Как работает иммунитет

Антибиотики (от др.-греч. άντί – «против»; βίος – «жизнь») – это соединения природного (бактериального, грибкового, растительного, животного) или синтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток или вызывающие их гибель.

Впервые идея о создании «магической пули», которую можно было бы прицельно направлять на бактерии, принадлежит Паулю Эрлиху. В 1909 году Эрлих перебрал более 600 мышьяк-содержащих препаратов и нашел сальварсан («препарат 606»), который помогал вылечить больных сифилисом даже в критическом состоянии. Но препарат был токсичным, поэтому Эрлих продолжал экспериментировать и стремился сделать его более эффективным и безопасным.

Эксперименты Александра Флеминга

Спустя 30 лет после работ Пауля Эрлиха, Александр Флеминг открыл первый антибиотик – пенициллин, выделенный из плесневого гриба рода Penicillium. На фотографии ниже – примерно те же образования в чашке Петри, которые наблюдал сам Александр Флеминг. Они и натолкнули великого ученого на мысль об использовании веществ из гриба для борьбы с бактериями.

Примечательно то, что не все грибы рода Penicillium способны продуцировать пенициллин. Хорошо знакомые нам представители этого рода – Penicillium camamberti и Penicillium roqueforti – благородные плесени, которые используются в производстве сыров камамбер, рокфор и других сортов, этот антибиотик не производят. Впрочем, они способны продуцировать другие метаболиты – органические кислоты, кетоны и спирты – которые препятствуют заражению этих вкуснейших сыров различными бактериями, в том числе довольно опасными для человека штаммами Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes и др.

Сыры рокфор и камамбер

Александр Флеминг работал с неочищенным фильтратом питательной среды, на которой выращивался гриб и выяснил, что этот препарат даже будучи разведенным в сотни раз задерживает рост бактерий и, что было особенно важно, не был столь ядовит для животных. Но понадобилось еще около 12 лет, чтобы пенициллин выделили в кристаллическом виде и стали вводить больным. Проделали эту трудную и кропотливую работу Эрнест Чейн и Говард Флори. Миллионы человеческих жизней, обреченных на гибель от воспаления легких, менингита, ангины, сифилиса, гонореи и других опасных заболеваний, вызываемых микробами, были спасены. Авторы открытия А. Флеминг, Г. Флори и Э. Чейн были удостоены Нобелевской премии в 1946 году.

Эрнест Чейн

Говард Флори

В медицине принято классифицировать антибиотические препараты в соответствии с их химической структурой. Выделяют около десятка различных групп антибиотиков, у каждой из которых есть своя мишень. В роли такой мишени выступают важные для бактерии процессы – синтез белка или нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), а также образование пептидогликана для построения клеточной стенки. Некоторые антибиотики вызывают разрушение цитоплазматической мембраны – оболочки клетки бактерий, а также нарушение процессов образования богатых энергией соединений. Действуя на какой-либо из этих процессов, можно вывести бактерию из строя. Почему же при таком количестве опасных для жизни бактерий мишеней у них со временем развивается устойчивость к различным антибиотикам?

Советский пенициллин был получен независимо от английских исследователей во время второй мировой войны. Зинаида Виссарионовна Ермольева обнаружила штамм гриба пенициллиума, который активно производил антибиотик. В самые кратчайшие сроки удалось очистить пенициллин, провести самые простые клинические тесты, а эффективность препарата проверялась уже во время лечения. Советский пенициллин спас тысячи солдат от заражения крови, газовой гангрены – омертвения тканей, вызванного анаэробной бактерией рода Clostridium, воспаления легких и других поражений микробами в условиях Второй мировой войны.