Российская Федерация, 1860-е годы. В Петербурге между докторами разворачивается жаркая дискуссия: одни медики уверены в опасности зеленой плесени для человека, считая ее вредным микробом, другие же, среди которых ученики учёного Сергея и выдающегося врача Петровича Боткина Вячеслав Авксентьевич Манассеин и Алексей Герасимович Полотебнов, считают плесневые грибы безвредными.

Для обоснования собственных аргументов ученые выполняют серию опытов с зеленой плесенью (в противном случае говоря, с грибками Penicillium glaucum) и в первой половине 70-ых годов XIX века практически в один момент замечают одинаковый итог: в жидкой среде, где имеется плесневые грибы, не вырастают бактерии. Терапевт Манассеин позднее скажет, что в собственном опыте он убедительно доказал свойство плесени подавлять рост бактерий.

Полотебнов же сделает более практический вывод: грибы рода Penicillium способны задерживать развитие возбудителей кожных болезней человека, о чем в первой половине 70-ых годов девятнадцатого века и поведает в собственной научной работе «О патологическом значении зеленой плесени». В ней предлагалось лечить язвы и инфицированные раны, обрабатывая их жидкостью, в которой до того росла плесень.

Нужно заявить, что Полотебнов неоднократно контролировал чудодейственные особенности зеленой плесени — сначала на неисправимых больных, выручая жизнь за судьбой, а после этого и в повседневной практике — при лечении гнойных нарывов. И не смотря на то, что научный спор был в итоге разрешен в пользу плесени (подозревать в ней возбудителя заболеваний доктора прекратили), эти работы в то время, к сожалению, так и не взяли должной дальнейшего развития и оценки.

Чудодейственные грибы

Упоминания о лечении гнойных болезней плесенью и антибиотических особенностях некоторых вторых веществ возможно встретить еще в трудах Авиценны (XI век) и Филиппа фон Гогенгейма, известного под именем Парацельса (XVI век).

Во второй половине 20-ых годов двадцатого века шотландский биолог Александр Флеминг увидел, что какой-то плесневый грибок стёр с лица земли так нужные ему для опытов бактерии Staphylococcus aureus: около пятен плесени на чашках Петри с культурой микробов погибли все колонии золотистого стафилококка. Ученый был по-настоящему удивлен, потому, что на его памяти не было ни одного случая смерти стафилококков под действием вторых микроорганизмов, и уж тем более растворения их колоний.

Скоро Флеминг определил, что грибок с таким необыкновенным поведением относится к виду Penicillium notatum, и начал экспериментировать. Он узнал, что воздействие гриба распространяется не на все микробы, а по большей части на вредные бактерии, и заключил , что «гриб продуцирует бактерицидное вещество, которое поражает одни микробы, а не другие».

Флеминг назвал это вещество пенициллином в честь чудодейственного гриба, опубликовал результаты, но решить задачу выделения первого антибиотика ему не удалось. Эти работы далеко не сходу привлекли общее внимание и были оценены по преимуществу лишь через десятилетие, с началом Второй мировой.

В первой половине 40-ых годов двадцатого века соотечественники Флеминга Ховард У. Флори и Эрнст Б. Чейн первыми взяли неочищенный, но высокоэффективный концентрат пенициллина, и совершили его широкие испытания. За открытие пенициллина и его лечебного действия при различных инфекционных болезнях всем троим в 1945 году была присуждена Нобелевская премия по медицине и физиологии.

За пенициллином последовало изучение актиномицина, стрептомицина, открытие хлорамфеникола, тетрациклинов, других антибиотиков и эритромицинов. В первый раз термин «антибиотик», что переводится как «против судьбы», ввел в первой половине 40-ых годов XX века Зельман Абрахам Ваксман, рожденный в Российской Федерации химик и американский микробиолог. Он сам открыл много антибиотических веществ и придумал способы их изучения, а в первой половине 50-ых годов двадцатого века за открытие стрептомицина, первого антибиотика, действенно действующего против туберкулеза, также был удостоен Нобелевской премии.

К 60-м годам прошлого века были взяты уже практически все главные виды антибиотиков. А сейчас их обрисовано уже более 10 000, из которых только около 200 употребляется для лечения огромного спектра инфекционных болезней, считавшихся ранее летальными либо трудноизлечимыми: воспалительных процессов (пневмонии, перитонита, фурункулеза), разных форм туберкулеза и т. п. Большая часть же антибиотиков так и не отыскало применения в лечебной практике из-за токсичности, аллергических реакций, инактивации в организме больного или других обстоятельств.

Что такое антибиотик

По окончании того как было накоплено хватает знаний об этих их свойствах и веществах, показалось общепринятое определение понятия «антибиотик».

Во-первых, это своеобразные продукты жизнедеятельности организмов (в большинстве случаев, микроскопических грибков, реже — микробов и совсем редко — животных и растений) либо их химические модификации. Антибиотические вещества смогут быть природными (создаваемыми живыми организмами, к примеру пенициллин) и искусственно синтезированными соединениями.

Во-вторых, это вещества, владеющие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов (бактериям, грибам, вирусам, одноклеточным водорослям) либо к раковым клеткам. Это указывает, что любой антибиотик проявляет собственный биологическое воздействие лишь по отношению к отдельным, в полной мере определенным организмам, не оказывая заметного влияния на другие формы живых существ. Подобная избирательность появляется благодаря структуры обмена клеток и различий веществ у различных представителей живого мира.

Такие продукты жизнедеятельности организмов, как аммиак, спирт либо органические кислоты, также владеют антимикробными особенностями, но антибиотиками не являются, потому, что действуют не избирательно. К примеру, аммиак, выделяемый уробактериями, мешает росту всех других бактерий, не считая собственных создателей, а самый популярный антисептик — спирт — всецело уничтожает все подряд микробы, независимо от их патогенности либо полезности.

По-второму действуют антибиотики. Хорошо как мы знаем, что в отечественном организме работает на нас очень много разнообразных микроорганизмов. В то время, когда в организме начинает размножаться вредный микроорганизм, требуется препарат, талантливый из всего многообразия микроорганизмов выбрать и стереть с лица земли лишь этого чужака.

Такую роль может выполнить антибиотик. Но, назначая антибиотический препарат, доктор обязан совершенно верно знать, какими как раз микробами (впредь до вида и рода) приведено к заболеванию. Так как мишенью для антибиотика смогут быть вирусы, бактерии, грибы, водоросли, несложные.

Имеется и еще одно серьёзное отличительное свойство антибиотических средств. Оно содержится в том, что антибиотики владеют высокой биологической активностью по отношению к чувствительным к ним организмам кроме того в низких концентрациях (для пенициллина это 0,000001 г/мл).

Классификация

За более чем полвека изучений сложилось пара подходов к классификации антибиотических средств, причем определяющую роль тут играются опытные интересы ученых, каковые занимаются этими проблемами. Возможно различать антибиотики по спектру и механизму действия, по строению либо по тому, какой организм их создаёт. Разглядим примеры механизмов действия разных классов антибиотиков на примере бактерицидных препаратов.

Бактерицидные средства

В 1945 году Р. Вудворд, Д. Ходжкин и Р. Робинсон первыми расшифровали структуру пенициллиновых антибиотиков, выяснив их формулы посредством химических методов и рентгеноструктурного анализа. Позднее, в первой половине 60-ых годов XX века, Е. Абрахам и Г. Ньютон выделили из экстракта плесневого грибка Cephalo-sporium acremonium новый антибиотик — цефалоспорин С. Он не отыскал широкого применения, но к началу 1970-х на его базе был синтезирован целый спектр разных полусинтетических цефалоспоринов, имеющих громадную активность и более широкий спектр действия, чем их предшественник.

Антимикробное воздействие цефалоспоринов выяснилось поразительно похожим на воздействие пенициллиновых антибиотиков. Исходя из этого ученые высказали предположение, что это связано со структурной изюминкой данных веществ, в частности, с наличием в их молекулах однообразного фрагмента. Обстановка совсем прояснилась, в то время, когда в первой половине 80-ых годов XX века были открыты принципиально новые антибиотические вещества — монобактамы.

Оказалось, что начальные догадки были верны лишь частично — неточность была в выборе фрагмента: за проявление таковой высокой биологической активности данной многочисленной группы антибиотиков отвечает элемент всего из четырех атомов. Это так именуемое бета-лактамное кольцо — гетероциклическая структура, складывающаяся из трех атомов углерода и одного атома азота, составная часть молекул перечисленных выше препаратов, каковые в противном случае именуют семейством бета-лактамных антибиотиков.

Механизм действия таких бактерицидных препаратов пребывает в подавлении синтеза бактериальной клеточной стены. По окончании попадания антибиотика в клетку бактерия увеличивается, но ее клеточная стена, не имеющая возможности достраиваться, делается со временем все уже и уже и в итоге лопается, что и приводит микроб к неминуемой смерти.

Очень важно, что клеточная стена бактерий имеет своеобразную структуру, отличающуюся по составу от стенок клеток вторых организмов (среди них и клеток человека). Это и снабжает возможность избирательного действия антибиотических веществ без угрозы «невиновным» клеткам.

Следующий класс антибиотиков применяет второй способ борьбы — подавление у бактерий синтеза белка. Таковой синтез происходит на особых частицах, названных рибосомами. На них отдельные аминокислоты, доставляемые молекулами-переносчиками — транспортными РНК, последовательно друг за другом соединяются в белок.

Один из главных механизмов подавления синтеза белка пребывает в следующем. В то время, когда в клетку попадает антибиотик, он присоединяется к рибосоме так, дабы помешать поступлению в нее транспортных РНК. В итоге нарушается работа рибосом и, как следствие, останавливается сборка белка.

Таковой механизм действия антибиотиков в первый раз был установлен в первой половине 50-ых годов двадцатого века.

На данный момент к бактерицидным препаратам, подавляющим синтез белка, относят классы тетрациклинов, аминогликозидов и макролидов и ряд других антибиотиков (к примеру, хлорамфеникол). Основной антибиотик аминогликозидного последовательности — стрептомицин — был открыт З.А. Ваксманом в первой половине 40-ых годов XX века в следствии шепетильно спланированной программы поиска бактерицидных препаратов.

Уникальность действия стрептомицина и других аминогликозидов пребывает в том, что они не только всецело подавляют синтез протеиновых веществ, но и смогут нарушать последовательность аминокислот в белке, приводя к образованию дефектных белков. Их накопление в клетке может приводить к неправильной работе клеточных гибели и систем бактерии.

Мы разглядели всего два самые важных механизма действия антибиотических средств. Остальные группы антибиотиков кроме этого изменяют, замедляют либо подавляют происходящие в микроорганизме крайне важные процессы, такие как синтез основных составляющих клетки — белков, клеточной стены, ДНК и т. д.

Гонка оружий

Не прошло и 10 лет по окончании начала применения пенициллина, как 70% стафилококков уже проявляли устойчивость к нему. А по прошествии всего 25 лет первые пенициллины полностью утратили свойство бороться с заразами. Данный процесс неизбежен и в связи с широким применением антибиотиков получает громадное значение.

Бороться с антибиотиками микробам оказывает помощь их многочисленность. В случае если пара микроорганизмов благодаря каким-то случайным мутациям сумеют нейтрализовать попавшие в них молекулы антибиотика, а у их потомков механизм борьбы с антибиотиком еще усовершенствуется (к примеру, они начнут синтезировать больше фермента, разрушающего деятельный центр молекулы антибиотика), непременно большая часть микробов этого вида окажутся устойчивыми кроме того к высоким концентрациям этого антибиотика. Появление устойчивых штаммов микроорганизмов ускоряется бесконтрольным приемом антибиотиков при самолечении и тем, что довольно часто доктора назначают больным антибиотики, в то время, когда в них нет необходимости.

В первой половине 80-ых годов XX века была основана существующая и сейчас организация МСРПА — Интернациональный альянс за разумное использование антибиотиков, а спустя 2 десятилетия показался документ называющиеся «Глобальная стратегия ВОЗ по сдерживанию резистентности к противомикробным препаратам».

Следуя стратегии ВОЗ, органы здравоохранения любого страны каждый год готовят перечни антибиотических препаратов для применения «лишь по назначению» с учетом их распространённости и противомикробной активности устойчивых к ним микроорганизмов. Не считая главного постоянно существует и так называемый «резервный перечень» антибиотиков, не предназначенных для широкого применения.

Их «берегут» на конечный случай, в то время, когда необходимо стереть с лица земли штамм, купивший раньше времени устойчивость к препаратам главной группы. В наше время пренебрежение этими правилами в каком-то одном регионе может привести к распространению устойчивой заразе в мире.

Исходя из этого бессистемное применение антимикробных средств приближает то время, в то время, когда не останется ни одного штамма микроорганизмов, на каковые сможет подействовать хотя бы один из нескольких тысяч известных нам антибиотиков. Тогда нам нужно будет рассчитывать лишь на личный иммунитет. Но это уже тема для следующего рассказа.

От редакции «ПМ: Не уверен — не принимай!

В соответствии с определению БСЭ, антибиотики — это вещества биологического происхождения, синтезируемые микробами и подавляющие рост других микробов и бактерий, и клеток и вирусов. Это определение весьма широкое и может кроме того привести к некоторой терминологической терминологической. Исходя из этого фактически антибиотиками в фармакологии в большинстве случаев именуют препараты, подавляющие рост бактерий.

Препараты, подавляющие рост клеток (к примеру, раковых), принято именовать противоопухолевыми антибиотиками, действующие на вирусы — антивирусными препаратами, а на грибки — противогрибковыми (время от времени их именуют антимикотиками).

Кое-какие микробы на протяжении эволюции обучились попадать в клетки хозяина и частично, подобно вирусам, применять для собственных потребностей их ресурсы. Это лейшмании, рикеттсии, токсоплазмы, эрлихии, микоплазмы и более узнаваемые малярийный плазмодий и хламидии. Бактерицидные антибиотики не действуют на внутриклеточных паразитов.

У вирусов по большому счету нет собственного обмена веществ, и дабы подавить их размножение, было нужно бы остановить синтез в клетках больного белков либо нуклеиновых кислот — такая мера оправдана при болезнях намного важнее гриппа, к примеру в онкологии.

Для лечения заболеваний, вызванных внутриклеточными микробами, существуют своеобразные (действующие именно на этого возбудителя) препараты. При вирусных болезнях, от ОРВИ до СПИДа, возможно лечить симптомы заболевания и ожидать, пока организм сам справится с заразой — либо оказать помощь иммунной совокупности посредством иммуномодуляторов и антивирусных препаратов. Принимать бактерицидные антибиотики при гриппе либо ОРЗ — значит плодить в собственном организме устойчивые штаммы микробов.

А отличить вирусную заразу от бактериальной (при которой такие антибиотики оказывают помощь) возможно лишь на основании анализов.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№33, июль 2005).

Плесень. Грибок плесени в квартире.

Интересные записи на сайте:

• Как освещение комнаты влияет на здоровье
• Когда начинается связь матери и ребенка
• Заняться спортом ради здоровой старости никогда не поздно
• Причины дисбактериоза кишечника у человека
• Что такое метеориты?

Подобранные по важим запросам, статьи по теме:

• Прозорливый замятин

  Д. Оруэлл и О. Хаксли стали его последователями Олег Павлов Русский автор Евгений Замятин стал родоначальником целого литературного направления во…

• Земля, поклонись человеку!

  Сергей Шафир, Ашдод 55 лет назад, 12 апреля 1961 года, на всю землю раздалось известное гагаринское Отправились, и в данный же сутки так же на всю землю…

• Жизнь неправильной молекулы: белки

  Что такое жизнь? Где проходит граница между живой и неживой материей? Возможно ли вычислять формой судьбы что-то, складывающееся из одной молекулы —…

• Операция риф: польза подводных преград

  В первой половине 20-ых годов семнадцатого века в Мексиканском заливе, в нескольких милях от берегов Флориды, затонул испанский галеон «Нуэстра сеньора…

• История республиканского гидрометеорологического центра

  Первые метеорологические наблюдения на территории Белоруссии относятся к первой половине и началу XIX столетия. Наблюдения эти были организованы в…

• Левиафаны науки: очень большая наука

  Новое детище ЦЕРНа — Большой адронный коллайдер, самый большой в мире ускоритель, что на эйфорию физикам всей земли будет запущен весной следующего года…