ALEKSANDER LETEČI: BIOGRAFIJA IN PRISPEVKI - ZNANOST - 2026

Alexander Fleming (1881-1955) je bil škotski bakteriolog in farmakolog, dobitnik Nobelove nagrade za medicino leta 1945 skupaj s kolegoma Howardom Floreyjem in Ernstom Borisom Chainom za odkritje penicilina.

Fleming je opazil, da je veliko vojakov med prvo svetovno vojno umrlo zaradi sepse, ki je prizadela okužene rane. Antiseptiki, ki so jih takrat uporabljali za zdravljenje teh ran, so rane še poslabšale, kar je Fleming opisal v članku za medicinsko revijo The Lancet.

Fleming v njegovem laboratoriju.

Kljub temu odkritju je večina zdravnikov vso vojno še naprej uporabljala te antiseptike, čeprav so ranjence dejansko še poslabšali.

Fleming je nadaljeval raziskovanje antibakterijskih snovi v bolnišnici St. Mary in ugotovil, da nosna sluz zavira vpliv na rast bakterij, kar je privedlo do odkritja lizocima.

Življenjepis

Alexander Fleming se je rodil 6. avgusta 1881 na Škotskem, natančneje v mestu Ayr. Flemingova družina je bila kmečkega porekla; Imel je tri brate in sestre, vse rojene iz drugega poroka njegovega očeta, Hugha Fleminga.

Ko je bil Aleksander star sedem let, je umrl njegov oče. Posledica tega je bila kmetija, kjer so živeli, zadolžena za vdovo Huga Fleminga, po imenu Grace Stirling Morton.

Flemingove zgodnje študije so bile glede na finančni položaj družine nekoliko negotove. To usposabljanje je trajalo do leta 1894, ko je bil Aleksander star trinajst let.

V tem času se je Fleming preselil v London, mesto, kjer je delal pastorski zdravnik. Medtem ko se je Fleming vpisal na Kraljevi politehnični inštitut, ki se nahaja na ulici Regent. Po tem je delal v ladjarskem podjetju, znotraj katerega je delal v različnih pisarnah.

Sredi tega konteksta se je Fleming leta 1900 odločil za vpis v londonski škotski polk, saj je želel sodelovati v boerski vojni, vendar se je vojna končala, preden je imel možnost, da se sploh poda v smer spopada.

Za Fleminga je bilo značilno, da ga zanima vojna in njeni elementi, zato je ostal dejaven član polka, v katerega se je že davno vpisal in sodeloval v prvi svetovni vojni; v resnici je bil častnik v medicinskem korpusu kraljeve vojske na francoskem ozemlju.

Univerzitetni študij

Aleksander Fleming je v zgodnjih dvajsetih letih od strica Johna Fleminga prejel skromno dediščino.

Zahvaljujoč temu je Fleming lahko začel študij na medicinski šoli St. Mary's Hospital, ki je bila del londonske univerze. Njegov brat zdravnik ga je motiviral za vpis v to ustanovo.

Tja je vstopil leta 1901 in leta 1906 je postal del delovne skupine Almroth Wright, bakteriologa in pomembne osebe na področju epidemiologije na splošno in cepiv. To delovno razmerje med Flemingom in Wrightom je trajalo približno 40 let.

Fleming je leta 1908 z odliko diplomiral kot zdravnik in si pridobil zlato medaljo, ki jo je podelila londonska univerza.

Učni oder

Po pridobljeni medicinski stopnji je bil Fleming profesor bakteriologije na medicinski šoli St. Mary's Hospital do leta 1914. Leto pozneje se je poročil s Sarah Marion McElroy, ki je bila medicinska sestra po poreklu iz Irske in s katero je imel sina po imenu Robert Fleming.

Sredi tega konteksta je prišlo do Flemingove udeležbe v prvi svetovni vojni. Njegovo delo se je osredotočilo na zahodni del Francije, na terenske bolnišnice.

Fleming je to delo opravljal do leta 1918, ko se je vrnil na medicinsko šolo St. Mary's Hospital in poleg tega dobil imenovanje za profesorja bakteriologije na londonski univerzi.

To je bilo leta 1928 in istega leta je bil Fleming imenovan za direktorja mikrobiološkega inštituta Wright-Fleming, ki je bil ustanovljen v znak priznanja Fleminga in Almroth Wright. Fleming je ta inštitut vodil do leta 1954.

Na univerzi v Londonu je nadaljeval do leta 1948, ko je bil imenovan za emeritusskega profesorja te študije.

Najpomembnejša odkritja

Med leti 1922 in 1928 je Fleming opravil svoja dva najpomembnejša odkritja: lizocim leta 1922 in penicilin leta 1928.

Obe ugotovitvi sta bili za človeštvo zelo pomembni in transcendentalni, zato je leta 1945 prejel Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino, ki sta jo delila z Ernstom Borisom Chainom in Howardom Walterjem Floreyem, severnoameriškimi znanstveniki, ki sta svoje znanje prispevala tudi k razvoju penicilina.

Druga nuttials in smrt

Štiri leta po prejemu Nobelove nagrade je umrla njegova žena Sarah Marion McElroy. Leta 1953 se je Fleming poročil z Amalijo Koutsouri-Vourekas, ki je bila tudi zdravnica in je delala na medicinski šoli St. Mary's Hospital.

Dve leti pozneje, 11. septembra 1955, je umrl Aleksander Fleming. Doživel je srčni infarkt, medtem ko je bil doma; Fleming je bil v tem času star 74 let.

Odkritje penicilina

Aleksander Fleming naj bi do odkritja penicilina prišel skoraj po naključju (serendipity), ki izhaja iz nadzora, ki ga je v svojem laboratoriju povzročil sam znanstvenik. Vendar tega ne odvračajte, saj je bil Fleming marljiv in predan delavec.

Natančen datum, povezan z odkritjem penicilina, je 15. september 1928. Poleti istega leta je Fleming vzel dvotedenski dopust in za nekaj dni zapustil svoj laboratorij v bolnišnici St. Mary. Medicinska šola.

Laboratorij v motnji

V tem laboratoriju je imel Fleming več kultur bakterij, ki jih je analiziral; Te bakterije so rasle v ploščah, ki jih je znanstvenik uredil in so bili na območju blizu okna.

Po dveh tednih počitnic se je Fleming vrnil v svoj laboratorij in opazil, da je na več ploščah plesen, element, ki je zrasel v njegovi odsotnosti.

To je povzročilo dejstvo, da je bil Flemingov poskus poškodovan. Nato je Fleming odnesel plošče in jih potopil v razkužilo z namenom, da ubijejo nastale bakterije.

Od vseh plošč je Fleminga zanimala predvsem ena, v kateri je imel bakterijo Staphylococcus aureus: izkazalo se je, da je plesen, ki je zrasel tam, modrikasto zelene barve, ubila to bakterijo.

Ta plesen, ki je tam rasla, se je izkazala za glive Penicillium notatum in Fleming je takrat spoznal, da ta snov lahko ubije bakterije Staphylococcus aureus.

Gojenje glive in več odkritij

Po tem je Fleming skušal gobe gojiti ločeno, v nadzorovanih pogojih, in rezultati, ki jih je pridobil, so ga samo še bolj prepričali o škodljivem učinku te bakterije.

Fleming se pri tem odkritju ni ustavil, ampak je začel z mikrobi, ki je odkril sprva skoraj po naključju, začeti medsebojno vplivati ​​na druge mikroorganizme, in spoznal je, da obstajajo tudi druge bakterije, ki jih je ubila zadevna plesen.

Vključena možnost

Nekateri menijo, da je bilo odkritje penicilina polno naključnih elementov, izven neprevidnosti samega znanstvenika v njegovem prejšnjem poskusu.

Ugotovljeno je bilo na primer, da je natanko poleti 1928 London doživel močnejše in intenzivnejše temperaturne spremembe kot običajno: v začetku avgusta so bile temperature med 16 in 20 ° C, kasneje pa so se temperature dvignile na približno 30 ° C

To je bilo pomembno, ker je to nihanje ustvarilo popoln scenarij za razvoj dveh elementov, ki potrebujejo zelo različne temperature. Penicillium notatum raste pri temperaturi približno 15-20 ° C, za razliko od stafilokoka, ki potrebuje temperaturo 30-31 ° C.

Ta scenarij, ustvarjen po naključju, je omogočil, da sta se na isti površini razvila dva elementa, ki sta skupaj dokazala učinek, ki ga ima eden na drugega.

Seveda slučajnost ne bi bila odločilni dejavnik, če ne bi bilo kritičnega pogleda in radovednosti Aleksandra Fleminga, ki se je odločil, da dobljenega rezultata ne bo zavrgel, temveč ga analiziral.

Objava ugotovitve in prvi dvomi

Aleksander Fleming je leta 1929 objavil svoje raziskave in zaključke v britanskem časopisu Experimental Pathology, široko priznani publikaciji na področju medicine.

Kljub pomembnosti, ki jo je Fleming videl od začetka svojega odkritja, v znanstveni skupnosti ta ugotovitev ni imela večjega vpliva.

Tudi Fleming je ugotovil, da so drugi znanstveniki objavili podobna dela, saj so identificirali tudi nekatere glive, ki preprečujejo nastajanje določenih bakterij, in tudi ta dela niso imela večjega pomena.

Neuspešni poskusi

Fleming se je še naprej poskušal osredotočiti na razvoj penicilina in v tridesetih letih prejšnjega stoletja je izvajal različne preiskave z namenom čiščenja in stabilizacije spojine. V svoji raziskavi je spoznal, da ni mogoče enostavno izolirati aktivne spojine iz glive, ki deluje.

Zaradi tega je pomislil, da je velika verjetnost, da bo proizvodnja droge, čeprav mu bo uspelo izolirati spojino z antibiotiki, zelo zapletena, množične proizvodnje zdravila pa bi bilo praktično nemogoče, tako da bo na voljo vsem.

Poleg tega so mu poskusi, ki jih je izvedel do takrat, mislili, da je učinek, ki ga povzroča penicilin, začasen in da antibiotik ne more biti dovolj dolgo aktiven, da bi pri bolnikih opazno izboljšal.

Vendar pa je ta pojem zavrgel sam, ko je začel razmišljati o površinski uporabi droge. Testiranje in raziskovanje je nadaljeval do leta 1940, ko se je odpovedal projektu, ker ni mogel očistiti spojine in ni našel drugega znanstvenika, ki bi ga ta raziskava zanimala.

Preverjanje

To je bil šele začetek postopka, saj je moral Aleksander Fleming naknadno opraviti različne preglede, da bi preveril, kako varno je zdravilo uporabljati pri ljudeh in kako učinkovito je lahko enkrat v telesu.

Kot je razvidno zgoraj, Fleming ni dobil znanstvenikov, ki bi ga podprli, poleg tega, da tedanji britanski kontekst ni dovoljeval zelo visokih naložb v njegove raziskave, glede na to, da je bila Velika Britanija vpletena v drugo svetovno vojno, in vsa njegova prizadevanja so bila usmerjena proti tej fronti.

Vendar so publikacije ugotovitev, ki jih je Fleming dosegel, prekrižali britanska obzorja in segli do ušes dveh severnoameriških znanstvenikov, ki sta prek fundacije Rockfeller začela raziskovati in eksperimentirati, da bi množično dosegli razvoj penicilina.

Ta dva znanstvenika, s katerimi je Fleming delil Nobelovo nagrado, ki jih je dobil leta 1945, sta bila Ernst Boris Chain in Howard Walter Florey.

Ameriško sodelovanje

Ker Aleksander Fleming ni bil kemik, je bil v svojih poskusih stabilizacije penicilina neuspešen. Šele deset let po njihovih prvih poskusih sta biokemična veriga in zdravnik Florey pokazala zanimanje za to spojino, predvsem zaradi njenih baktericidnih lastnosti.

Oba znanstvenika sta delala na Oxfordskem inštitutu za patologijo in tam sta oblikovala ekipo, s katero so poskušali analizirati sestavine penicilina in ga očistiti, tako da bi ga bilo mogoče v majhnih razmerah stabilizirati in uporabiti pri poskusih z mišmi, ki so bile prej okužene.

Ti poskusi so bili pozitivni, saj so ugotovili, da so miši brez zdravljenja umrle kot posledica okužbe; V nasprotju s tem smo miši, ki so jim dali protistrup, ustvarjen iz penicilina, uspeli zaceliti in živeti.

To je bil zadnji pregled, ki je odločilno ugotovil, da je okužena z bakterijo Staphylococcus aureus.

Uporaba

Ta odkritja so se zgodila v dobi pred drugo svetovno vojno, in ravno ta scenarij je najbolj uporabljal penicilin, tako da je bil celo imenovan kot "čudežno zdravilo".

Hitro in učinkovito so se pozdravile različne okužbe, kar je bilo odločilno sredi tega vojnega spopada.

Prišlo je do neugodnega elementa in to je, da je bila proizvodnja zdravila zelo draga in zelo zapletena, da bi jo množično dobili na način, na katerega je bilo to potrebno. Leta kasneje bi ta problem našel rešitev zahvaljujoč delu angleške rojene kemičarke Dorothy Hodgkin, ki je uspela z rentgenskimi žarki odkriti strukturo penicilina.

To je omogočilo nastanek sintetičnega penicilina, kar je omogočilo precej cenejšo in hitrejšo proizvodnjo. Hodgkinov poskus je poleg sintetičnega penicilina omogočil tudi proizvodnjo različnih antibiotikov na osnovi cefalosporinov.

Glavni prispevki

Vojno celjenje ran

Med letoma 1914 in 1918 je Fleming sodeloval skupaj s svojim mentorjem, Sirom Almrothom Wrightom, v vojaški bolnišnici v Bolougneju v Franciji.

Velika vojna je pustila grozljive posledice med zavezniškimi četami in oba sta iskala načine, kako doseči okrevanje največjega števila moških v dobi, ko bi preprosta rana lahko privedla do smrti.

Fleming se je osredotočil na delovanje takrat uporabljenih antiseptikov. Njegove raziskave so lahko pokazale, da so ti izdelki poslabšali pogoje najglobljih ran, pri čemer so škodovali celicam, odgovornim za obrambo telesa pred bakterijami, ki povzročajo gangreno in tetanus.

Čeprav je bila študija kontroverzna in veliko vprašljiva, je ključno prispevala k zdravljenju bolnikov v kasnejših vojnah.

Lizocim kot antibakterijski encim

Leta 1920 je Fleming opazoval reakcijo kulture bakterij, na katero je padla kapljica iz nosnega izcedka, to je: sluz.

Čeprav je bil dogodek smešen, je videl, da so te bakterije umrle prav tam, kjer je kaplja padla.

Dve leti pozneje bi objavil formalno raziskavo, v kateri je odkril uporabo lizocima za boj proti določenim vrstam bakterij, ne da bi pri tem poškodoval človeške celice.

Danes se lizocim uporablja pri zdravljenju orofaringealnih okužb in nekaterih virusnih bolezni, pa tudi za spodbujanje nekaterih reakcij v telesu in prispevanje k delovanju antibiotikov ali kemoterapije.

Čeprav ga najdemo v človeških tekočinah, kot so solze, sluz, lasje in nohti, se trenutno umetno izloča iz jajčnih beljakov.

Penicilin: najpomembnejši antibiotik v zgodovini

Ena najbolj znanih bajk v zgodovini znanosti je nastala, ko je Aleksander Fleming odkril penicilin leta 1927. Vrnil se je z dolgih počitnic z družino, da bi našel laboratorij precej zmešan.

Stafijska kultura je bila polna plesni, toda Fleming je namesto, da bi jo zavrgel, želel pogledati pod svojim mikroskopom. Presenetljivo je, da je plesen ubila vse bakterije na svoji poti.

Bolj temeljita preiskava mu je omogočila, da je našel snov, ki jo je sam imenoval penicilin. Ta močan element bi postal eden prvih učinkovitih antibiotikov proti boleznim, ki bi bile takrat lahko usodne, kot so škrlatna vročica, pljučnica, meningitis in gonoreja.

Njihovo delo je bilo objavljeno leta 1929 v British Journal of Experimental Pathology.

Izboljšanje penicilina

Čeprav je imel Fleming vse odgovore, najpomembnejše sestavine, penicilina, ni mogel izolirati iz kultur plesni, še manj pa ga proizvaja v visokih koncentracijah.

Šele leta 1940 je ekipi biokemičnih strokovnjakov na Oxfordu uspelo najti pravilno molekularno strukturo za penicilin: Ernst Boris Chain in Edward Abraham pod skrbništvom Howarda Floreyja.

Pozneje je drug znanstvenik po imenu Norman Heatey predlagal tehniko, ki bo omogočila množično čiščenje in proizvodnjo snovi.

Po številnih kliničnih in proizvodnih preskušanjih se je penicilin leta 1945 komercialno razširjal.

Fleming je bil v tej zgodbi vedno skromen, zato je več zaslug za sodelavce dobitnike Nobelove nagrade Chain in Florey; vendar je njegov ogromen prispevek k raziskavam več kot jasen.

Odpornost proti antibiotikom

Aleksander Fleming se je že dolgo pred nobenim drugim znanstvenikom domislil, da ima nepravilna uporaba antibiotikov kontraproduktivne učinke na telo, zaradi česar bakterije postajajo vse bolj odporne na zdravila.

Po komercializaciji penicilina se je mikrobiolog v več nagovorih in konferencah posvetil poudarjanju, da antibiotika ne bi smeli zaužiti, razen če to res ni potrebno, in da, če je tako, odmerek ne sme biti preveč lahek, niti ga ne sme jemati prekratko obdobje.

Ta napačna uporaba zdravila omogoča, da se bakterije, ki povzročajo bolezni, krepijo, poslabšajo stanje bolnikov in ovirajo njihovo okrevanje.

Fleming ne bi mogel biti bolj pravi in ​​danes je to še vedno eno od lekcij, ki jih zdravniki običajno najbolj poudarjajo.

Reference

1. Uredniki Biography.com (2017). Alexander Fleming Biography.com.: Televizijske mreže A&E. Pridobljeno iz biography.com
2. Neznani avtor. (2009). Aleksander Fleming (1881–1955). Edinburgh, Škotska .: Nacionalna knjižnica Škotske. Obnovljeno iz digital.nls.uk
3. IQB ekipa za pisanje. (2010). LYSOZYME. Buenos Aires, Argentina .: Sodelavski center Nacionalne uprave za zdravila, hrano in medicinsko tehnologijo -ANMAT-. Obnovljeno iz iqb.es
4. Doktor (2015). Aleksander Fleming .: Znani znanstveniki. Pridobljeno od famousscientists.org
5. Aleksander Fleming. (Brez datuma). Na Wikipediji. Pridobljeno 10. decembra 2017 s spletnega mesta en.wikipedia.org
6. Aleksander Fleming (1881–1955): Plemenito življenje v znanosti. (Brez datuma) V Britanski knjižnici. Pridobljeno 10. decembra 2017 iz bl.uk