Пенициллины (penicillina) — группа антибиотиков, продуцируемых многими видами плесеней рода Penicillium, активных в отношении большинства грамположительных, а также некоторых грамотрицательных микроорганизмов (гонококков, менингококков и спирохет). Пенициллины относятся к т.н. бета-лактамным антибиотикам (бета-лактамы).

Бета-лактамы — большая группа антибиотиков, общим для которых является наличие в структуре молекулы четырехчленного бета-лактамного кольца. К бета-лактамам относятся пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы, монобактамы. Бета-лактамы являются наиболее многочисленной группой из применяемых в клинической практике противомикробных ЛС, занимающей ведущее место в лечении большинства инфекционных заболеваний.

Исторические сведения. В 1928 г. английский ученый А. Флеминг, работавший в St.Mary`s Hospital в Лондоне, обнаружил способность нитчатого гриба зеленой плесени (Penicillium notatum) вызывать гибель стафилококков в культуре клеток. Действующее вещество гриба, обладающее антибактериальной активностью, А. Флеминг назвал пенициллином. В 1940 г. в Оксфорде группа исследователей под руководством Х.В. Флори и Э.Б. Чейна выделила в чистом виде значительные количества первого пенициллина из культуры Penicillium notatum. В 1942 г. выдающийся отечественный исследователь З.В. Ермольева получила пенициллин из гриба Penicillium crustosum. С 1949 г. для клинического использования стали доступны практически неограниченные количества бензилпенициллина (пенициллин G).

В группу пенициллинов входят природные соединения, продуцируемые различными видами плесневого гриба Penicillium , и ряд полусинтетических. Пенициллины (как и другие бета-лактамы) оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы.

К наиболее общим свойствам пенициллинов относятся: низкая токсичность, широкий диапазон дозировок, перекрестная аллергия между всеми пенициллинами и частично цефалоспоринами и карбапенемами.

Антибактериальный эффект бета-лактамов связан с их специфической способностью нарушать синтез клеточной стенки бактерий.

Клеточная стенка у бактерий имеет жесткую структуру, она придает микроорганизмам форму и обеспечивает их защиту от разрушения. Ее основу составляет гетерополимер — пептидогликан, состоящий из полисахаридов и полипептидов. Его сетчатая структура с поперечными сшивками придает клеточной стенке прочность. В состав полисахаридов входят такие аминосахара как N-ацетилглюкозамин, а также N-ацетилмурамовая кислота, имеющаяся только у бактерий. С аминосахарами связаны короткие пептидные цепи, включающие некоторые L- и D-аминокислоты. У грамположительных бактерий клеточная стенка содержит 50-100 слоев пептидогликана, у грамотрицательных — 1-2 слоя.

В процессе биосинтеза пептидогликана участвуют около 30 бактериальных ферментов, этот процесс состоит из 3 этапов. Считают, что пенициллины нарушают поздние этапы синтеза клеточной стенки, препятствуя образованию пептидных связей за счет ингибирования фермента транспептидазы. Транспептидаза — один из пенициллинсвязывающих белков, с которыми взаимодействуют бета-лактамные антибиотики. К пенициллинсвязывающим белкам — ферментам, принимающим участие на конечных стадиях формирования клеточной стенки бактерий, помимо транспептидаз, относятся карбоксипептидазы и эндопептидазы. Они есть у всех бактерий (например, у Staphylococcus aureus их 4, у Escherichia coli — 7). Пенициллины связываются с этими белками с разной скоростью с образованием ковалентной связи. При этом происходит инактивация пенициллинсвязывающих белков, прочность клеточной стенки бактерий нарушается и клетки подвергаются лизису.

Фармакокинетика. При приеме внутрь пенициллины всасываются и распределяются по всему организму. Пенициллины хорошо проникают в ткани и жидкости организма (синовиальная, плевральная, перикардиальная, желчь), где быстро достигают терапевтических концентраций. Исключением являются спинно-мозговая жидкость, внутренние среды глаза и секрет предстательной железы — здесь концентрации пенициллинов низкие. Концентрация пенициллинов в спинно-мозговой жидкости может быть различной в зависимости от условий: в норме — менее 1% сывороточной, при воспалении может возрастать до 5%. Терапевтические концентрации в ликворе создаются при менингите и введении препаратов в высоких дозах. Пенициллины быстро выводятся из организма, преимущественно почками путем клубочковой фильтрации и канальцевой секреции. Период полувыведения у них короткий (30-90 мин), концентрация в моче — высокая.

Существует несколько классификаций ЛС, относящихся к группе пенициллинов: по молекулярной структуре, по источникам получения, по спектру активности и др.

Согласно классификации, представленной Д.А. Харкевичем (2006 г.), пенициллины подразделяются следующим образом (классификация основана на ряде признаков, в т.ч. различиях в путях получения):

I. Препараты пенициллинов, получаемые путем биологического синтеза (биосинтетические пенициллины):

I.1. Для парентерального введения (разрушаются в кислой среде желудка):

Непродолжительного действия:

бензилпенициллин (натриевая соль),

бензилпенициллин (калиевая соль);

Продолжительного действия:

бензилпенициллин (новокаиновая соль),

Бициллин-1,

Бициллин-5.

I.2.

феноксиметилпенициллин (пенициллин V).

II. Полусинтетические пенициллины

II.1. Для парентерального и энтерального введения (кислотоустойчивы):

Устойчивые к действию пенициллиназы:

оксациллин (натриевая соль),

нафциллин;

Широкого спектра действия:

ампициллин,

амоксициллин.

II.2. Для парентерального введения (разрушаются в кислой среде желудка)

Широкого спектра действия, включая синегнойную палочку:

карбенициллин (динатриевая соль),

тикарциллин,

азлоциллин.

II.3. Для энтерального введения (кислотоустойчивы):

карбенициллин (инданил натрий),

карфециллин.

Согласно классификации пенициллинов, приведенной И.Б. Михайловым (2001 г.), пенициллины можно разделить на 6 групп:

1. Естественные пенициллины (бензилпенициллины, бициллины, феноксиметилпенициллин).

2. Изоксазолпенициллины (оксациллин, клоксациллин, флуклоксациллин).

3. Амидинопенициллины (амдиноциллин, пивамдиноциллин, бакамдиноциллин, ацидоциллин).

4. Аминопенициллины (ампициллин, амоксициллин, талампициллин, бакампициллин, пивампициллин).

5. Карбоксипенициллины (карбенициллин, карфециллин, кариндациллин, тикарциллин).

6. Уреидопенициллины (азлоциллин, мезлоциллин, пиперациллин).

Источник получения, спектр действия, а также комбинирование с бета-лактамазами учитывали при создании классификации, приведенной в Федеральном руководстве (формулярная система), выпуск VIII.

1. Природные:

бензилпенициллин (пенициллин G),

феноксиметилпенициллин (пенициллин V),

бензатина бензилпенициллин,

бензилпенициллин прокаин,

бензатина феноксиметилпенициллин.

2. Антистафилококковые:

оксациллин.

3. Расширенного спектра (аминопенициллины):

ампициллин,

амоксициллин.

4. Активные в отношении Pseudomonas aeruginosa :

Карбоксипенициллины:

тикарциллин.

Уреидопенициллины:

азлоциллин,

пиперациллин.

5. Комбинированные с ингибиторами бета-лактамаз (ингибиторозащищенные):

амоксициллин/клавуланат,

ампициллин/сульбактам,

тикарциллин/клавуланат.

Естественные (природные) пенициллины — это антибиотики узкого спектра действия, влияющие на грамположительные бактерии и кокки. Биосинтетические пенициллины получают из культуральной среды, на которой выращивают определенные штаммы плесневых грибов (Penicillium). Существует несколько разновидностей природных пенициллинов, одним из наиболее активных и стойких из них является бензилпенициллин. В медицинской практике используется бензилпенициллин в виде различных солей — натриевой, калиевой и новокаиновой.

Все природные пенициллины имеют сходную противомикробную активность. Естественные пенициллины разрушаются бета-лактамазами, поэтому неэффективны для терапии стафилококковых инфекций, т.к. в большинстве случаев стафилококки вырабатывают бета-лактамазы. Они эффективны преимущественно в отношении грамположительных микроорганизмов (в т.ч. Streptococcus spp., включая Streptococcus pneumoniae, Enterococcus spp. ), Bacillus spp., Listeria monocytogenes, Erysipelothrix rhusiopathiae, грамотрицательных кокков (Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae), некоторых анаэробов (Peptostreptococcus spp., Fusobacterium spp.), спирохет (Treponema spp., Borrelia spp., Leptospira spp.). Грамотрицательные микроорганизмы обычно устойчивы, за исключением Haemophilus ducreyi и Pasteurella multocida. В отношении вирусов (возбудителей гриппа, полиомиелита, оспы и др.), микобактерий туберкулеза, возбудителя амебиаза, риккетсий, грибов пенициллины — неэффективны.

Бензилпенициллин активен главным образом в отношении грамположительных кокков. Спектры антибактериального действия бензилпенициллина и феноксиметилпенициллина практически идентичны. Однако бензилпенициллин в 5-10 раз более активен, чем феноксиметилпенициллин в отношении чувствительных Neisseria spp. и некоторых анаэробов. Феноксиметилпенициллин назначают при инфекциях средней степени тяжести. Активность препаратов пенициллина определяют биологическим путем по антибактериальному действию на определенный штамм золотистого стафилококка. За единицу действия (1 ЕД) принимают активность 0,5988 мкг химически чистой кристаллической натриевой соли бензилпенициллина.

Значимыми недостатками бензилпенициллина являются его неустойчивость к бета-лактамазам (при ферментативном расщеплении бета-лактамного кольца бета-лактамазами (пенициллиназами) с образованием пенициллановой кислоты антибиотик теряет свою противомикробную активность), незначительная абсорбция в желудке (обусловливает необходимость инъекционных путей введения) и относительно низкая активность в отношении большинства грамотрицательных микроорганизмов.

В обычных условиях препараты бензилпенициллина плохо проникают в ликвор, однако при воспалении мозговых оболочек проницаемость через ГЭБ возрастает.

Бензилпенициллин, применяемый в виде хорошо растворимых натриевой и калиевой солей, действует кратковременно — 3-4 ч, т.к. быстро выводится из организма, и это требует частых инъекций. В связи с этим для применения в медицинской практике были предложены плохо растворимые соли бензилпенициллина (в т.ч. новокаиновая соль) и бензатина бензилпенициллин.

Пролонгированные формы бензилпенициллина, или депо-пенициллины: Бициллин-1 (бензатина бензилпенициллин), а также комбинированные ЛС на их основе — Бициллин-3 (бензатина бензилпенициллин + бензилпенициллин натрия + бензилпенициллина новокаиновая соль), Бициллин-5 (бензатина бензилпенициллин + бензилпенициллина новокаиновая соль), представляют собой суспензии, которые можно вводить только внутримышечно. Они медленно всасываются из места введения, создавая депо в мышечной ткани. Это позволяет поддерживать концентрацию антибиотика в крови значительное время и сократить, таким образом, частоту введения препарата.

Все соли бензилпенициллина используются парентерально, т.к. они разрушаются в кислой среде желудка. Из природных пенициллинов кислотостабильными свойствами, хотя и в слабой степени, обладает только феноксиметилпенициллин (пенициллин V). Феноксиметилпенициллин по химическому строению отличается от бензилпенициллина наличием в молекуле феноксиметильной группы вместо бензильной.

Бензилпенициллин применяют при инфекциях, вызванных стрептококками, включая Streptococcus pneumoniae (внебольничная пневмония, менингит), Streptococcus pyogenes (стрептококковый тонзиллит, импетиго, рожа, скарлатина, эндокардит), при менингококковых инфекциях. Бензилпенициллин является антибиотиком выбора при лечении дифтерии, газовой гангрены, лептоспироза, болезни Лайма.

Бициллины показаны, в первую очередь, при необходимости длительного поддержания эффективных концентраций в организме. Они применяются при сифилисе и других заболеваниях, вызываемых бледными трепонемами (фрамбезия), стрептококковых инфекциях (исключая инфекции, вызванные стрептококками группы В) — острый тонзиллит, скарлатина, раневые инфекции, рожистое воспаление, ревматизм, лейшманиоз.

В 1957 г. из природных пенициллинов была выделена 6-аминопенициллановая кислота и на ее основе начаты разработки полусинтетических препаратов.

6-Аминопенициллановая кислота — основа молекулы всех пенициллинов («пенициллиновое ядро») — сложное гетероциклическое соединение, состоящее из двух колец: тиазолидинового и бета-лактамного. С бета-лактамным кольцом связан боковой радикал, определяющий существенные фармакологические свойства образующейся при этом молекулы препарата. У природных пенициллинов строение радикала зависит от состава среды, на которой растут Penicillium spp.

Полусинтетические пенициллины получают путем химической модификации, присоединяя различные радикалы к молекуле 6-аминопенициллановой кислоты. Таким образом были получены пенициллины, обладающие определенными свойствами:

Устойчивые к действию пенициллиназ (бета-лактамаз);

Кислотоустойчивые, эффективные при назначении внутрь;

Обладающие широким спектром действия.

Изоксазолпенициллины (изоксазолиловые пенициллины, пенициллиназостабильные, антистафилококковые пенициллины). Большинство стафилококков вырабатывают специфический фермент бета-лактамазу (пенициллиназу) и резистентны к бензилпенициллину (пенициллиназообразующими являются 80-90% штаммов Staphylococcus aureus) .

Основным антистафилококковым ЛС является оксациллин. Группа пенициллиназоустойчивых ЛС включает также клоксациллин, флуклоксациллин, метициллин, нафциллин и диклоксациллин, которые вследствие высокой токсичности и/или малой эффективности не нашли клинического применения.

Спектр антибактериального действия оксациллина подобен спектру действия бензилпенициллина, но благодаря устойчивости оксациллина к пенициллиназе он активен в отношении пенициллиназообразующих стафилококков, устойчивых к бензилпенициллину и феноксиметилпенициллину, а также резистентных к другим антибиотикам.

По активности в отношении грамположительных кокков (в т.ч. стафилококков, не вырабатывающих бета-лактамазу) изоксазолпенициллины, в т.ч. оксациллин, значительно уступают природным пенициллинам, поэтому при заболеваниях, возбудителями которых являются чувствительные к бензилпенициллину микроорганизмы, они менее эффективны по сравнению с последним. Оксациллин не проявляет активности в отношении грамотрицательных бактерий (кроме Neisseria spp. ), анаэробов. В связи с этим ЛС этой группы показаны только в тех случаях, когда известно, что инфекция вызвана пенициллиназообразующими штаммами стафилококков.

Основные фармакокинетические отличия изоксазолпенициллинов от бензилпенициллина:

Быстрое, но не полное (30-50%) всасывание из ЖКТ. Можно применять эти антибиотики как парентерально (в/м, в/в), так и внутрь, но за 1-1,5 ч до еды, т.к. у них низкая устойчивость к соляной кислоте;

Высокая степень связывания с альбумином плазмы (90-95%) и невозможность удаления изоксазолпенициллинов из организма при гемодиализе;

Не только почечная, но и печеночная экскреция, отсутствие необходимости коррекции режима дозирования при легкой почечной недостаточности.

Основное клиническое значение оксациллина — лечение стафилококковых инфекций, вызванных пенициллинорезистентными штаммами Staphylococcus aureus (кроме инфекций, вызванных methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA). Следует учитывать, что в стационарах распространены штаммы Staphylococcus aureus , резистентные к оксациллину и метициллину (метициллин — первый пенициллиназоустойчивый пенициллин, снят с производства). Нозокомиальные и внебольничные штаммы Staphylococcus aureus , резистентные к оксациллину/метициллину, обычно являются полирезистентными — они резистентны ко всем другим бета-лактамам, а также часто к макролидам, аминогликозидам, фторхинолонам. Препараты выбора при инфекциях, вызванных MRSA, — ванкомицин или линезолид.

Нафциллин немного активнее оксациллина и других устойчивых к пенициллиназе пенициллинов (но менее активен, чем бензилпенициллин). Нафциллин проникает через ГЭБ (его концентрация в спинно-мозговой жидкости достаточна для лечения стафилококкового менингита), выводится преимущественно с желчью (максимальная концентрация в желчи намного превышает сывороточную), в меньшей степени — почками. Возможно применение внутрь и парентерально.

Амидинопенициллины — это пенициллины узкого спектра действия, но с преимущественной активностью в отношении грамотрицательных энтеробактерий. Препараты амидинопенициллинов (амдиноциллин, пивамдиноциллин, бакамдиноциллин, ацидоциллин) не зарегистрированы в России.

Пенициллины с расширенным спектром активности

В соответствии с классификацией, представленной Д.А. Харкевичем, полусинтетические антибиотики широкого спектра действия подразделяются на следующие группы:

I. Препараты, не влияющие на синегнойную палочку:

Аминопенициллины: ампициллин, амоксициллин.

II. Препараты, активные в отношении синегнойной палочки:

Карбоксипенициллины: карбенициллин, тикарциллин, карфециллин;

Уреидопенициллины: пиперациллин, азлоциллин, мезлоциллин.

Аминопенициллины — антибиотики широкого спектра действия. Все они разрушаются бета-лактамазами как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий.

В медицинской практике широко применяются амоксициллин, ампициллин. Ампициллин — родоначальник группы аминопенициллинов. В отношении грамположительных бактерий ампициллин, как и все полусинтетические пенициллины, уступает по активности бензилпенициллину, но превосходит оксациллин.

Ампициллин и амоксициллин имеют близкие спектры действия. По сравнению с природными пенициллинами антимикробный спектр ампициллина и амоксициллина распространяется на чувствительные штаммы энтеробактерий, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Salmonella spp., Shigella spp., Haemophilus influenzae ; лучше природных пенициллинов действуют на Listeria monocytogenes и чувствительные энтерококки.

Из всех пероральных бета-лактамов амоксициллин обладает наибольшей активностью в отношении Streptococcus pneumoniae, устойчивого к природным пенициллинам.

Ампициллин не эффективен в отношении пенициллиназообразующих штаммов Staphylococcus spp., всех штаммов Pseudomonas aeruginosa, большинства штаммов Enterobacter spp., Proteus vulgaris (индолпозитивный).

Выпускаются комбинированные препараты, например Ампиокс (ампициллин + оксациллин). Сочетание ампициллина или бензилпенициллина с оксациллином является рациональным, т.к. спектр действия при таком сочетании становится более широким.

Отличием амоксициллина (являющегося одним из ведущих пероральных антибиотиков) от ампициллина является его фармакокинетический профиль: при приеме внутрь амоксициллин более быстро и хорошо всасывается в кишечнике (75-90%), чем ампициллин (35-50%), биодоступность не зависит от приема пищи. Амоксициллин лучше проникает в некоторые ткани, в т.ч. в бронхолегочную систему, где его концентрации в 2 раза превышают концентрации в крови.

Наиболее существенные отличия фармакокинетических параметров аминопенициллинов от бензилпенициллина:

Возможность назначения внутрь;

Незначительное связывание с белками плазмы — 80% аминопенициллинов остаются в крови в свободной форме — и хорошее проникновение в ткани и жидкости организма (при менингите концентрации в спинно-мозговой жидкости могут составлять 70-95% концентраций в крови);

Кратность назначения комбинированных препаратов — 2-3 раза в сутки.

Основные показания для назначения аминопеницилллинов — инфекции верхних дыхательных путей и лор-органов, инфекции почек и мочевыводящих путей, инфекции ЖКТ, эрадикация Helicobacter pylori (амоксициллин), менингит.

Особенностью нежелательного действия аминопенициллинов является развитие «ампициллиновой» сыпи, представляющей собой макулопапулезную сыпь неаллергической природы, которая быстро проходит при отмене препарата.

Одним из противопоказаний к назначению аминопенициллинов является инфекционный мононуклеоз.

Антисинегнойные пенициллины

К ним относят карбоксипенициллины (карбенициллин, тикарциллин) и уреидопенициллины (азлоциллин, пиперациллин).

Карбоксипенициллины — это антибиотики, имеющие спектр противомикробного действия, сходный с аминопенициллинами (за исключением действия на Pseudomonas aeruginosa). Карбенициллин — первый антисинегнойный пенициллин, по активности уступает другим антипсевдомонадным пенициллинам. Карбоксипенициллины действуют на синегнойную палочку (Pseudomonas aeruginosa) и индолположительные виды протея (Proteus spp.) , устойчивые к ампициллину и другим аминопенициллинам. Клиническое значение карбоксипенициллинов в настоящее время уменьшается. Хотя они и имеют широкий спектр действия, но неактивны в отношении большой части штаммов Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Klebsiella spp., Listeria monocytogenes . Почти не проходят через ГЭБ. Кратность назначения — 4 раза в сутки. Быстро развивается вторичная резистентность микроорганизмов.

Уреидопенициллины — это также антисинегнойные антибиотики, их спектр действия совпадает с карбоксипенициллинами. Самое активное ЛС из этой группы — пиперациллин. Из ЛС этой группы только азлоциллин сохраняет свое значение в медицинской практике.

Уреидопенициллины более активны, чем карбоксипенициллины в отношении Pseudomonas aeruginosa. Их используют и при лечении инфекций, вызванных Klebsiella spp.

Все антисинегнойные пенициллины разрушаются бета-лактамазами.

Фармакокинетические особенности уреидопенициллинов:

Вводят только парентерально (в/м и в/в);

В экскреции принимают участие не только почки, но и печень;

Кратность применения — 3 раза в сутки;

Быстро развивается вторичная резистентность бактерий.

Ввиду появления штаммов с высокой резистентностью к антисинегнойным пенициллинам и отсутствии преимуществ перед другими антибиотиками антисинегнойные пенициллины практически потеряли свое значение.

Основными показаниями для этих двух групп антисинегнойных пенициллинов являются нозокомиальные инфекции, вызванные чувствительными штаммами Pseudomonas aeruginosa, в комбинации с аминогликозидами и фторхинолонами.

Пенициллины и другие бета-лактамные антибиотики обладают высокой противомикробной активностью, однако ко многим из них может развиваться резистентность микроорганизмов.

Эта резистентность обусловлена способностью микроорганизмов продуцировать специфические ферменты — бета-лактамазы (пенициллиназы), которые разрушают (гидролизуют) бета-лактамное кольцо пенициллинов, что лишает их антибактериальной активности и приводит к развитию устойчивых штаммов микроорганизмов.

Некоторые полусинтетические пенициллины устойчивы к действию бета-лактамаз. Кроме того, для преодоления приобретенной устойчивости были разработаны соединения, способные необратимо ингибировать активность этих ферментов, т.н. ингибиторы бета-лактамаз. Они используются при создании ингибиторозащищенных пенициллинов.

Ингибиторы бета-лактамаз, подобно пенициллинам, являются бета-лактамными соединениями, однако сами по себе обладают минимальной антибактериальной активностью. Эти вещества необратимо связываются с бета-лактамазами и инактивируют эти ферменты, тем самым защищая бета-лактамные антибиотики от гидролиза. Ингибиторы бета-лактамаз наиболее активны в отношении бета-лактамаз, кодируемых плазмидными генами.

Ингибиторозащищенные пенициллины представляют собой комбинацию антибиотика пенициллинового ряда со специфическим ингибитором бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам). Ингибиторы бета-лактамаз самостоятельно не применяются, а используются в комбинации с бета-лактамами. Такое сочетание позволяет повысить устойчивость антибиотика и его активность в отношении микроорганизмов, продуцирующих эти ферменты (бета-лактамазы): Staphylococcus aureus , Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis , Neisseria gonorrhoeae , Escherichia coli, Klebsiella spp., Proteus spp., анаэробов, в т.ч. Bacteroides fragilis . В результате, резистентные к пенициллинам штаммы микроорганизмов становятся чувствительными к комбинированному ЛС. Спектр антибактериальной активности ингибиторозащищенных бета-лактамов соответствует спектру содержащихся в их составе пенициллинов, различается лишь уровень приобретенной устойчивости. Ингибиторозащищенные пенициллины применяют для лечения инфекций различной локализации и для периоперационной профилактики в абдоминальной хирургии.

К ингибиторозащищенным пенициллинам относятся амоксициллин/клавуланат, ампициллин/сульбактам, амоксициллин/сульбактам, пиперациллин/тазобактам, тикарциллин/клавуланат. Тикарцилин/клавуланат обладает антисинегнойной активностью и активен в отношении Stenotrophomonas maltophilia . Сульбактам имеет собственную антибактериальную активность в отношении грамотрицательных кокков семейства Neisseriaceae и семейства неферментирующих бактерий Acinetobacter.

Показания к применению пенициллинов

Пенициллины применяют при инфекциях, вызванных чувствительными к ним возбудителями. Преимущественно они используются при инфекциях верхних дыхательных путей, при лечении ангины, скарлатины, отита, сепсиса, сифилиса, гонореи, инфекций ЖКТ, инфекций мочевыводящих путей и др.

Применять пенициллины необходимо только по назначению и под наблюдением врача. Необходимо помнить, что применение недостаточных доз пенициллинов (как и других антибиотиков) или слишком раннее прекращение лечения может приводить к развитию устойчивых штаммов микроорганизмов (особенно это касается природных пенициллинов). При появлении резистентности следует продолжить терапию другими антибиотиками.

Применение пенициллинов в офтальмологии. В офтальмологии пенициллины применяются местно в виде инстилляций, субконъюнктивальных и интравитреальных инъекций. Пенициллины плохо проходят через гематоофтальмический барьер. На фоне воспалительного процесса их проникновение во внутренние структуры глаза повышается и концентрации в них достигают терапевтически значимых. Так, при закапывании в конъюнктивальный мешок терапевтические концентрации пенициллинов определяются в строме роговицы, при местном применении во влагу передней камеры практически не проникают. При субконъюнктивальном введении ЛС определяются в роговице и влаге передней камеры глаза, в стекловидном теле — концентрации ниже терапевтических.

Растворы для местного применения готовят ex tempore. Применяют пенициллины для лечения гонококкового конъюнктивита (бензилпенициллин), кератита (ампициллин, бензилпенициллин, оксациллин, пиперациллин и др.), каналикулита, особенно вызванного актиномицетами (бензилпенициллин, феноксиметилпенициллин), абсцесса и флегмоны орбиты (ампициллин/клавуланат, ампициллин/сульбактам, феноксиметилпенициллин и пр.) и других заболеваний глаз. Кроме того, пенициллины используют для профилактики инфекционных осложнений при травмах век и орбиты, особенно при проникновении инородного тела в ткани орбиты (ампициллин/клавуланат, ампициллин/сульбактам и др.).

Применение пенициллинов в урологической практике. В урологической практике из антибиотиков-пенициллинов широко применяются ингибиторозащищенные препараты (использование природных пенициллинов, а также применение полусинтетических пенициллинов в качестве препаратов выбора считается не оправданным вследствие высокого уровня устойчивости уропатогенных штаммов.

Побочное и токсическое действие пенициллинов. Пенициллины обладают самой низкой токсичностью в ряду антибиотиков и большой широтой терапевтического действия (особенно природные). Большинство серьезных побочных эффектов связаны с гиперчувствительностью к ним. Аллергические реакции отмечаются у значительного числа больных (по разным источникам, от 1 до 10%). Пенициллины чаще, чем препараты других фармакологических групп, являются причиной лекарственной аллергии. У пациентов, имевших аллергические реакции на введение пенициллинов в анамнезе, при последующем применении эти реакции отмечаются в 10-15% случаев. Менее чем у 1% людей, у которых ранее не отмечалось подобных реакций, возникает аллергическая реакция на пенициллин при повторном введении.

Пенициллины могут вызвать аллергическую реакцию в любой дозе и любой лекарственной форме.

При использовании пенициллинов возможны как аллергические реакции немедленного типа, так и замедленного. Полагают, что аллергическая реакция на пенициллины связана, главным образом, с промежуточным продуктом их метаболизма — пенициллоиновой группой. Она называется большой антигенной детерминантой и образуется при разрыве бета-лактамного кольца. К малым антигенным детерминантам пеннициллинов относятся, в частности, неизмененные молекулы пенициллинов, бензилпенициллоат. Они образуются in vivo , но определяются также в растворах пенициллинов, приготовленных для введения. Считают, что ранние аллергические реакции на пенициллины опосредованы, главным образом, IgE-антителами к малым антигенным детерминантам, отсроченные и поздние (крапивница) — обычно IgE-антителами к большой антигенной детерминанте.

Реакции гиперчувствительности обусловлены образованием в организме антител и обычно возникают через несколько дней после начала применения пенициллина (сроки могут колебаться от нескольких минут до нескольких недель). В ряде случаев аллергические реакции проявляются в виде кожной сыпи, дерматита, лихорадки. В более тяжелых случаях эти реакции проявляются отеком слизистых оболочек, артритом, артралгией, поражением почек и другими нарушениями. Возможны анафилактический шок, бронхоспазм, боль в области живота, отек мозга и другие проявления.

Тяжелая аллергическая реакция является абсолютным противопоказанием к введению пенициллинов в дальнейшем. Пациенту необходимо объяснить, что даже небольшое количество пенициллина, попавшее в организм с пищей или при проведении кожной пробы, может оказаться для него смертельно опасным.

Иногда единственным симптомом аллергической реакции на пенициллины является лихорадка (по характеру бывает постоянной, ремиттирующей или перемежающейся, иногда сопровождается ознобом). Лихорадка обычно исчезает через 1-1,5 суток после отмены препарата, но иногда может держаться несколько дней.

Для всех пенициллинов характерны перекрестная сенсибилизация и перекрестные аллергические реакции. Любые препараты, содержащие пенициллин, включая косметические средства, и пищевые продукты, могут вызывать сенсибилизацию.

Пенициллины могут вызывать различные побочные и токсические эффекты неаллергической природы. К ним относятся: при приеме внутрь — раздражающее действие, в т.ч. глоссит, стоматит, тошнота, диарея; при в/м введении — болевые ощущения, инфильтрат, асептический некроз мышц; при в/в введении — флебит, тромбофлебит.

Возможно повышение рефлекторной возбудимости ЦНС. При использовании высоких доз могут возникать нейротоксические эффекты: галлюцинации, бред, нарушение регуляции АД, судороги. Судорожные припадки более вероятны у больных, получающих высокие дозы пенициллина и/или у пациентов с тяжелыми нарушениями функции печени. Из-за риска тяжелых нейротоксических реакций пенициллины нельзя вводить эндолюмбально (за исключением бензилпенициллина натриевой соли, которую вводят крайне осторожно, по жизненным показаниям).

При лечении пенициллинами возможно развитие суперинфекции, кандидоза полости рта, влагалища, кишечного дисбактериоза. Пенициллины (чаще ампициллин) могут вызывать антибиотико-ассоциированную диарею.

Применение ампициллина приводит к появлению «ампициллиновой» сыпи (у 5-10% пациентов), сопровождающейся зудом, лихорадкой. Этот побочный эффект чаще возникает на 5-10-й день применения больших доз ампициллина у детей с лимфаденопатией и вирусными инфекциями или при сопутствующем приеме аллопуринола, а также почти у всех пациентов с инфекционным мононуклеозом.

Специфичными побочными реакциями при применении бициллинов являются местные инфильтраты и сосудистые осложнения в виде синдромов Онэ (ишемия и гангрена конечностей при случайном введении в артерию) или Николау (эмболия легочных и мозговых сосудов при попадании в вену).

При использовании оксациллина возможны гематурия, протеинурия, интерстициальный нефрит. Применение антисинегнойных пенициллинов (карбоксипенициллины, уреидопенициллины) может сопровождаться появлением аллергических реакций, симптомов нейротоксичности, острого интерстициального нефрита, дисбактериоза, тромбоцитопении, нейтропении, лейкопении, эозинофилии. При применении карбенициллина возможен геморрагический синдром. Комбинированные ЛС, содержащие клавулановую кислоту, могут вызвать острое поражение печени.

Применение при беременности. Пенициллины проходят через плаценту. Хотя адекватных и строго контролируемых исследований безопасности у людей не проведено, пенициллины, в т.ч. ингибиторозащищенные, широко применяются у беременных женщин, при этом осложнений не зарегистрировано.

В исследованиях на лабораторных животных при введении пенициллинов в дозах, в 2-25 (для разных пенициллинов) превышающих терапевтические, нарушений фертильности и влияния на репродуктивную функцию не обнаружено. Тератогенных, мутагенных, эмбриотоксических свойств при введении пенициллинов животным не выявлено.

В соответствии с общепризнанными в мире рекомендациями FDA (Food and Drug Administration), определяющими возможность применения ЛС при беременности, препараты группы пенициллинов по действию на плод относятся к категории B FDA (изучение репродукции на животных не выявило неблагоприятного действия ЛС на плод, а адекватных и строго контролируемых исследований у беременных женщин не проведено).

При назначении пенициллинов при беременности следует (как и для любых других средств) учитывать срок беременности. В процессе терапии необходимо строго контролировать состояние матери и плода.

Применение в период грудного вскармливания. Пенициллины проникают в грудное молоко. Хотя значительных осложнений у человека не зарегистрировано, применение пенициллинов кормящими матерями может приводить к сенсибилизации ребенка, изменению кишечной микрофлоры, диарее, развитию кандидоза и появлению кожной сыпи у грудных детей.

Педиатрия. При использовании пенициллинов у детей специфических педиатрических проблем не зарегистрировано, однако следует иметь в виду, что недостаточно развитая функция почек у новорожденных и детей раннего возраста может приводить к кумуляции пенициллинов (в связи с этим отмечается повышенный риск нейротоксического действия с развитием судорог).

Гериатрия. Специфических гериатрических проблем при применении пенициллинов не зарегистрировано. Однако следует помнить о том, что у пожилых людей более вероятны возрастные нарушения функции почек, в связи с чем может потребоваться коррекция дозы.

Нарушение функции почек и печени. При почечной/печеночной недостаточности возможна кумуляция. При умеренной и тяжелой недостаточности функции почек и/или печени требуется коррекция дозы и увеличение периодов между введениями антибиотика.

Взаимодействие пенициллинов с другими ЛС. Бактерицидные антибиотики (в т.ч. цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин, рифампицин, аминогликозиды) оказывают синергическое действие, бактериостатические антибиотики (в т.ч. макролиды, хлорамфеникол, линкозамиды, тетрациклины) — антагонистическое. Необходимо соблюдать осторожность при сочетании пенициллинов, активных в отношении синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) , с антикоагулянтами и антиагрегантами (потенциальный риск повышенной кровоточивости). Не рекомендуется сочетать пенициллины с тромболитиками. При сочетании с сульфаниламидами возможно ослабление бактерицидного эффекта. Пероральные пенициллины могут снижать эффективность пероральных контрацептивов вследствие нарушения энтерогепатической циркуляции эстрогенов. Пенициллины могут замедлять выведение из организма метотрексата (ингибируют его канальцевую секрецию). При сочетании ампициллина с аллопуринолом повышается вероятность появления кожной сыпи. Использование высоких доз калиевой соли бензилпенициллина в сочетании с калийсберегающими диуретиками, препаратами калия или ингибиторами АПФ повышает риск гиперкалиемии. Пенициллины фармацевтически несовместимы с аминогликозидами.

В связи с тем, что при длительном пероральном приеме антибиотиков может быть подавлена кишечная микрофлора, вырабатывающая витамины В 1 , В 6 , В 12 , РР, больным для профилактики гиповитаминоза целесообразно назначать витамины группы В.

В заключение следует отметить, что пенициллины — это большая группа природных и полусинтетических антибиотиков, обладающих бактерицидным эффектом. Антибактериальное действие связано с нарушением синтеза пептидогликана клеточной стенки. Эффект обусловлен инактивацией фермента транспептидазы — одного из пенициллинсвязывающих белков, расположенных на внутренней мембране клеточной стенки бактерий, принимающего участие на поздних этапах ее синтеза. Различия между пенициллинами связаны с особенностями их спектра действия, фармакокинетическими свойствами и спектром нежелательных эффектов.

За несколько десятков лет успешного использования пенициллинов возникли проблемы, связанные с их неправильным применением. Так, профилактическое назначение пенициллинов при риске бактериальной инфекции часто является необоснованным. Неправильный режим лечения — неправильный подбор дозы (слишком высокая или слишком низкая) и кратности введения может приводить к развитию побочных эффектов, снижению эффективности и развитию лекарственной устойчивости.

Так, в настоящее время большинство штаммов Staphylococcus spp. устойчивы к природным пенициллинам. В последние годы повышается частота обнаружения устойчивых штаммов Neisseria gonorrhoeae.

Основной механизм приобретенной резистентности к пенициллинам связан с продукцией бета-лактамаз. Для преодоления широко распространенной среди микроорганизмов приобретенной устойчивости были разработаны соединения, способные необратимо подавлять активность этих ферментов, т.н. ингибиторы бета-лактамаз — клавулановая кислота (клавуланат), сульбактам и тазобактам. Они используются при создании комбинированных (ингибиторозащищенных) пенициллинов.

Следует помнить, что выбор того или иного антибактериального препарата, в т.ч. пенициллина, должен быть обусловлен, прежде всего, чувствительностью к нему возбудителя, вызвавшего данное заболевание, а также отсутствием противопоказаний к его назначению.

Пенициллины — первые антибиотики, которые стали применяться в клинической практике. Несмотря на многообразие современных противомикробных средств, в т.ч. цефалоспоринов, макролидов, фторхинолонов, пенициллины до настоящего времени остаются одной из основных групп антибактериальных средств, используемых при лечении инфекционных заболеваний.

Препараты

Препаратов - 1869 ; Торговых названий - 83 ; Действующих веществ - 11

Действующее вещество	Торговые названия

ЧАСТЬ I

Глава 1
ИЗОБРЕТЕНИЕ ПЕНИЦИЛЛИНА

Судьба одаривает только подготовленные умы.

Луи Пастер

НЕВИДИМЫЕ ВРАГИ

На протяжении многих веков и далее тысячелетий миллионы людей гибли от врагов, невидимых невооруженным глазом. Эти враги – микробы. История человечества – это история больших и малых войн, однако можно с уверенностью утверждать, что жертвами микроскопических бактерий пали куда больше людей, чем во всех войнах, вместе взятых. Достаточно вспомнить ужасающие эпидемии оспы, чумы или хотя бы гриппа, которые в Средние века буквально выкашивали до половины населения Европы и даже более. К этому списку надо добавить раневую инфекцию и фатальные осложнения безобидных по нынешним меркам мелких бытовых травм. Известно, что в XVI в. средняя продолжительность жизни человека составляла около 30 лет. Что такое для современного человека порезаться ножом для резки хлеба на кухне или наступить на гвоздь? Неприятность, не более того. А еще в начале ХХ в. (по историческим меркам – совсем недавно) такая мелочь легко могла бы унести пострадавшего в могилу.

ПЕРВЫЙ ШАГ К ПОБЕДЕ

Положение дел существенно изменилось благодаря английскому хирургу Д. Листеру, который установил, что инфекционные осложнения, приводящие к огромной послеоперационной смертности, вызываются микроорганизмами, внесенными в рану извне. Он в 1867 г. разработал и теоретически обосновал метод борьбы с ними, названный антисептикой. Сущность метода заключается в уничтожении попавших в рану микробов. Однако в корне изменило ситуацию открытие английского (точнее, шотландского) микробиолога А. Флеминга (1881–1955), которое, как и многие другие великие открытия, не обошлось без нелепых, но счастливых случайностей, что, впрочем, ни в коей мере не умаляет заслуг ученого. Ему удалось из обычной, казалось бы, плесени выделить первый антибиотик – пенициллин. Самыми значимыми достижениями в терапии заболеваний инфекционной природы на рубеже веков стали первые вакцины, а также учение о фагоцитах И. И. Мечникова. Все они базировались на мобилизации естественных сил человеческого организма для борьбы с болезнью. Ведущие врачи и бактериологи того времени небезосновательно предполагали, что дальнейший прогресс в медицине будет связан с попытками усилить или каким-то образом дополнить свойства иммунной системы человека.

СПАСИТЕЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Александер Флеминг родился в Великобритании в графстве Эйршир в семье фермера Хью Флеминга от его второй жены Грейс. Когда мальчику исполнилось 7 лет, умер его отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. А. Флеминг посещал небольшую сельскую школу, находившуюся неподалеку от их фермы, а позже Килмарнокскую академию. Он рано проявил интерес к естествознанию. В возрасте 13 лет он уехал в Лондон, где поступил на работу клерком. Параллельно юный А. Флеминг посещал занятия в Политехническом институте на Риджент-стрит, а в 1900 г. вступил в Лондонский шотландский полк. А. Флеминг заслужил репутацию отличного стрелка и спортсмена; к тому времени уже закончилась Англо-бурская война, и ему не довелось служить за пределами Великобритании. Спустя год он получил от дяди наследство в 250 фунтов стерлингов – изрядную по тем временам сумму – и, последовав совету старшего брата, работавшего в Лондоне врачом, принял участие в национальном конкурсе для поступления в медицинскую школу. На экзаменах он отличился, получив самые высокие баллы, и стал стипендиатом медицинской школы, которая существовала при больнице Св. Марии. А. Флеминг изучал хирургию и, успешно сдав экзамены, в 1906 г. стал членом Королевского хирургического колледжа. Одним из наиболее выдающихся ученых в больнице Св. Марии был профессор Алмрот Райт, известный бактериолог и иммунолог. С 1906 г. А. Флеминг работал в бактериологической лаборатории под его руководством; в 1908 г. он получил степени бакалавра и магистра наук в Лондонском университете. Во время Первой мировой войны служил в чине капитана армейским врачом во Франции под началом А. Райта. На войне как на войне – вопрос об иммунизации даже не поднимался, были проблемы куда более насущные: раненые тысячами погибали от заражения крови, столбняка и гангрены. В тщетных попытках спасти их хирурги использовали антисептические средства. А. Флеминг, тщательно изучив инфицированные раны, доказал полную непригодность антисептиков для терапии в этих случаях. Более того, он выяснил, что карболовая кислота, применявшаяся в качестве основного антисептика при лечении открытых ран, уничтожает лейкоциты, тем самым разрушая защитный барьер организма и способствуя выживанию в ране бактерий. До главного открытия всей жизни А. Флеминга оставалось чуть более 10 лет.

НОВОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ ЗАСЛУГА МНОГИХ

Не следует считать пенициллин единственной заслугой А. Флеминга; еще в 1922 г. он совершил свое первое важное открытие – выделил из человеческих тканей вещество, обладающее способностью довольно активно растворять некоторые виды микробов. Открытие это было сделано почти случайно при попытке выделить бактерии – возбудители обычной простуды. Профессор А. Райт, под чьим руководством А. Флеминг продолжал свою исследовательскую работу, назвал новое вещество лизоцимом (лизис – разрушение микроорганизмов). Правда, оказалось, что лизоцим малоэффективен в борьбе с наиболее опасными болезнетворными микробами, хотя успешно уничтожает относительно менее опасные микроорганизмы. Таким образом, применение лизоцима в медицинской практике имело не очень широкие перспективы. Это подтолкнуло А. Флеминга к дальнейшему поиску эффективных и при этом по возможности безвредных для человека антибактериальных препаратов. Надо сказать, что еще в 1908 г. он проводил эксперименты с препаратом под названием «сальварсан», который лаборатория профессора А. Райта получила для всесторонних исследований в числе первых в Европе. Препарат этот был создан талантливым немецким ученым П. Эрлихом (Нобелевская премия совместно с И. И. Мечниковым, 1908 г.). Тот искал препарат, убийственный для болезнетворных микроорганизмов, но безопасный для пациента, так называемую магическую пулю. Сальварсан был довольно эффективным противосифилитическим средством, но оказывал на организм побочное действие токсического характера. Это были лишь первые маленькие шаги в сторону создания современных противомикробных и химиотерапевтических препаратов. Известно, что еще в XV–XVI вв. в народной медицине для лечения гноящихся ран использовалась зеленая плесень. Ею, например, умела лечить Алена Арзамасская, сподвижница Степана Разина, русская Жанна д’Арк. Попытки накладывать плесень непосредственно на раневую поверхность давали, как это ни странно, хорошие результаты. Базируясь на учении об антибиозе (подавлении одних микроорганизмов другими), основы которого были заложены Л. Пастером и нашим великим соотечественником И. И. Мечниковым, А. Флеминг в 1929 г. установил, что лечебное действие зеленой плесени обусловлено особым веществом, выделяемым ею в окружающую среду.

ВСЕ ГЕНИАЛЬНОЕ ОТКРЫВАЕТСЯ СЛУЧАЙНО?

Попытаемся воссоздать цепь почти невероятных случайностей и совпадений, предшествовавших великому открытию. Первопричиной стала, как ни странно, неряшливость А. Флеминга. Рассеянность свойственна многим ученым, но далеко не всегда она приводит к таким позитивным результатам. Итак, А. Флеминг не очищал чашки из-под исследуемых культур по нескольку недель, в итоге его рабочее место оказывалось заваленным полусотней чашек. Правда, в процессе уборки он скрупулезно исследовал каждую чашку из опасения пропустить что-либо важное. И не пропустил. В один прекрасный день он обнаружил в одной из чашек пушистую плесень, которая подавляла рост посеянной в этой чашке культуры стафилококков. Выглядело это так: цепочки стафилококков вокруг плесени исчезли, и на месте желтой мутной массы виднелись капли, напоминавшие росу. Убрав плесень, А. Флеминг увидел, что «бульон, на котором разрослась плесень, приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям». По всей видимости, споры плесени были занесены через окно из лаборатории, где культивировались образцы плесени, взятые из домов пациентов, страдающих бронхиальной астмой, для получения десенсибилизирующих экстрактов. Ученый оставил чашку на столе и уехал на отдых. Лондонская погода сыграла свою роль: похолодание благоприятствовало росту плесени, а последовавшее потепление – росту бактерий. Если бы из цепочки случайных совпадений выпало хотя бы одно событие, кто знает, когда бы человечество узнало про пенициллин. Плесень, которой была заражена культура стафилококков, относилась к довольно редкому виду рода Penicillium – P. notatum, который был впервые найден на сгнившем иссопе (полукустарниковом растении, содержащем эфирное масло и использующемся в качестве пряности); интересно, что в Библии мы встречаем невероятно точное указание на свойства этого растения. Вот фрагмент Псалма 50, который, кстати, вспомнил и А. Флеминг: «Окропи меня иссопом, и буду чист; омой меня, и буду белее снега». Первое упоминание об антибактериальной терапии?

ДОСТОИНСТВА НОВОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ходе дальнейших исследований выяснилось, что, к счастью, даже в больших дозах пенициллин нетоксичен для подопытных животных и способен убивать весьма устойчивые болезнетворные микроорганизмы. В больнице Св. Марии не было биохимиков, в результате чего не удалось выделить пенициллин в пригодном для инъекций виде. Эту работу провели в Оксфорде Х. У. Флори и Э. Б. Чейн лишь в 1938 г. Пенициллин канул бы в небытие, если бы ранее не произошло открытие А. Флемингом лизоцима (вот тут-то он действительно пригодился!). Именно это открытие подвигло оксфордских ученых заняться изучением лечебных свойств пенициллина, в результате чего препарат был выделен в чистом виде в форме бензилпенициллина и испытан клинически. Уже самые первые исследования А. Флеминга дали целый ряд бесценных сведений о пенициллине. Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция, оказывающая выраженное действие на пиогенные (т. е. вызывающие образование гноя) 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».

ЛЕКАРСТВО ПОЛУЧЕНО, НО КАК ЕГО ПРИМЕНЯТЬ?

Аналогично Пастеровскому институту в Париже, отделение вакцинации в больнице Св. Марии, где работал А. Флеминг, существовало и получало финансирование на исследования благодаря продаже вакцин. Ученый обнаружил, что в процессе приготовления вакцин пенициллин защищает культуры от стафилококка. Это было небольшое, но серьезное достижение, и А. Флеминг широко пользовался им, еженедельно отдавая указание изготовить большие партии бульона на основе пеницилла. Он делился образцами культуры Penicillium с коллегами в других лабораториях, но, как ни странно, А. Флеминг не сделал столь очевидного шага, который 12 лет спустя был предпринят Х. У. Флори и состоял в том, чтобы установить, будут ли спасены подопытные мыши от смертельной инфекции, если лечить их инъекциями пенициллинового бульона. Забегая вперед, скажем, что этим мышам исключительно повезло. А. Флеминг лишь назначил бульон нескольким пациентам для наружного применения. Однако результаты были весьма и весьма противоречивыми. Раствор не только с трудом поддавался очистке в значительном объеме, но и оказывался нестабильным. Кроме того, А. Флеминг ни разу не упомянул о пенициллине ни в одной из 27 статей или лекций, опубликованных им в 1930–1940 гг., даже когда речь в них шла о веществах, вызывающих гибель бактерий. Впрочем, это не помешало ученому получить все причитающиеся ему почести и Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1945 г.

Понадобилось длительное время, прежде чем ученые сделали заключение о безопасности пенициллина как для человека, так и для животного.

КТО ЖЕ ВСЕ-ТАКИ ПЕРВЫМ ИЗОБРЕЛ ПЕНИЦИЛЛИН?

А что в это время происходило в лабораториях нашей страны? Неужели отечественные ученые сидели сложа руки? Конечно, это не так. Многие читали трилогию В. А. Каверина «Открытая книга», однако далеко не все знают, что у главной героини, доктора Татьяны Власенковой, был прототип – Зинаида Виссарионовна Ермольева (1898 -1974), выдающийся ученый-микробиолог, создатель целого ряда отечественных антибиотиков. Кроме того, 3. В. Ермольева первой из отечественных ученых начала изучать интерферон как противовирусное средство. Действительный член АМН, она внесла огромный вклад в российскую науку. На выбор профессии 3. В. Ермольевой повлияла история смерти ее любимого композитора. Известно, что П. И. Чайковский скончался, заразившись холерой. По окончании университета 3. В. Ермольева была оставлена ассистентом на кафедре микробиологии; одновременно она заведовала бактериологическим отделением Северо-Кавказского бактериологического института. Когда в 1922 г. в Ростове-на-Дону вспыхнула эпидемия холеры, она, игнорируя смертельную опасность, изучала это заболевание, что называется, на месте. Позже она провела опаснейший эксперимент с самозаражением, результатом которого стало значительное научное открытие. В годы Великой Отечественной войны, наблюдая за ранеными, З. В. Ермольева видела, что многие из них умирают не непосредственно от ран, а от заражения крови. К тому времени исследования ее лаборатории абсолютно независимо от англичан показали, что некоторые плесени задерживают рост бактерий. З. В. Ермольева, разумеется, знала, что в 1929 г. А. Флеминг получил из плесени пенициллин, но выделить его в чистом виде так и не смог, т. к. препарат оказался весьма нестойким. Знала она и о том, что уже давно наши соотечественники еще на уровне народной медицины, знахарства заметили лечебные свойства плесени. Но при этом в отличие от А. Флеминга З. В. Ермольеву судьба не баловала счастливыми случайностями. В 1943 г. У. Х. Флори и Э. Чейн смогли наладить выпуск пенициллина в промышленных масштабах, однако для этого им пришлось организовывать производство в США. З. В. Ермольева, на тот момент стоявшая во главе Всесоюзного института экспериментальной медицины, поставила перед собой цель получить пенициллин исключительно из отечественного сырья. Надо отдать должное ее упорству – в 1942 г. первые порции советского пенициллина были получены. Величайшей и неоспоримой заслугой З. В. Ермольевой явилось то, что она не только получила пенициллин, но и сумела наладить массовое производство первого отечественного антибиотика. При этом следует учесть, что шла Великая Отечественная война, остро ощущалась нехватка самых простых и нужных вещей. В то же время потребность в пенициллине росла. И З. В. Ермольева сделала невозможное: она сумела обеспечить не только количество, но и качество, вернее, силу препарата. Наш пенициллин был в 1, 4 раза действеннее англо-американского, что подтвердил сам профессор У. Х. Флори. Сколько раненых обязаны ей жизнью, не поддается даже примерному подсчету. Создание советского пенициллина стало своеобразным толчком для создания целого ряда других антибиотиков: первых отечественных образцов стрептомицина, тетрациклина, левомицетина и экмолина – первого антибиотика животного происхождения, выделенного из молок осетровых рыб. Относительно недавно появилось сообщение, за достоверность которого пока сложно ручаться. Вот оно: пенициллин был обнаружен еще до А. Флеминга неким студентом-медиком Эрнестом Августином Дюшенсне , который в своей диссертационной работе подробно описал открытый им удивительно эффективный препарат для борьбы с различными бактериями, пагубно влияющими на человеческий организм. Свое научное открытие Э. Дюшенсне закончить не получилось из-за скоротечной болезни, повлекшей за собой смерть. Однако А. Флеминг и понятия не имел об открытии молодого исследователя. И только совсем недавно в Леоне (Франция) была случайно найдена диссертация Э. Дюшенсне. Кстати, патент на изобретение пенициллина не выдан никому. А. Флеминг, Э. Чейн и У. Х. Флори, получившие за его открытие одну Нобелевскую премию на троих, наотрез отказались получать патенты. Они сочли, что вещество, обладающее всеми шансами спасти все человечество, не должно быть источником наживы, золотой жилой. Этот научный прорыв единственный таких масштабов, на который никто и никогда не предъявлял авторских прав. Стоит упомянуть, что, победив многие распространенные и опасные инфекционные болезни, пенициллин продлил человеческую жизнь в среднем на 30–35 лет!

НАЧАЛО ЭРЫ АНТИБИОТИКОВ

Итак, в медицине началась новая эра – эра антибиотиков . «Подобное лечится подобным» – этот принцип известен врачам с древнейших времен. Так почему бы не бороться с одними микроорганизмами при помощи других? Эффект превзошел самые смелые ожидания; кроме того, открытие пенициллина положило начало поиску новых антибиотиков и источников их получения. Пенициллинам на момент открытия были свойственны высокая химиотерапевтическая активность и широкий спектр действия, что приближало их к идеальным препаратам. Действие пенициллинов направлено на определенные «мишени» в клетках микроорганизмов, отсутствующие у животных клеток.

Справка. Пенициллины относятся к обширному классу гамма-лактамных антибиотиков. Сюда же относятся цефалоспорины, карбапенемы и монобактамы. Общим в структуре этих антибиотиков является наличие (3-лактамного кольца, (3-лактамные антибиотики составляют основу современной химиотерапии бактериальных инфекций.

АНТИБИОТИКИ НАПАДАЮТ БАКТЕРИИ ЗАЩИЩАЮТСЯ,
БАКТЕРИИ НАПАДАЮТ АНТИБИОТИКИ ЗАЩИЩАЮТСЯ

Пенициллины обладают бактерицидным свойством, т. е. губительно воздействуют на бактерии. Главный объект воздействия – это пенициллино-связывающие белки бактерий, которые являются ферментами заключительного этапа синтеза клеточной стенки бактерий. Блокирование антибиотиком синтеза пептидогликана приводит к нарушению синтеза клеточной стенки и в конечном счете к гибели бактерии. В процессе эволюции микробы научились защищаться. Они выделяют специальное вещество, разрушающее антибиотик. Это тоже фермент, носящий устрашающее название (3-лактамазы, которая разрушает (3-лактамное кольцо антибиотика. Но наука не стоит на месте, появились новые антибиотики, содержащие так называемые ингибиторы ((3-лактамаз – клавулановая кислота, клавуланат, сульбактам и тазобактам). Такие антибиотики называют пенициллиназозащищенными.

ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Антибиотики – это вещества, избирательно подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. Под «избирательным влиянием» подразумевается активность исключительно во взаимоотношении микроорганизмов при сохранении жизнеспособности клеток хозяина и воздействие не на все, а лишь на определенные роды и виды микроорганизмов. Например, фузидиевая кислота имеет высокую активность в отношении стафилококков, включая метициллинорезистентные, но не действует на пневмококки БГСА. С избирательностью близко связано представление об обширности спектра активности антибактериальных препаратов. Тем не менее с позиций сегодняшнего дня разделение антибиотиков на препараты широкого и узкого спектра действия представляется условным и подвергается серьезной критике по большей части из-за отсутствия критериев для такого деления. Неправильным является суждение о том, что лекарственные средства широкого круга действия являются более надежными, эффективными, более сильными, а использование антибиотиков с узким спектром в меньшей степени содействует развитию резистентности и т. д. При этом не учитывается приобретенная резистентность, вследствие чего, например, тетрациклины, которые в первые годы употребления были активными в отношении большинства клинически существенных микроорганизмов, в настоящее время лишились значительной части своего спектра активности, собственно, из-за формирования приобретенной резистентности у пневмококков, стафилококков, гонококков, энтеробактерий. Цефалоспорины III поколения, как правило, рассматривают как препараты с широким спектром активности при всем том, что они не действуют на MRSA, многие анаэробы, энтерококки, листерии, атипичные возбудители и др. Наиболее рационально рассматривать антибиотики с точки зрения клинической результативности при инфекции определенной органной локализации, так как клинические подтверждения эффективности, приобретенные в прекрасно наблюдаемых (сопоставительных, рандомизированных, проспективных) клинических экспериментах носят, бесспорно, более существенный характер, чем условный ярлык типа «антибиотик широкого (или узкого) спектра активности». Традиционно антибактериальные препараты делятся на природные (собственно антибиотики, например пенициллин), полусинтетические (продукты модификации природных молекул, например амоксициллин или цефазолин) и синтетические (например, сульфаниламиды, нитрофураны). В настоящее время такое деление потеряло актуальность, так как ряд природных антибиотиков получают путем синтеза (хлорамфеникол), а некоторые препараты (фторхинолоны), называющиеся «антибиотиками», являются синтетическими соединениями. Надлежит отличать антибиотики от антисептиков, которые воздействуют на микроорганизмы неизбирательно и используются для их уничтожения в живых тканях, и дезинфектантов, предназначенных для неизбирательного уничтожения микроорганизмов вне живого организма (для обеззараживания предметов ухода, поверхностей и пр.). Антибиотики представляют собой самую многочисленную группу лекарственных средств. Например, в России в настоящее время применяется 30 различных групп антибиотиков, а число препаратов приближается к 200. Все антибиотики, несмотря на различия химического строения и механизмов действия, связывает ряд уникальных особенностей. Во-первых, уникальность антибиотиков состоит в том, что, в отличие от большинства иных лекарственных средств, в их мишень-рецептор находится не в тканях человеческого организма, а в клетке микроорганизма. Во-вторых, динамичность антибиотиков не является долговременной, а снижается со временем, что обусловлено вырабатыванием лекарственной устойчивости (резистентности). Антибиотикорезистентность является непременным биологическим явлением, и предупредить ее практически невозможно. В-третьих, антибиотикорезистентные микроорганизмы представляют угрозу не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих остальных людей, даже разделенных временем и пространством. Вследствие этого борьба с антибиотикорезистентностью на сегодняшний день приобрела глобальные масштабы. Хорошо известно деление антибиотиков, как и прочих лекарственных препаратов, на группы и классы. Подобное разделение обладает большим значением с точки зрения понимания спектра активности, фармакокинетических признаков, характера нежелательных лекарственных реакций и т. д. Тем не менее ошибочно рассматривать все препараты, входящие в одну группу (класс, поколение), как взаимозаменяемые. Между препаратами одного поколения, различающимися только на одну молекулу, могут быть значительные различия. Например, среди цефалоспоринов III поколения клинически важной активностью в отношении синегнойной палочки обладают только цефтазидим и цефоперазон. Вследствие этого даже при приобретении данных о чувствительности синегнойной палочки к цефотаксиму или цефтриаксону эти препараты не следует использовать для лечения данной инфекции, так как результаты клинических испытаний подтверждают высокую частоту неэффективности. Вторым примером является отличие в фармакокинетике антибактериальных препаратов: цефалоспорины I поколения (цефазолин) не разрешается употреблять при лечении бактериального менингита вследствие плохой проницаемости через ГЭБ. Выделение бактерицидных и бактериостатических антибиотиков имеет основное практическое значение при лечении тяжелых инфекций, особенно у пациентов с нарушениями иммунитета, когда обязательно надлежит назначать бактерицидные препараты. Из фармакокинетических характеристик наиболее существенными при выборе препарата являются периоды частичного выведения и биологической доступности (что характерно для лекарств внутреннего применения). Следовательно, несмотря на многие совокупные черты, объединяющие антибактериальные препараты, при их назначении надлежит учитывать свойства каждого лекарственного средства и последствия их клинического использования, выявленные в хорошо проверяемых клинических испытаниях.

Открытие пенициллина продлило жизнь человека в среднем на 30 -35 лет. Ученые в своих исследованиях показали, как антибиотики борются с болезнетворными бактериями.

Когда я встал утром 28 сентября 1928 года, я, безусловно, не планировал совершить какой-то прорыв в медицине своим созданием первого во всем мире бактерии-убийцы или же антибиотика», — данные слова были отмечены в дневнике Александра Флеминга, человека, открывшего нам пенициллин.

Еще в начале XIX столетия появилась идея применять микробы в борьбе с самими микробами. Учёные уже в те далекие времена понимали, что для борьбы с осложнениями при ранах, необходимо найти способ парализовать микробов, которые вызывают дальнейшие осложнения, и что обезвредить микроорганизмы есть возможность с их же помощью. В особенности, Луи Пастер понял, что бациллы сибирской язвы можно уничтожить при воздействии некоторых иных микробов. Приблизительно в 1897 году Эрнестом Дучесном была использована плесень, то есть характеристики пенициллина для лечения тифа у морской свинки.

Считается, что пенициллин фактически был изобретен 3 сентября 1928 года. К данному периоду Флеминг уже был популярен, и его знали как блестящего исследователя. В те времена он изучал стафилококки, однако его лабораторию довольно часто можно было найти в неопрятном состоянии, что и оказалось причиной открытия.

3 сентября 1928 года Флеминг возвратился в свою лабораторию после того, как целый месяц отсутствовал. Он попытался собрать все стафилококки, и тут ему на глаза попалась одна пластина, на которой образовались плесневые грибы, а находящиеся на нем колонии стафилококков были истреблены, и остальных колоний практически не было. Исследователь взял с собой грибы, образовавшиеся на пластине с его культурами, отнес их к роду пеницилловых, и выделенное вещество назвал пенициллином. При дальнейшем исследовании он заметил, что пенициллин оказывает воздействие на стафилококки и иные возбудители, вызывающие пневмонию, скарлатину, дифтерию и менингит. Но данное средство не могло бороться с брюшным тифом и паратифом.

Публикация открытия Флеминга.

Отчет о своём новом открытии Флеминг опубликовал в 1929 году в одном Британском журнале, который был посвящен экспериментальной патологии. В этом же году он все еще занимался исследованиями и вскоре обнаружил, что осуществлять работу с пенициллином сложно, производство протекает довольно медленно, к тому же, пенициллин не способен приживаться в человеческом теле очень долго для уничтожения бактерий. Также учёному не удавалось извлечь и прочистить активное вещество.

До начала 1942 года ученый пытался совершенствовать новое изобретение, однако до 1939 года ему не удавалось вывести безупречную культуру. В 1940 году англо-немецкий биохимик Хоуард Уолтер Флори и Эрнст Борис Чейн активным образом пытались очистить и получить пенициллин, и через какой-то промежуток времени они произвели необходимое количество пенициллина для того, чтобы лечить раненых.

Уже в начале 41-ых годов пенициллин удалось получить в требуемых масштабах для положительной дозы. Первым человеком, которого спасли посредством совершенного нового антибиотика, был 15-летний юноша, у которого было заражение крови. В 1945 году Флемингу, Чейну и Флори присудили Нобелевскую премию по медицине и физиологии «За открытие пенициллина и его целебного воздействия при любых инфекционных заболеваниях».

Пенициллин в медицине.

Во время Второй мировой войны на территории США уже занимались производством пенициллина, что спасло от ампутации конечностей огромное количество солдат США и соседних стран. С течением времени способ создания антибиотика усовершенствовали, а начиная с 1952 года, довольно доступный пенициллин стали использовать в мировых масштабах.

Пенициллин помогает бороться с различными заболеваниями: остеомиелитом, сифилисом, пневмонией, родильной горячкой. Также он помогает предотвращать образование инфекций после ожогов и ранений - в прежние времена все данные болезни имели смертельный исход. При развитии фармакологии выделили и синтезировали антибактериальные средства иных категорий, и когда получили иные типы антибиотиков, смогли бороться с такой смертельной болезнью, как туберкулёз.

В течение пару десятилетий антибиотики были панацеей от любых заболеваний, однако ещё сам Александр Флеминг говорил, что не нужно применять пенициллин до диагностики болезни, и не нужно применять антибиотик на небольшой отрезок и в небольших дозах, потому что при данных условиях у бактерий может развиться устойчивость. Большинство экспертов полагают, что антибиотики неэффективны в борьбе с болезнями, однако в этом виноваты и сами пациенты, которые не всегда принимают антибиотики по показаниям врача или в требуемых дозах.

«Проблема резистентности довольно велика и затрагивает любого. Это приводит к огромной тревоге учёных, мы можем вновь возвратиться в доантибиотиковую эпоху, так как все микробы будут резистентны, ни один антибиотик не будет способен действовать на них. Наши тщательные действия стали причиной того, что у нас больше не будут использоваться довольно мощные лекарства. Лечить как туберкулёз, СПИД, ВИЧ, малярию будет просто невозможно», - добавила Галина Холмогорова.

Лишь поэтому при лечении с помощью антибиотиков необходимо относиться довольно ответственно и соблюдать следующие правила:

• нельзя их принимать без рекомендации врачей;
• не останавливать начатый курс лечения;
• запомнить, что они не помогают при вирусных инфекциях.

Сегодня патент на изобретение пенициллина никому еще не выдан. А. Флеминг, У. X. Флори и Э. Чейн, которые получили за его открытие одну Нобелевскую премию на всех троих, отказались от вручения патента. Они полагали, что лекарство, которое обладает любыми шансами спасти людей, не должно является источником золотой жилы и наживы. Данный научный прорыв является единственным подобных масштабов, на который никогда не предъявлялись авторские права. Также необходимо добавить, что победив большинство распространенных и опасных инфекционных болезней, пенициллин продлил жизнь человечества приблизительно на 33 года.

Антибиотики - одно из замечательнейших изобретений XX века в области медицины. Современные люди далеко не всегда отдают себе отчет в том, сколь многим они обязаны этим лечебным препаратам. Человечество вообще очень быстро привыкает к поразительным достижениям своей науки, и порой требуется сделать некоторое усилие для того, чтобы представить себе жизнь такой, какой она была, к примеру, до изобретения телевизора, радио или паровоза. Так же быстро вошло в нашу жизнь огромное семейство разнообразных антибиотиков, первым из которых был пенициллин.

Сегодня нам кажется удивительным, что еще в 30-х годах XX столетия ежегодно десятки тысяч людей умирали от дизентерии, что воспаление легких во многих случаях кончалось смертельным исходом, что сепсис был настоящим бичом всех хирургических больных, которые во множестве гибли от заражения крови, что тиф считался опаснейшей и трудноизлечимой болезнью, а легочная чума неизбежно вела больного к смерти. Все эти страшные болезни (и многие другие, прежде неизлечимые, например, туберкулез) были побеждены антибиотиками.

Еще более поразительно влияние этих препаратов на военную медицину. Трудно поверить, но в прежних войнах большинство солдат гибло не от пуль и осколков, а от гнойных заражений, вызванных ранением. Известно, что в окружающем нас пространстве находятся мириады микроскопических организмов микробов, среди которых немало и опасных возбудителей болезней. В обычных условиях наша кожа препятствует их проникновению внутрь организма. Но во время ранения грязь попадала в открытые раны вместе с миллионами гнилостных бактерий (кокков). Они начинали размножаться с колоссальной быстротой, проникали глубоко внутрь тканей, и через несколько часов уже никакой хирург не мог спасти человека: рана гноилась, повышалась температура, начинался сепсис или гангрена. Человек погибал не столько от самой раны, сколько от раневых осложнений. Медицина оказывалась бессильна перед ними. В лучшем случае врач успевал ампутировать пораженный орган и тем останавливал распространение болезни.

Чтобы бороться с раневыми осложнениями, надо было научиться парализовать микробов, вызывающих эти осложнения, научиться обезвреживать попавших в рану кокков. Но как этого достигнуть? Оказалось, что воевать с микроорганизмами можно непосредственно с их же помощью, так как одни микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности выделяют вещества, способные уничтожать другие микроорганизмы. Идея использовать микробов в борьбе с микробами появилась еще в XIX веке. Так, Луи Пастер открыл, что бациллы сибирской язвы погибают под действием некоторых других микробов. Но понятно, что разрешение этой проблемы требовало огромного труда - нелегко разобраться в жизни и взаимоотношениях микроорганизмов, еще труднее постичь, какие из них находятся во вражде друг с другом и чем один микроб побеждает другого. Однако сложнее всего было вообразить, что грозный враг кокков уже давно и хорошо известен человеку, что он уже тысячи лет живет бок о бок с ним, то и дело напоминая о себе. Им оказалась обыкновенная плесень - ничтожный грибок, который в виде спор всегда присутствует в воздухе и охотно разрастается на всем старом и отсыревшем, будь то стена погреба или кусок хлеба.

Впрочем, о бактерицидных свойствах плесени было известно еще в XIX веке. В 60-х годах прошлого века между двумя русскими врачами - Алексеем Полотебновым и Вячеславом Манассеиным - возник спор. Полотебнов утверждал, что плесень является родоначальником всех микробов, то есть что все микробы происходят от нее. Манассеин же доказывал, что это неверно. Чтобы обосновать свои доводы, он стал исследовать зеленые плесени (по-латыни пенициллиум глаукум). Он посеял плесень на питательной среде и с изумлением отметил: там, где рос плесневой грибок, никогда не развивались бактерии. Из этого Манассеин сделал вывод, что плесневой грибок препятствует росту микроорганизмов.

То же потом наблюдал и Полотебнов: жидкость, в которой появлялась плесень, оставалась всегда прозрачной, стало быть, не содержала бактерий.

Полотебнов понял, что как исследователь он был не прав в своих заключениях. Однако как врач он решил немедленно исследовать это необычное свойство такого легкодоступного вещества, как плесень. Попытка увенчалась успехом: язвы, покрытые эмульсией, в которой содержался плесневой грибок, быстро заживали. Полотебнов сделал интересный опыт: он покрывал глубокие кожные язвы больных смесью плесени с бактериями и не наблюдал в них никаких осложнений, В одной из своих статей 1872 году он рекомендовал таким же образом лечить раны и глубокие нарывы. К сожалению, опыты Полотебнова не привлекли к себе внимания, хотя от послераневых осложнений во всех хирургических клиниках тогда погибало множество народа.

Вновь замечательные свойства плесени были открыты спустя полвека шотландцем Александром Флемингом. С юности Флеминг мечтал найти вещество, которое могло бы уничтожать болезнетворных бактерий, и упорно занимался микробиологией. Лаборатория Флеминга помещалась в маленькой комнате отдела патологии одного из крупных лондонских госпиталей. В этой комнате всегда было душно, тесно и беспорядочно. Чтобы спастись от духоты, Флеминг все время держал окно открытым. Вместе с другим врачом Флеминг занимался исследованиями стафилококков. Но, не закончив работы, этот врач ушел из отдела. Старые чашки с посевами колоний микробов еще стояли на полках лаборатории - уборку своей комнаты Флеминг всегда считал зряшной тратой времени.

Однажды, решив писать статью о стафилококках, Флеминг заглянул в эти чашки и обнаружил, что многие из находившихся там культур покрыла плесень. Это, впрочем, было неудивительно - очевидно, споры плесени занесло в лабораторию через окно. Удивительным было другое: когда Флеминг стал исследовать культуру, то во многих чашках не оказалось и следа стафилококков - там была только плесень и прозрачные, похожие на росу капли. Неужели обычная плесень уничтожила всех болезнетворных микробов? Флеминг немедленно решил проверить свою догадку и поместил немного плесени в пробирку с питательным бульоном. Когда грибок развился, он поселил в ту же чашку различные бактерии и поставил ее в термостат.

Исследовав затем питательную среду, Флеминг обнаружил, что между плесенью и колониями бактерий образовались светлые и прозрачные пятна - плесень как бы стесняла микробов, не давая им расти около себя.

Тогда Флеминг решил сделать более масштабный опыт: пересадил грибок в большой сосуд и стал наблюдать за его развитием. Вскоре поверхность сосуда покрылась «войлоком» - разросшимся и сбившимся в тесноте грибком. «Войлок» несколько раз менял свой цвет: сначала он был белым, потом зеленым, потом черным. Менял цвет и питательный бульон - из прозрачного он превратился в желтый. «Очевидно, плесень выделяет в окружающую среду какие-то вещества», - подумал Флеминг и решил проверить, обладают ли они вредными для бактерий cвойствами. Новый опыт показал, что желтая жидкость разрушает те же микроорганизмы, которые разрушала и сама плесень. Причем жидкость обладала чрезвычайно большой активностью - Флеминг разводил ее в двадцать раз, а раствор все равно оставался губительным для болезнетворных бактерий.

Флеминг понял, что стоит на пороге важного открытия. Он забросил все дела, прекратил другие исследования.

Плесневый грибок пенициллиум нотатум отныне целиком поглотил его внимание. Для дальнейших экспериментов Флемингу понадобились галлоны плесневого бульона - он изучал, на какой день роста, при какой температуре и на какой питательной среде действие таинственного желтого вещества окажется наиболее эффективным для уничтожения микробов. В то же время выяснилось, что сама плесень, так же как и желтый бульон, оказались безвредными для животных. Флеминг вводил их в вену кролику, в брюшную полость белой мыши, омывал бульоном кожу и даже закапывал ее в глаза - никаких неприятных явлений не наблюдалось. В пробирке разведенное желтое вещество - продукт, выделяемый плесенью, - задерживало рост стафилококков, но не нарушало функций лейкоцитов крови.

Флеминг назвал это вещество пенициллином. С этих пор он постоянно думал над важным вопросом: как выделить действующее активное вещество из профильтрованного плесневого бульона? Увы, это оказалось чрезвычайно сложным делом. Между тем было ясно, что вводить в кровь человека неочищенный бульон, в котором содержался чужеродный белок, безусловно, опасно. Молодые сотрудники Флеминга, такие же, как и он, врачи, а не химики, предприняли множество попыток разрешить эту проблему. Работая в кустарных условиях, они потратили массу времени и энергии но ничего не добились. Всякий раз после предпринятой очистки пенициллин разлагался и терял целебные свойства. В конце концов, Флеминг понял, что эта задача ему не по плечу и что разрешение ее следует передать другим.

В феврале 1929 года он сделал в Лондонском медицинском научно-исследовательском клубе сообщение о найденном им необыкновенно сильном антибактериальном средстве. Это сообщение не обратило на себя внимания. Однако Флеминг был упрямый шотландец. Он написал большую статью с подробным изложением своих экспериментов и поместил ее в научном журнале. На всех конгрессах и медицинских съездах он так или иначе делал напоминание о своем открытие. Постепенно о пенициллине стало известно не только в Англии, но и в Америке. Наконец, в 1939 году два английских ученых - Говард Флери, профессор патологии одного из оксфордских институтов, и Эрнст Чейн, биохимик, бежавший из Германии от преследования нацистов, - обратили на пенициллин самое пристальное внимание.

Чейн и Флери искали тему для совместной работы. Трудность задачи выделения очищенного пенициллина привлекла их. В Оксфордском университете оказался штамм (культура микробов, выделенная из определенных источников), присланный туда Флемингом. С ним-то они и стали экспериментировать. Для того чтобы превратить пенициллин в лекарственный препарат, его необходимо было связать с каким-нибудь веществом, растворимым в воде, но таким образом, чтобы, будучи очищенным, он не терял своих удивительных свойств. Долгое время эта задача казалась неразрешимой - пенициллин быстро разрушался в кислой среде (поэтому, кстати, его нельзя было принимать внутрь) и очень недолго сохранялся в щелочной, он легко переходил в эфир, но, если его не ставили на лед, разрушался и в нем. Только после многих опытов жидкость, выделенную грибком и содержащую аминопенициллиновую кислоту, удалось сложным путем отфильтровать и растворить в специальном органическом растворителе, в котором не растворялись соли калия, хорошо растворимые в воде. После воздействия ацетата калия в осадок выпали белые кристаллы калийной соли пенициллина. Проделав множество манипуляций, Чейн получил слизистую массу, которую ему удалось наконец превратить в коричневый порошок. Первые же опыты с ним имели потрясающий эффект: даже маленькая гранула пенициллина, разведенная в пропорции один на миллион, обладала мощным бактерицидным свойством - помещенные в эту среду смертоносные кокки гибли через несколько минут. В то же время введенный в вену мыши препарат не только не убил ее, но вообще не произвел на зверька никакого действия.

К опытам Чейна присоединилось еще несколько ученых. Действие пенициллина всесторонне исследовали на белых мышах. Их заражали стафилококками и стрептококками в дозах более чем смертельных. Половине из них ввели пенициллин, и все эти мыши остались живы. Остальные умерли через несколько часов. Вскоре было открыто, что пенициллин губит не только кокков, но и возбудителей гангрены. В 1942 году пенициллин опробовали на больном, который умирал от менингита. Очень скоро тот поправился. Известие об этом произвело большое впечатление. Однако наладить производство нового препарата в воюющей Англии не удалось. Флери отправился в США, и здесь в 1943 году в городе Пеории лаборатория доктора Когхилла впервые начала промышленное производство пенициллина. В 1945 году Флемингу, Флери и Чейну за их выдающиеся открытие была присуждена Нобелевская премия.

В СССР пенициллин из плесени пенициллиум крустозум (этот грибок был взят со стены одного из московских бомбоубежищ) получила в 1942 году профессор Зинаида Ермольева. Шла война. Госпитали были переполнены ранеными с гнойными поражениями, вызванными стафилококками и стрептококками, осложнявшими и без того тяжелые раны. Лечение было трудным. Много раненых умирало от гнойного заражения. В 1944 году после долгих исследований Ермольева отправилась на фронт, чтобы испытать действие своего препарата. Всем раненым перед операцией Ермольева делала внутримышечную инъекцию пенициллина. После этого у большинства бойцов раны рубцевались без всяких осложнений и нагноений, без повышения температуры. Пенициллин показался видавшим виды полевым хирургам настоящим чудом. Он вылечивал даже самых тяжелых больных, уже болевших заражением крови или воспалением легких. В том же году в СССР было налажено заводское производство пенициллина.

В дальнейшем семья антибиотиков стала быстро расширяться. Уже в 1942 году Гаузе выделил грамицидин, а в 1944 году американец украинского происхождения Ваксман получил стрептомицин. Началась эра антибиотиков, благодаря которым в последующие годы сохранили жизнь миллионы людей.

Любопытно, что пенициллин так и остался незапатентованным. Те, кто его открыли и создали, отказались получать патенты - они считали, что вещество, которое может принести такую пользу человечеству, не должно служить источником дохода. Вероятно, это единственное открытие таких масштабов, на которое никто не предъявлял авторских прав.

Общая оценка материала: 4.7

АНАЛОГИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ПО МЕТКАМ):

Абстиненция у бросающих курить — комплекс психоневрологических и физических симптомов