاصية قوية مبيد للجراثيم - تم وضع المكورات القاتلة في هذه الوسيلة في غضون دقائق قليلة. وفي الوقت نفسه، فإن الدواء الذي تم حقنه في الوريد لم يقتلها فحسب، بل لم يكن له أي تأثير على الحيوان على الإطلاق.

انضم العديد من العلماء الآخرين إلى تجارب تشيني. تمت دراسة عمل البنسلين بشكل شامل في الفئران البيضاء. لقد أصيبوا بالمكورات العنقودية والمكورات العقدية بجرعات أكثر من القاتلة. وتم حقن نصفهم بالبنسلين، ونجت جميع هذه الفئران. ومات الباقون بعد قليل. وسرعان ما اكتشف أن البنسلين لا يدمر المكورات فحسب، بل يدمر أيضًا العوامل المسببة للغرغرينا.

في عام 1942، تم اختبار البنسلين على مريض كان يحتضر بسبب التهاب السحايا. لقد تعافى قريبًا جدًا. لقد ترك خبر هذا انطباعا كبيرا. ومع ذلك، لم يكن من الممكن إنشاء إنتاج دواء جديد في إنجلترا المتحاربة. ذهب فلوري إلى الولايات المتحدة الأمريكية، وهنا في عام 1943 في مدينة بيوريا، بدأ مختبر الدكتور كوغيل لأول مرة الإنتاج الصناعيالبنسلين. وفي عام 1945، مُنح فليمنج وفلوري وتشاين جائزة نوبل لاكتشافاتهم المتميزة.

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تم استلام البنسلين من قشر البنسليوم العفن (تم أخذ هذا الفطر من جدار أحد ملاجئ القنابل في موسكو) في عام 1942 من قبل البروفيسور زينايدا إرموليفا. كانت هناك حرب. كانت المستشفيات مليئة بالجرحى الذين يعانون من آفات قيحية ناجمة عن المكورات العنقودية والمكورات العقدية، مما أدى إلى تعقيد الجروح الشديدة بالفعل.

وكان العلاج صعبا. مات العديد من الجرحى بسبب عدوى قيحية. في عام 1944، وبعد الكثير من الأبحاث، ذهبت يرموليفا إلى المقدمة لاختبار تأثير عقارها. قبل العملية، قامت Yermolyeva بإعطاء جميع الجرحى حقنة عضلية من البنسلين. وبعد ذلك شفيت معظم جروح المقاتلين دون مضاعفات وتقيح وبدون حمى.

بدا البنسلين وكأنه معجزة حقيقية للجراحين الميدانيين المتمرسين. لقد شفى حتى المرضى الأكثر خطورة الذين كانوا يعانون بالفعل من تسمم الدم أو الالتهاب الرئوي. في نفس العام، تم إنشاء مصنع لإنتاج البنسلين في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

وفي المستقبل، بدأت عائلة المضادات الحيوية في التوسع بسرعة. في وقت مبكر من عام 1942، قام غوز بعزل الجراميسيدين، وفي عام 1944، حصل واكسمان، وهو أمريكي من أصل أوكراني، على الستربتومايسين. لقد بدأ عصر المضادات الحيوية والتي أنقذت في السنوات اللاحقة حياة الملايين من الناس.

ومن الغريب أن البنسلين ظل دون براءة اختراع. أولئك الذين اكتشفوها وأنشأوها رفضوا الحصول على براءات الاختراع - فقد اعتقدوا أن المادة التي يمكن أن تجلب مثل هذه الفوائد للإنسانية لا ينبغي أن تكون بمثابة مصدر للدخل. ربما يكون هذا هو الاكتشاف الوحيد بهذا الحجم الذي لم يطالب أحد بحقوق الطبع والنشر له.

تم اكتشاف أول مضاد حيوي، البنسلين، عن طريق الصدفة. يعتمد عملها على قمع تخليق الأغشية الخارجية للخلايا البكتيرية.

في عام 1928، أجرى ألكسندر فليمنج تجربة روتينية كجزء من دراسة طويلة الأمد حول مقاومة جسم الإنسان للعدوى البكتيرية. من خلال نمو مستعمرات الثقافة المكورات العنقودية,وجد أن بعض أكواب الثقافة ملوثة بالعفن الشائع البنسليوم- مادة يتحول لون الخبز إلى اللون الأخضر عند بقاءه لفترة طويلة. لاحظ فليمنج حول كل بقعة عفن وجود منطقة خالية من البكتيريا. ومن هنا استنتج أن العفن ينتج مادة تقتل البكتيريا. وقام بعد ذلك بعزل الجزيء المعروف الآن باسم البنسلين. وكان هذا أول مضاد حيوي حديث.

مبدأ المضاد الحيوي هو تثبيط أو قمع التفاعل الكيميائي الضروري لوجود البكتيريا. يمنع البنسلين الجزيئات المشاركة في بناء أغشية الخلايا البكتيرية الجديدة - على غرار الطريقة التي يمنع بها مضغ العلكة الملتصقة بالمفتاح القفل من الفتح. (ليس للبنسلين أي تأثير على البشر أو الحيوانات لأن القشرة الخارجية لخلايانا تختلف اختلافًا جوهريًا عن تلك الموجودة في البكتيريا).

خلال ثلاثينيات القرن العشرين، جرت محاولات فاشلة لتحسين جودة البنسلين والمضادات الحيوية الأخرى من خلال تعلم كيفية الحصول عليها في شكل نقي بما فيه الكفاية. كانت المضادات الحيوية الأولى تشبه معظم الأدوية الحديثة المضادة للسرطان، ولم يكن من الواضح ما إذا كان الدواء سيقتل العامل الممرض قبل أن يقتل المريض. وفقط في عام 1938، تمكن عالمان في جامعة أكسفورد، هوارد فلوري (1898-1968) وإرنست تشين (إرنست تشين، 1906-1979)، من عزل الشكل النقي من البنسلين. ونظرًا للحاجة الكبيرة للأدوية خلال الحرب العالمية الثانية، بدأ الإنتاج الضخم لهذا الدواء في وقت مبكر من عام 1943. وفي عام 1945، مُنح فليمنج وفلوري وتشين جائزة نوبل لأعمالهم.

لقد أنقذ البنسلين والمضادات الحيوية الأخرى عددًا لا يحصى من الأرواح. بالإضافة إلى ذلك، كان البنسلين أول دواء يُنظر إليه كمثال على ظهور المقاومة الميكروبية للمضادات الحيوية.

ألكسندر فليمنج
ألكسندر فليمنج، 1881-1955

عالم البكتيريا الاسكتلندي. ولد في لوكفيلد، أيرشاير. تخرج من كلية الطب في مستشفى سانت ماري وعمل هناك طوال حياته تقريبًا. لم يكن فليمنج يعمل كطبيب عسكري في الهيئة الطبية بالجيش الملكي إلا بعد الحرب العالمية الأولى. وهناك أصبح مهتمًا بمشكلة مكافحة التهابات الجروح. شكرا ل اكتشاف عرضيالبنسلين في عام 1928 (في نفس العام حصل فليمنج على لقب أستاذ علم الجراثيم)، وحصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 1945.