ALEXANDER FLEMING: ŽIVOTOPIS A PRÍSPEVKY - VEDA - 2026

Alexander Fleming (1881-1955) bol škótsky bakteriológ a farmakológ, držiteľ Nobelovej ceny za medicínu v roku 1945, spolu so svojimi kolegami Howardom Floreyom a Ernstom Borisom Chainom za objav penicilínu.

Fleming poznamenal, že veľa vojakov zahynulo počas prvej svetovej vojny v dôsledku sepsy, ktorá postihla infikované rany. Antiseptiká používané v tom čase na liečbu týchto rán zhoršili ich zranenie, čo Fleming opísal v článku pre časopis The Lancet medical journal.

Fleming vo svojom laboratóriu.

Napriek tomuto objavu väčšina lekárov pokračovala v používaní týchto antiseptík počas vojny, hoci zranených skutočne zhoršila.

Fleming pokračoval vo výskume antibakteriálnych látok v nemocnici sv. Márie a zistil, že nosový hlien má inhibičný účinok na bakteriálny rast, čo viedlo k objaveniu lyzozýmu.

životopis

Alexander Fleming sa narodil 6. augusta 1881 v Škótsku, konkrétne v meste Ayr. Flemingova rodina bola roľníckeho pôvodu; Mal troch súrodencov, všetci narodení z druhého manželstva jeho otca, Hugha Fleminga.

Keď mal Alexander sedem rokov, zomrel jeho otec. V dôsledku toho bola farma, v ktorej bývali, ponechaná na starosti vdovy Hugha Fleminga s názvom Grace Stirling Morton.

Flemingove počiatočné štúdie boli vzhľadom na finančnú situáciu rodiny trochu neisté. Toto školenie trvalo do roku 1894, keď mal Alexander trinásť rokov.

V tom čase sa Fleming presťahoval do Londýna, mesta, kde pracoval nevlastný brat. Zatiaľ čo sa tam Fleming zapísal do Royal Polytechnic Institute, ktorý sa nachádza na Regent Street. Potom pracoval v lodnej spoločnosti, v ktorej pôsobil v rôznych kanceláriách.

V tejto súvislosti sa Fleming v roku 1900 rozhodol vstúpiť do londýnskeho škótskeho pluku, pretože sa chcel zúčastniť búrskej vojny, vojna sa však skončila skôr, ako mal príležitosť sa dokonca vydať na cestu ku konfliktu.

Fleming bol charakterizovaný tým, že je zainteresovaným mužom a priťahuje ho vojna a jej zložky, takže zostal aktívnym členom pluku, do ktorého sa prihlásil už dávno a zúčastnil sa prvej svetovej vojny; v skutočnosti bol dôstojníkom lekárskeho zboru Kráľovskej armády na francúzskom území.

Vysokoškolské štúdium

Na začiatku dvadsiatych rokov Alexander Fleming dostal skromné ​​dedičstvo od svojho strýka Johna Fleminga.

Vďaka tomu mohol Fleming začať štúdium na Lekárskej fakulte nemocnice Nemocnice Panny Márie, ktorá bola súčasťou University of London. Bol to jeho doktorský brat, ktorý ho motivoval k zápisu do tejto inštitúcie.

Vstúpil tam v roku 1901 av roku 1906 sa stal súčasťou pracovnej skupiny Almroth Wright, bakteriológom a významnou osobnosťou v oblasti epidemiológie všeobecne a vakcín. Tento pracovný vzťah medzi Flemingom a Wrightom trval asi 40 rokov.

Fleming promoval v roku 1908 ako lekár s vyznamenaním a získal zlatú medailu udelenú University of London.

Vyučovacia fáza

Po získaní lekárskeho titulu bol Fleming profesorom bakteriológie na Zdravotníckej fakulte sv. Márie až do roku 1914. O rok neskôr sa oženil so Sarah Marion McElroyovou, zdravotnou sestrou pôvodne z Írska, s ktorou mal syna menom Robert Fleming.

V tomto kontexte sa Fleming zúčastnil na prvej svetovej vojne. Jeho práca bola zameraná na západnú časť Francúzska, na poľné nemocnice.

Fleming túto prácu vykonával až do roku 1918, keď sa vrátil na Lekársku fakultu Nemocnice sv. Márie a okrem toho získal vymenovanie za profesora bakteriológie na londýnskej univerzite.

To bolo v roku 1928 av tom istom roku bol Fleming vymenovaný za riaditeľa mikrobiologického inštitútu Wright-Fleming, ktorý bol založený za uznanie Fleming a Almroth Wright. Fleming bol zodpovedný za tento inštitút až do roku 1954.

Vyučoval na londýnskej univerzite až do roku 1948, keď bol menovaný Emeritus profesorom tohto študijného domu.

Najdôležitejšie objavy

V rokoch 1922 až 1928 urobil Fleming dva najdôležitejšie objavy: lyzozým v roku 1922 a penicilín v roku 1928.

Obidva tieto zistenia boli pre ľudstvo veľmi dôležité a významné. V roku 1945 dostal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu, ktorú zdieľal s Ernstom Borisom Chainom a Howardom Walterom Floreyom, severoamerickými vedcami, ktorí tiež prispeli svojimi znalosťami k rozvoju penicilínu.

Druhé svadobné oznámenia a smrť

Štyri roky po získaní Nobelovej ceny zomrela jeho manželka Sarah Marion McElroy. V roku 1953 sa Fleming oženil s Amáliou Koutsouri-Vourekasovou, ktorá bola tiež lekárkou a pracovala na Zdravotníckej fakulte nemocnice v Marylande.

O dva roky neskôr, 11. septembra 1955, zomrel Alexander Fleming. Keď bol doma, mal infarkt; V tom čase mal Fleming 74 rokov.

Objavenie penicilínu

Hovorí sa, že Alexander Fleming prišiel k objavu penicilínu takmer náhodou (serendipity), ktorý vznikol v dôsledku dohľadu spôsobeného samotným vedcom v jeho laboratóriu. Neubližujte to však, pretože Fleming bol pracovitý a nadšený pracovník.

Presný dátum súvisiaci s objavom penicilínu je 15. september 1928. V lete toho roku si Fleming vzal dvojtýždňovú dovolenku a niekoľko dní opustil svoje laboratórium v ​​nemocnici sv. Márie. Zdravotnícka škola.

Laboratórium má poruchu

V tomto laboratóriu mal Fleming niekoľko kultúr baktérií, ktoré analyzoval; Tieto baktérie rástli na doskách, ktoré pre to vedec zariadil a ktoré boli v oblasti blízko okna.

Po dvoch týždňoch dovolenky sa Fleming vrátil do svojho laboratória a všimol si, že niekoľko dosiek malo pleseň, prvok, ktorý v jeho neprítomnosti narástol.

To viedlo k tomu, že Flemingov experiment bol poškodený. Potom Fleming vzal doštičky a namočil ich do dezinfekčného prostriedku so zámerom zabiť vzniknuté baktérie.

Zo všetkých tanierov sa zaujímal najmä Fleming, v ktorom mal baktériu Staphylococcus aureus: ukázalo sa, že pleseň, ktorá tam rástla, bola modrozelená, zabila túto baktériu.

Ukázalo sa, že touto plesňou boli huby Penicillium notatum a Fleming si v tom čase uvedomil, že táto látka je schopná usmrtiť baktérie Staphylococcus aureus.

Pestovanie huby a ďalšie objavy

Potom, čo sa Fleming snažil pestovať huby oddelene, za kontrolovaných podmienok, a výsledky, ktoré získal, ho ešte viac presvedčili o škodlivom účinku, ktorý malo na túto baktériu.

Fleming sa pri tomto objave nezastavil, ale začal prinútiť interakcie iných mikroorganizmov s hubou, ktorú objavil spočiatku takmer náhodou, a uvedomil si, že existujú aj ďalšie baktérie, ktoré boli príslušnou plesňou tiež usmrtené.

Šanca zapojená

Niektorí sa domnievajú, že objav penicilínu bol plný náhodných prvkov, ktoré prevyšovali neopatrnosť samotného vedca v jeho predchádzajúcom experimente.

Napríklad sa zistilo, že práve v lete roku 1928 v Londýne došlo k prudkým a intenzívnejším teplotným zmenám ako obvykle: na začiatku augusta sa vyskytli teploty medzi 16 a 20 ° C a neskôr sa teploty zvýšili na približne 30 ° C.

Toto bolo relevantné, pretože táto oscilácia vytvorila perfektný scenár pre vývoj dvoch prvkov, ktoré si vyžadujú veľmi odlišné teploty. Penicillium notatum rastie pri teplote približne 15 - 20 ° C, na rozdiel od stafylokokov, ktoré potrebujú teplotu 30 - 31 ° C.

Tento scenár generovaný náhodou umožnil vývoj dvoch prvkov na tej istej ploche, ktoré spolu dokázali preukázať účinok, ktorý mal jeden na druhý.

Náhoda by samozrejme nebola rozhodujúcim faktorom, keby to nebolo pre kritické oko a zvedavosť Alexandra Fleminga, ktorý sa rozhodol nezlikvidovať získaný výsledok, ale analyzovať ho.

Uverejnenie zistenia a prvých pochybností

V roku 1929 Alexander Fleming publikoval svoje výskumy a závery v British Journal of Experimental Pathology, všeobecne uznávanej publikácii v oblasti medicíny.

Napriek významu, ktorý Fleming videl od začiatku jeho objavenia, vo vedeckej komunite nemal tento nález zásadný vplyv.

Dokonca aj Fleming poznamenal, že iní vedci publikovali diela podobné jeho, v tom, že identifikovali aj niektoré huby, ktoré bránili vytváraniu určitých baktérií, a tieto diela tiež nemali veľký význam.

Neúspešné pokusy

Fleming sa naďalej snažil zamerať na vývoj penicilínu a počas tridsiatych rokov 20. storočia vykonával rôzne vyšetrovania s cieľom čistenia a stabilizácie zlúčeniny. Vo svojom výskume si uvedomil, že nie je ľahké izolovať účinnú látku od fungujúcej huby.

To ho prinútilo myslieť si, že je veľmi pravdepodobné, že aj keby sa mu podarilo izolovať uvedenú antibiotickú zlúčeninu, výroba lieku by bola veľmi zložitá a bolo by prakticky nemožné hromadne vyrábať tento liek, takže by bol dostupný pre všetkých.

Experimenty, ktoré až doteraz vykonával, ho navyše viedli k názoru, že účinok generovaný penicilínom je dočasný a že antibiotikum nemôže byť dostatočne dlhé, aby vyvolalo významné zlepšenie u pacientov.

Túto myšlienku však vyradil sám, keď začal uvažovať o neoficiálnej aplikácii drogy. Pokračoval v testovaní a výskume až do roku 1940, keď sa vzdal projektu, pretože nemohol očistiť zmes a nenašiel iného vedca, ktorý by sa o tento výskum zaujímal.

overenie

To bol iba začiatok procesu, pretože Alexander Fleming následne musel vykonať rôzne kontroly, aby si overil, ako bezpečné bolo použitie drogy u ľudí a ako efektívne by to mohlo byť, keď už bude v tele.

Ako je uvedené vyššie, Fleming nezískal vedcov, aby ho podporili, okrem skutočnosti, že britský kontext tej doby neumožnil veľmi vysokú investíciu do jeho výskumu, keďže Veľká Británia bola zapojená do druhej svetovej vojny a všetko jeho úsilie bolo nasmerované smerom k tejto prednej strane.

Publikácie zistení Fleminga však presahovali britské horizonty a zasiahli uši dvoch amerických vedcov, ktorí prostredníctvom Rockfellerovej nadácie začali skúmať a experimentovať, aby sa masívne dosiahol vývoj penicilínu.

Títo dvaja vedci, s ktorými Fleming zdieľal Nobelovu cenu, ktorú získal v roku 1945, boli Ernst Boris Chain a Howard Walter Florey.

Americká spolupráca

Pretože Alexander Fleming nebol chemik, neúspešne sa pokúsil stabilizovať penicilín. Biochemický reťazec a lekár Florey prejavili záujem o túto zlúčeninu iba 10 rokov po svojich prvých experimentoch, najmä kvôli jej baktericídnym vlastnostiam.

Obaja vedci pracovali na Oxfordskom patologickom ústave a vytvorili tím, prostredníctvom ktorého sa snažili analyzovať zložky penicilínu a vyčistiť ho, aby sa mohol stabilizovať a používať v malom meradle pri pokusoch s myšami, ktoré boli predtým infikované.

Tieto experimenty boli pozitívne, pretože sa zistilo, že myši bez liečby uhynuli v dôsledku infekcie; Naopak, myšiam, ktorým bol podaný antidotum vytvorené z penicilínu, sa podarilo uzdraviť a žiť.

Toto bola posledná kontrola, ktorá rozhodne rozhodla o vyliečení infekcie Staphylococcus aureus.

využitia

Tieto objavy sa vyskytli v období pred druhou svetovou vojnou a práve v tomto scenári sa penicilín používal najviac, takže bol dokonca označený ako „zázračný liek“.

Rôzne infekcie boli liečené rýchlo a efektívne, čo bolo rozhodujúce uprostred tohto vojnového konfliktu.

Tam bol nepriaznivý prvok, a to je, že výroba lieku bola veľmi nákladná a veľmi zložitá na to, aby sa získala masívnym spôsobom, ktorý bol potrebný. O niekoľko rokov neskôr by tento problém našiel riešenie vďaka práci anglicky narodenej chemičky Dorothy Hodgkinovej, ktorá dokázala objaviť štruktúru penicilínu pomocou röntgenového žiarenia.

To umožnilo výrobu syntetického penicilínu, čo umožnilo oveľa lacnejšiu a rýchlejšiu výrobu. Popri syntetickom penicilíne umožnil Hodgkinov experiment aj výrobu rôznych antibiotík založených na cefalosporínoch.

Hlavné príspevky

Liečenie vojnovej rany

V rokoch 1914 až 1918 pracoval Fleming so svojim mentorom Sirom Almrothom Wrightom vo vojenskej nemocnici vo Bolougne vo Francúzsku.

Veľká vojna zanechala medzi spojeneckými jednotkami hrozné následky a obaja hľadali spôsoby, ako dosiahnuť uzdravenie najväčšieho počtu mužov vo veku, v ktorom by jednoduchá rana mohla viesť k smrti.

Fleming sa sústredil na výkon antiseptík používaných v tom čase. Jeho výskum dokázal, že tieto výrobky zhoršujú podmienky najhlbších rán a poškodzujú bunky zodpovedné za obranu tela proti baktériám spôsobujúcim gangrénu a tetanus.

Hoci bola štúdia kontroverzná a široko spochybňovaná, zásadne prispela k liečbe pacientov v následných vojnách.

Lyzozým ako antibakteriálny enzým

V roku 1920 Fleming pozoroval reakciu kultúry baktérií, na ktorú klesla kvapka nosového výtoku, tj hlienu.

Táto udalosť, aj keď bola veselá, prinútila ho vidieť, že tieto baktérie zomreli priamo v mieste, kde poklesol pokles.

O dva roky neskôr zverejnil formálny výskum, v ktorom objavil použitie lyzozýmu na boj proti určitým typom baktérií bez poškodenia ľudských buniek.

V súčasnosti sa lyzozým používa na liečenie orofaryngeálnych infekcií a niektorých vírusových ochorení, ako aj na stimuláciu niektorých reakcií v tele a na prispievanie k pôsobeniu antibiotík alebo chemoterapii.

Hoci sa vyskytuje v ľudských tekutinách, ako sú slzy, hlien, vlasy a nechty, v súčasnosti sa umelo extrahuje z vaječných bielkov.

Penicilín: najdôležitejšie antibiotikum v histórii

Jedna z najslávnejších bájok v histórii vedy vznikla, keď Alexander Fleming objavil penicilín v roku 1927. Vrátil sa z dlhej dovolenky so svojou rodinou, aby zistil, že jeho laboratórium je dosť chaotické.

Kultúra stafy bola plná plesní, ale Fleming ju namiesto odhadzovania chcel pozerať na ňu pod mikroskopom. Prekvapivo pleseň zabila všetky baktérie v jej ceste.

Dôkladnejšie vyšetrovanie mu umožnilo nájsť látku, ktorú sám nazýval penicilín. Tento silný prvok by sa stal jedným z prvých účinných antibiotík proti chorobám, ktoré by v tom čase mohli byť fatálne, ako napríklad šarlach, zápal pľúc, meningitída a kvapavka.

Ich práca bola uverejnená v roku 1929 v British Journal of Experimental Pathology.

Zlepšenie penicilínu

Aj keď Fleming mal všetky odpovede, nedokázal izolovať najdôležitejšiu zložku, penicilín, z kultúr plesní, oveľa menej ju produkoval vo vysokých koncentráciách.

Až v roku 1940 sa tímu biochemických expertov v Oxforde podarilo nájsť správnu molekulárnu štruktúru penicilínu: Ernsta Borisa Chaina a Edwarda Abrahama pod vedením Howarda Floreye.

Neskôr ďalší vedec menom Norman Heatey navrhol techniku, ktorá by umožnila hromadné čistenie a výrobu látky.

Po mnohých klinických a výrobných pokusoch bol penicilín komerčne distribuovaný v roku 1945.

Fleming bol vždy skromný vo svojej úlohe v tomto príbehu a dal viac ocenenia kolegom nositeľom Nobelovej ceny Chain and Florey; jeho obrovský prínos k výskumu je však viac než jasný.

Rezistencia na antibiotiká

Už dávno pred akýmkoľvek iným vedcom Alexander Fleming prišiel s myšlienkou, že nesprávne používanie antibiotík má kontraproduktívne účinky na organizmus a spôsobuje, že baktérie sa stávajú stále viac rezistentnými na lieky.

Po komercializácii penicilínu sa mikrobiológ venoval viacnásobným vystúpeniam a konferenciám, že antibiotikum by sa nemalo konzumovať, pokiaľ to nie je skutočne nevyhnutné a že ak je, dávka by nemala byť príliš svetlá a nemala by sa užívať príliš krátke obdobie.

Toto zneužívanie drogy umožňuje baktériám spôsobujúcim ochorenie silnejšie rásť, zhoršovať stav pacientov a brzdiť ich zotavenie.

Fleming nemôže mať pravdu a dnes je to stále jedna z lekcií, ktorú lekári najviac zdôrazňujú.

Referencie

1. Editory Biography.com. (2017). Alexander Fleming Biography.com.: Televízne siete A&E. Získané z biografie.com
2. Neznámy autor. (2009). Alexander Fleming (1881-1955). Edinburgh, Scotland.: Škótska národná knižnica. Obnovené z digital.nls.uk
3. Tím písania IQB. (2010). Lyzozým. Buenos Aires, Argentína.: Spolupracujúce centrum Národnej správy liekov, potravinárskej a lekárskej technológie -ANMAT-. Získané z iqb.es
4. Dokument (2015). Alexander Fleming.: Slávni vedci. Zozbierané zo slávnej adresy
5. Alexander Fleming. (Bez dátumu). Na Wikipédii. Načítané 10. decembra 2017 z en.wikipedia.org
6. Alexander Fleming (1881-1955): Vznešený vedecký život. (Bez dátumu) V Britskej knižnici. Získané 10. decembra 2017 z bl.uk