Антибиотики группы пенициллинов

Угнетающее влияние одних микроорганизмов на другие наблюдал еще гениальный Пастер в 1877 г., который по этому поводу бросил крылатую фразу: «Жизнь мешает жизни». Он уже тогда предвидел большие возможности этого явления в медицине при лечении различных инфекционных заболеваний. Эту идею великого ученого усиленно пропагандировал его выдающийся ученик И. И. Мечников, который впервые попытался использовать микробный антагонизм для практических целей в борьбе с преждевременным одряхлением. Он считал, что со временем происходит отравление организма токсинами гнилостных бактерий, населяющих кишечник, и предлагал подавлять их жизнедеятельность приемами простокваши. Молочная кислота, которая содержится в простокваше и выделяется содержащимися в простокваше микроорганизмами, действительно угнетает развитие целого ряда гнилостных бактерий. Однако Мечников, не знал, что микробная флора не только выделяет токсические вещества, она также вырабатывает ряд витаминов и частично удовлетворяет потребность организма человека в этих столь необходимых ему веществах.

Вскоре после опытов Мечникова с простоквашей появился первый антибактериальный препарат, содержащий продукты жизнедеятельности микробов, их токсины. Этот препарат назывался пиациназой и содержал токсины синегнойной палочки. Согласно рекламе, препарат губительно действовал на возбудителей сибирской язвы, тифа, дифтерии и ряда других инфекционных заболеваний. Препарат рекомендовался в качестве средства для лечения длительно не заживающих ран. Вокруг пиациназы была организована шумная реклама, но возлагавшихся на него надежд препарат не оправдал и быстро вышел из употребления. Неудачный дебют первого антибиотика создал у врачей предубеждение к подобным средствам. Поэтому, когда в 1896 г. Гозио выделил из зеленой плесени очищенный кристаллический антибиотик — микофеноловую кислоту и установил, что она подавляет рост возбудителей сибирской язвы, никто не заинтересовался его открытием. Фармацевтические фирмы после неудачи с пиациназой не желали еще раз рисковать своей репутацией. Гозио так и не нашел средств для приобретения подопытных животных и вынужден был прекратить дальнейшие исследования.

Столь же безучастным было отношение медицинской общественности и деловых кругов к последовавшим после открытия микофеноловой кислоты сообщениям ученых о выделении других веществ с антибактериальными свойствами. В 1929 г. английский профессор Александр Флеминг сообщил об открытии им антибиотика пенициллина. Этим открытием, как и многим другим, человечество обязано случаю.

Флеминг заведовал одной из лабораторий бактериологического отделения медицинского училища при больнице «Святая Мария» в Лондоне. Еще до открытия пенициллина он обнаружил, что слезная жидкость и жидкость из носа способны убивать некоторые микроорганизмы благодаря содержанию в них особого антибактериального вещества, названного ученым лизоцимом. Правда, лизоцим убивал главным образом безвредных для человеческого организма микробов и как лекарственное средство не имел перспективы. Однако работа с лизоцимом подготовила ученого к новому открытию, и не случайно, что человеком, открывшим пенициллин, оказался именно Александр Флеминг.

Все началось с того, что в 1928 г. Флеминг согласился написать статью о стафилококках для одного из медицинских сборников. Желая как можно полнее осветить вопрос и включить в статью последние экспериментальные данные, Флеминг договорился со своим коллегой Мельвйном Прайсом о включении в статью результатов его опытов со стафилококками. Однако Прайс к этому времени ушел из лаборатории и не мог заняться проверкой полученных результатов. Желая опубликовать данные начинающего ученого, Флеминг взял на себя труд повторить опыты Прайса.

Однажды, во время посещения Флеминга, Прайс стал свидетелем того самого случая, который привел к великому открытию.
Флеминг встретил молодого ученого в своей лаборатории шутливыми упреками за то, что ему приходится проделывать трудоемкую и кропотливую работу. Один из существенных моментов микробиологического эксперимента подобного рода заключается в выращивании чистых культур различных бактерий. Для этого в стеклянную чашечку с питательной средой, напоминающей желе, помещают бактерии определенного вида, и чашечку быстро накрывают прозрачной стеклянной крышкой. Искусство проведения такого эксперимента заключается в том, чтобы не допустить попадания на питательную среду посторонних микроорганизмов, споры которых обычно носятся в воздухе помещений. Бактерии, посеянные на питательную среду, быстро размножаются, и вскоре их колонии становятся видимыми невооруженным глазом; обычно она напоминает круглый диск различной окраски: зеленой, синей, желтой, красной и т. д.

Разговаривая с Прайсом, Флеминг стал перебирать лежавшие на столе чашки с культурами стафилококков. Вдруг он замолк и, рассматривая одну из чашек, сказал как будто бы безразличным тоном: «Это очень странно». Часть опытов была испорчена, на питательную среду попали посторонние споры. Возглас ученого вызвала как раз одна из таких испорченных культур. В ней проросла плесень, довольно обычная в подобного рода экспериментах. То, что поразило ученого, возможно, не раз представало перед взором микробиологов. Но никто, кроме Флеминга, не смог постичь великий смысл, казалось бы, незначительного явления.

Что же так поразило ученого? Флеминг заметил, что желтая колония стафилококков (а среди этого рода бактерий много возбудителей тяжелых болезней) как бы растворилась вокруг плесени, погибла. Нечто подобное он уже наблюдал в опытах с лизоцимом. Однако в данном случае бесцветная стерильная зона была более широкой, что свидетельствовало о более сильном антимикробном действии какого-то вещества, выделяемого плесенью. Это вещество в противоположность лизоциму действовало на патогенные бактерии. Следовательно, не исключалась возможность применения его в медицинской практике. Все это молнией промелькнуло в голове ученого, и он на глазах у ничего не понимавшего Прайса весь отдался перенесению кусочков плесени на еще не засеянные чашки.

Много раз Флеминг повторял опыты, подсказанные ему случаем, и результаты их все больше и больше убеждали его в справедливости первоначально сложившегося мнения — зеленая плесень выделяет какое-то вещество, губительно действующее на целый ряд различных микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Ученый назвал его пенициллином. Антимикробным действием обладал также и жидкий питательный бульон, на котором, как оказалось, можно было выращивать плесень. Флеминг разбавлял бульон в 20, 40, 200 и 500 раз, а он все продолжал подавлять рост стафилококков. Вещество, растворенное в бульоне, по-видимому, обладало активностью необычайной силы. Флеминг тогда еще не знал, что он работал с растворами, в которых действующего вещества приходилось не более одного грамма на тонну разведенного бульона. Это меньше концентрации золота в морской воде.

Плесень, испортившая опыт Флеминга, оказалась класса микроскопических грибков — пенициллов (Penicillium), тех самых, с которыми проводили свои опыты Полотебнов и Манассеин.
Пенициллы составляют обширную группу плесневых грибков, насчитывающую в настоящее время около 1000 видов. Они встречаются в почве, на различных растениях, особенно на зрелых плодах, в воздухе жилых помещений. Их можно обнаружить в виде зеленой плесени на стенах сырых и темных помещений, на испорченных фруктах, хлебе и т. д.

Ученый понимал, что пенициллин можно использовать в медицине, но для этого следовало выяснить еще ряд вопросов. А что, если антибиотик, попав в кровь; человека, будет также губительно действовать на красные и белые кровяные шарики, не будет ли он токсичен для организма? И снова десятки опытов следуют один за другим. Ответы на поставленные вопросы получились обнадеживающими. Пенициллин оказался совершенно безвредным для животного организма. Он не менял картину крови, не оказывал токсического действия.

Можно было переходить к опытам на людях. Как раз в это время один из сотрудников Флеминга страдал синуситом — воспалением придаточных пазух носа. После промываний пенициллиновым бульоном состояние больного улучшилось, но полного выздоровления не наступило. Бульон убил засевших в придаточных пазухах стафилококков, но оказался бессильным перед палочками Пфейфера.

Неудачной оказалась и вторая попытка использовать пенициллиновый бульон в медицинской практике. Женщине, попавшей под автобус, ампутировали ногу. Операция прошла неудачно и привела к заражению крови. Больная находилась в очень тяжелом состоянии, когда Флеминг, к которому обратились за консультацией, предложил применить повязки, смоченные пенициллиновым бульоном. Однако и эта мера не смогла приостановить болезнь, уже распространившуюся по всему организму. Дебют пенициллина был явно неудачным.

Флеминг догадывался, что причины неудач кроются в слабой концентрации действующего вещества и приложил много усилий для того, чтобы выделить пенициллин в чистом виде. Сделать это ему не удалось.

Далее >> Лечение пенициллином