"Penicillin Story"IV: Oxford University

2 dintre celebrele "Penicillin girls" la Oxford University
(2 din cele 6 laborante care îngrijeau culturile producatoare de Penicillium).
Imagine: www.ox.ac.uk 

Dincolo de meritul lui Fleming în descoperirea penicilinei, trebuie subliniat meritul celor care au pus în practică nouă substanţă, mutând-o din eprubetele laboratoarelor în spitalele din întreaga lume. La Universitatea Oxford din Marea Britanie un doctor pe nume Howard Florey a devenit profesor de patologie în 1935 la un departament nou înfiinţat William Dunn School of Pathology. Noul şef de catedră şi-a recrutat în echipă specialişti care lucrau în domeniul substanţelor cu efecte asupra bacteriilor. Unul din ei era Ernst Chain şi la puţina vreme dupa ce au început să lucreze împreună, cei doi savanţi au ajuns la concluzia că, dintre toate substanţele descoperite până atunci cu efect asupra bacteriilor, penicilina lui Fleming părea a fi cea mai promiţătoare dintre toate. Peste Canalul Mânecii se auzea zănganit de arme: Germania lui Hitler devenea tot mai agresivă şi facea paşi repezi spre declanşarea unui nou război.

Cum testarea unei noi substanţe cerea utilizarea unei cantităţi mari din acea substanţă, Florey şi Chain au apelat la biochimistul Norman Heatley pentru a imagina o metodă de producere  a penicilinei în cantitate mare. Hetley şi-a pus la treaba cunoştinţele şi abilităţile de biochimist şi pe 25 mai 1940 echipa avea prima cantitate de penicilină produsa prin noua metodă numită extracţie inversă. Pentru a testa produsul creeat, au fost injectaţi cu doze letale de streptococi un numar de 8 şoareci, iar la jumătate din ei, li s-a injectat noul probus antibiotic. A doua zi şoarecii protejaţi cu penicilina au fost găsiţi vii şi nevătamaţi, în timp ce restul erau morţi de mai multe ore.

Cum în 1940 războiul ciudat se transformase în războil adevărat, Florey, Chain şi Heatley s-au hotarât să-şi aducă şi ei aportul la efortul de război şi în căteva săptămâni au transformat laboratoarele din Dunn School într-o fabrică de penicilină, astfel că în februarie 1941 Florey avea la dispoziţie destulă substanţă pentru a începe verificările substanţei în studii pe oameni.

Primul lor pacient a fost un poliţist internat în Radcliffe Infirmary în vârsta de 43 de ani, care se zgâriase pe faţă într-o tufa de trandafiri şi ale carui răni se suprainfectaseră. Poliţistul a primit tratament timp de 4 zile şi starea lui s-a ameliorat vizibil dupa primele 48 de ore. Din păcate acest pacient  princeps a murit în urma unei recăderi câteva săptămâni mai târziu, dar moartea sa a impus ca durată minimă de tratament cu penicilină intervalul de 7 zile. Florey a continuat să administreze penicilina oamenilor cu infecţii diverse obţinând rezultate îmbucurătoare, motive pentru care şi-a publicat descoperirea şi rezultatele în prestigioasa revistă Lancet din august 1941. Imediat după aceasta producerea industriala a penicilinei a început să fie experimentată de companiile farmaceutice din Marea Britanie şi S.U.A. care au văzut în acest nou produs oportunitatea unei afaceri de lungă durată. În ziua cea mai lungă a debarcarii trupelor aliate pe plajele însângerate ale Normandiei, medicii militari americani şi britanici aveau în raniţe pe lângă mult uitilizata morfină  şi noua descoperire medicală:  penicilina.

Fiolă de penicilină 1943
sursa imaginii: sciencemuseum.org.uk 

Pentru recunoaşterea meritelor lor în punerea în slujba medicilor a primului antibiotic, penicilină, Alexander Fleming, Howard Florey si Ernst Chaine au fost răsplătiţi în 1945 cu Premiul Nobel pentru fiziologie şi medicină. Din păcate contribuţia lui Norman Heatley a fost ignorată si el a fost uitat la această ceremonie, fapt ce l-a determinat pe un ilustru savant englez, Sir Henry Harris, cel care conduce acum William Dunn School of Pathology de la Ixford să declare: 
"Without Fleming, no Chain or Florey; without Florey, no Heatley, but without Heatley, no penicillin."

Careul de "aşi" ai penicilinei:
Alexander Fleming, Howard Florey, Ernst Chain şi Norman Heatley

"Penicillin story" II: Precursorii

Mulţumită penicilinei.. mă voi întoarce acasă!

În literatura medicală fuseseră publicate deja observaţiile altor bacteriologi cu privire la acest fenomen. Astfel în 1877 Louis Pasteur şi  Jules Fracois Joubert au observat că bacilul cărbunos (bacilul antrax) creşte fără probleme în urina sterilă, dar se dezvoltă puţin, sau deloc în urina contaminată bacterian cu alţi microbi.
Victor Babeş a demonstrat în 1885, că dacă pe un mediu de cultură creşte un germene, el va împiedica prin substanţele pe care le secretă dezvoltarea altor germeni.

Prima aplicaţie clinică a acestui fenomen va fi efectuată de Arnaldo Cantani la Padova în 1885, prin insuflarea terapeutică în plămânii bolnavilor de tuberculoză a unor culturi mixte de bacterii numite  bacterium termo. Bacilii Koch disparea din spută fiind înlocuiţi de bacilii termo.

Carl Alois Filip Garré în 1887 a demonstrat antagonismul bacterian folosind doua culturi bacteriene pe aceeaşi gelatină: una cu Stafilococus Pyogenes, alta cu Bacillus flourescens, la distanţă de 3-15 mm una de alta. B. Fluorescens creştea mai repede şi prin substanţele pe care le secreta, oprea dezvoltarea stafilococului.

Karl Gottfried Paul Döehle în 1889 a demonstrat inhibarea unei colonii de bacili cărbunoşi împrăştiaţi pe o placă, de inocularea în centrul placii Petri a unei culturi de Micrococus Anthracotoxicus.

Toate aceste lucrări au adus o concepţie noua, cea de antibioză, termen folosit de Jean Antoine Villemin prima data în 1889, pentru a desemna antagonismul bacterian.

De la lucrările de laborator s-a trecut destul de repede la terapia cu substanţe bacteriene a unor boli infecţioase. Astfel Theodor Rumpf a pretins în 1893 că a vindecat bolnavi de febră tifoidă la Hamburg, administrându-le în injecţii bacili piocianici.

Ivan Honl şi Jaroslav Bukovsky în 1899 au folosit proteine extrase din culturi de B. Pyocianic pe ulcere infectate.

Rudolf Emmerich şi Oskar Low în 1899 au extras din culturi de piocianic o substanţă bactericidă numită de ei pyocianază, toxică pentru bacilii tific, difteric, cărbunos şi pentru stafilococ.

Georg Escherich în 1906 şi Alphonso Sonnenberg în 1913 au experimentat utilizarea pyocianazei cu rezultate bune în: difteria acută, portajul difteric, sinuzite, portaj de meningococ, angina Plaut Vincent şi altele.

Jean Paul Rappin a descoperit că filtratul din cultura de B. Subtilis, dar şi cele din culturi de B. Mesentericus şi B. Megatherium, produc inhibarea puternică a culturilor de B. Tuberculosis.

Albert Vaudremer a observat de asemenea că Aspergillus fumigatus digera coloniile de bacil tuberculos şi a trecut la admninistrarea de injecţii cu  fumigacină la bolnavii tuberculoşi.

În 1909 medicul danez A. Schioetz  a observat că un bolnav cu o angina stafilococică, internat într-un salon cu bolnavi de difterie, din greşeală, nu a contractat difteria. Bazat pe aceasta observaţie el a tratat şi chiar a reuşit sterilizarea purtătorilor de bacili difterici pulverizându-le culturi de stafilococ în faringe.

Experimente similare au avut loc şi cu B. Friedlander în difterie, sau pneumococ în infecţiile cu meningococ.

Cel mai clasic exemplu este cel al lui Metchinicoff care a sugerat terapia infecţiilor intestinale prin administrarea unor germeni saprofiţi, cum ar fi B. Acidophilus. 

Newman în 1915 a tratat infecţiile urinare vezicale prin inoculare în vezică a bacililor lactici.

La sfârşitul secolului al XIX-lea şi începutul secolului al XX-lea sunt descoperite primele antibiotice.

Gosio va obţine în 1896 primul antibiotic dintr-un mucegai de tip Penicillium, numit acid mycophenilic.

M. Nicolle va demostra în 1907 că B. Subtilis produce o substanţă antibiotică.

Rudolf Lieske va dovedi în 1921 că actinomicetele secretă substanţe antibiotice. Andre Gratia şi Sarah Dath în 1924 descoperă strepotrixul, iar Paul Kimmelsteil în 1924, H. Munch în 1925 şi F. Sartorius în 1924, obţin o substanţă cu rol antibiotic, care va fi comercializată sub denumirea de Sentocym  în infecţiile urinare, fiind sintetizată de bacilul cytoliticus.