Antisépticos
durante a Primeira Guerra Mundial, Fleming com Leonard Colebrook e Sir Almroth Wright juntou-se aos esforços de guerra e praticamente mudou todo o Departamento de inoculação de St Mary para o hospital militar britânico em Boulogne-sur-Mer. Servindo como Tenente temporário do Corpo Médico Do Exército Real, ele testemunhou a morte de muitos soldados de sepsis resultantes de feridas infectadas. Antissépticos, que eram usados na época para tratar feridas infectadas, ele observou, muitas vezes piorou as lesões., Em um artigo publicado na revista médica The Lancet em 1917, ele descreveu um experimento engenhoso, que ele foi capaz de realizar como resultado de suas próprias habilidades de sopro de vidro, no qual ele explicou por que os anti-sépticos estavam matando mais soldados do que a própria infecção durante a guerra., Anti-sépticos trabalhadas bem na superfície, mas feridas profundas tendem a abrigar bactérias anaeróbias do agente anti-séptico e anti-sépticos parecia remover benéfico agentes produzidos, que protegia os pacientes nesses casos, pelo menos, tão bem como eles removidos bactérias, e não fez nada para remover as bactérias que estavam fora de alcance. Wright apoiou fortemente as descobertas de Fleming, mas apesar disso, a maioria dos médicos do exército ao longo da guerra continuaram a usar anti-sépticos, mesmo nos casos em que isso piorou a condição dos pacientes.,descoberta da lisozima no Hospital de St.Mary, Fleming continuou suas investigações sobre a cultura de bactérias e substâncias antibacterianas. Como seu pesquisador na época, V. d. Allison lembrou, Fleming não era um pesquisador arrumado e geralmente esperava crescimento bacteriano incomum em suas placas de cultura. Fleming tinha provocado Allison de sua “arrumação excessiva no laboratório”, e Allison justamente atribuiu tal desleixo como o sucesso das experiências de Fleming, e disse: “ele tinha sido tão arrumado quanto ele pensava que eu era, ele não teria feito suas duas grandes descobertas.,”
In the late 1921, while he was maintaining agar plates for bacteria, he found that one of the plates was contamined with bacteria from the air. Quando adicionou muco nasal, descobriu que o muco inibia o crescimento bacteriano. Em torno da área do muco havia um círculo transparente claro (1 cm do muco), indicando a zona de matança de bactérias, seguido por um anel vítreo e translúcido além do qual era uma área opaca indicando crescimento bacteriano normal. No próximo teste, ele usou bactérias mantidas em solução salina que formaram uma suspensão amarela., Dois minutos depois de adicionar muco fresco, a solução salina amarela ficou completamente limpa. Ele estendeu seus testes usando lágrimas, que foram contribuídas por seus colegas de trabalho. Como Allison relembrou, dizendo: “durante as próximas cinco ou seis semanas, nossas lágrimas foram a fonte de abastecimento para este fenômeno extraordinário. Muitos foram os limões que usamos (após a falha das cebolas) para produzir um fluxo de lágrimas… A demanda por lágrimas por nós era tão grande, que atendentes de laboratório foram pressionados para o serviço, recebendo três pence para cada contribuição.,”
seus testes adicionais com sputum, cartilagem, sangue, sémen, fluido do quisto ovárico, pus, e branco-ovo mostraram que o agente bactericida estava presente em todos estes. Ele relatou sua descoberta antes que a Investigação Médica do Clube, em dezembro, e perante a Sociedade Real no ano seguinte, mas não conseguiu agitar qualquer interesse, como Allison recolhido:
eu estava presente nesta reunião como Fleming convidado. Seu artigo descrevendo sua descoberta foi recebido sem perguntas e sem discussão, o que foi muito incomum e uma indicação de que foi considerado sem importância., No ano seguinte, ele leu um artigo sobre o assunto perante a Royal Society, Burlington House, Piccadilly e eu fizemos uma demonstração do nosso trabalho. Mais uma vez, com uma excepção, pouco comentário ou atenção foi dada a ele.,
o Relatório em 1 de Maio de 1922, o problema do Processo da Royal Society B: biological Sciences, sob o título “uma notável bacteriolíticos elemento encontrado em tecidos e secreções,” Fleming escreveu:
nesta comunicação, gostaria de chamar a atenção para uma substância presente nos tecidos e secreções do corpo, que é capaz de rapidamente se dissolvendo e certas bactérias. Como esta substância tem propriedades semelhantes às dos fermentos, chamei-a de lisozima, e referir-me-ei a ela por este nome durante toda a comunicação., A lisozima foi notada pela primeira vez durante algumas investigações feitas sobre um paciente que sofria de coryza aguda.
Esta foi a primeira descoberta registada de lisozima. Com Allison, ele publicou estudos adicionais sobre lisozyme em outubro de edição do British Journal of Experimental Pathology no mesmo ano. Embora ele fosse capaz de obter grandes quantidades de lisozima a partir de claras de ovo, a enzima era apenas eficaz contra pequenas contagens de bactérias inofensivas, e, portanto, tinha pouco potencial terapêutico., Isto indica uma das maiores diferenças entre bactérias patogénicas e inofensivas. Descrito na publicação original ,” a patient suffering from acute coryza ” foi mais tarde identificado como o próprio Fleming. His research notebook dated 21 November 1921 showed a sketch of the culture plate with a small note: “Staphyloid coccus from A. F.’s nose. Ele também identificou a bactéria presente no muco nasal como Micrococcus Lysodeikticus, dando o nome da espécie (significando “indicador de lise” para sua suscetibilidade à atividade lisozimal). A espécie foi recoloccus luteus em 1972., A “estirpe Fleming” (NCTC2665) desta bactéria tornou-se um modelo em diferentes estudos biológicos. A importância da lisozima não foi reconhecido, e Fleming estava bem ciente disso, em seu discurso Presidencial na Real Sociedade de Medicina de reunião, em 18 de outubro de 1932, ele disse:
eu escolher a lisozima, como tema para este endereço, por duas razões, primeiro porque eu tenho um paternal interesse em que o nome, e, em segundo lugar, devido a sua importância na ligação com a imunidade natural não parece ser geralmente apreciado.,
In his Nobel lecture on 11 December 1945 he briefly mentioned lisozyme, saying, “Penicillin was not the first antibiotic I happened to discover.”Foi apenas no final do século XX que a verdadeira importância da descoberta de Fleming na imunologia foi realizada quando a lisozima se tornou a primeira proteína antimicrobiana descoberta que faz parte da nossa imunidade inata.,
descoberta da penicilina
uma publicidade publicitária da “cura milagrosa”da penicilina.
às vezes se encontra o que não se procura. Quando acordei logo após o amanhecer de 28 de setembro de 1928, eu certamente não planejava revolucionar toda a medicina descobrindo o primeiro antibiótico do mundo, ou assassino de bactérias. Mas suponho que foi exactamente isso que eu fiz.,
— Alexander Fleming
Experiment
em 1927, Fleming tinha investigado as propriedades de staphylococci. Ele já era bem conhecido de seu trabalho anterior, e tinha desenvolvido uma reputação como um pesquisador brilhante. Em 1928, ele estudou a variação de Staphylococcus aureus cultivada sob condição natural, após o trabalho de Joseph Warwick Bigger, que descobriu que a bactéria poderia crescer em uma variedade de tipos (estirpes). Em 3 de setembro de 1928, Fleming retornou ao seu laboratório depois de passar férias com sua família em Suffolk., Antes de sair para as suas férias, inoculou estafilococos em placas de cultura e deixou-os num banco num canto do seu laboratório. Em seu retorno, Fleming notou que uma cultura estava contaminada com um fungo, e que as colônias de estafilococos imediatamente ao redor do fungo haviam sido destruídas, enquanto outras colônias de estafilococos mais distantes eram normais, comentando “isso é engraçado”. Fleming mostrou a cultura contaminada para seu ex-assistente Merlin Pryce, que o lembrou: “foi assim que você descobriu lisozyme. Ele identificou o molde como sendo do gênero Penicillium., Ele suspeitou que fosse P. chrysogenum, mas um colega Charles J. La Touche identificou-o como P. rubrum. (Mais tarde, foi corrigido como P. notatum e, em seguida, oficialmente aceito como P. chrysogenum; mas, finalmente, em 2011, foi resolvido como P. rubens.o laboratório no qual Fleming descobriu e testou a penicilina é preservado como o Museu do Laboratório Alexander Fleming no Hospital St.Mary’s, Paddington. A fonte do contaminante fúngico foi estabelecida em 1966 como proveniente do quarto de La Touche, que estava diretamente abaixo do de Fleming.,Fleming desenvolveu o molde numa cultura pura e descobriu que o caldo da cultura continha uma substância antibacteriana. Ele investigou seu efeito anti-bacteriano em muitos organismos, e notou que afetou bactérias como estafilococos e muitos outros patógenos Gram-positivos que causam escarlatina, pneumonia, meningite e difteria, mas não febre tifóide ou febre paratifóide, que são causadas por bactérias Gram-negativo, para o qual ele estava procurando uma cura na época. Também afectou a Neisseria gonorrhoeae, que causa gonorreia, embora esta bactéria seja Gram-negativa., Depois de alguns meses chamando-o de “suco mofo” ou “inibidor”, ele deu o nome de penicilina em 7 de Março de 1929 para a substância antibacteriana presente no molde.Fleming apresentou sua descoberta em 13 de fevereiro de 1929 antes do Medical Research Club. His talk on “A medium for the isolation of Pfeiffer’s bacillus” did not receive any particular attention or comment., Henry Dale, o então diretor do Instituto Nacional de Pesquisa Médica e presidente da reunião, muito mais tarde lembrou que ele nem sequer sentia qualquer ponto de importância marcante no discurso de Fleming. Fleming publicou sua descoberta em 1929 no British Journal of Experimental Pathology, mas pouca atenção foi dada ao artigo. Seu problema era a dificuldade de produzir penicilina em grandes quantidades, e além disso, o isolamento do composto principal., Mesmo com a ajuda de Harold Rairick e sua equipe de bioquímicos na London School of Hygiene and Tropical Medicine, a purificação química foi fútil. “Como resultado, a penicilina definhou em grande parte esquecida na década de 1930”, como Milton Wainwright descreveu.
tão tarde quanto em 1936, não houve apreciação pela penicilina. Quando Fleming falou de sua importância médica no II Congresso Internacional de Microbiologia realizado em Londres, ninguém acreditou nele., Como Allison, seu companheiro no Medical Research Club e no international congress meeting, observou as duas ocasiões:
sugeriu o possível valor da penicilina para o tratamento da infecção no homem. Mais uma vez houve uma total falta de interesse e nenhuma discussão. Fleming ficou profundamente desapontado, mas pior foi seguir. He read a paper on his work on penicillin at a meeting of the International Congress of Microbiology, attended by the foremost bacteriologists from all over the world., Não houve apoio para seus pontos de vista sobre seu possível valor futuro para a prevenção e tratamento de infecções humanas e discussão foi mínima. Fleming suportou essas decepções estoicamente, mas eles não alteraram suas opiniões ou o impediram de continuar sua investigação sobre a penicilina.
Em 1941, o British Medical Journal informou que ” não parece ter sido considerado como possivelmente úteis, a partir de qualquer outro ponto de vista.,”
Purificação e de estabilização
3D-modelo de benzilpenicilina
Em Oxford, Ernst Boris Chain e Edward Abraão foram estudar a estrutura molecular do antibiótico. Abraham foi o primeiro a propor a estrutura correta da penicilina. Pouco depois que a equipe publicou seus primeiros resultados em 1940, Fleming telefonou para Howard Florey, chefe de departamento da cadeia, para dizer que ele estaria visitando nos próximos dias. Quando Chain soube que Fleming estava vindo, ele comentou: “Bom Deus! Pensei que ele estava morto.,”
Norman Heatley suggested transfer the active ingredient of penicillin back into water by changing its acidity. Isto produziu o suficiente da droga para começar a testar em animais. Havia muito mais pessoas envolvidas na equipe de Oxford, e em um ponto toda a Escola de patologia de Sir William Dunn estava envolvida em sua produção. Após a equipe ter desenvolvido um método de purificação da penicilina para uma forma estável efetiva em 1940, vários ensaios clínicos se seguiram, e seu incrível sucesso inspirou a equipe a desenvolver métodos de produção em massa e distribuição em massa em 1945.,Fleming foi modesto sobre sua parte no desenvolvimento da penicilina, descrevendo sua fama como o “mito de Fleming” e elogiou Florey e Chain por transformar a curiosidade laboratorial em uma droga prática. Fleming foi o primeiro a descobrir as propriedades da substância ativa, dando-lhe o privilégio de nomeá-la: penicilina. Ele também manteve, cresceu e distribuiu o molde original por doze anos, e continuou até 1940 para tentar obter ajuda de qualquer químico que tinha habilidade suficiente para fazer penicilina., Mas Sir Henry Harris disse em 1998: “sem Fleming, sem corrente, sem Florey, sem Florey, sem Heatley, sem Heatley, sem penicilina.”A descoberta da penicilina e seu subsequente desenvolvimento como medicamento de prescrição marca o início dos antibióticos modernos.
uso médico e produção em massa
em seu primeiro ensaio clínico, Fleming tratou seu pesquisador Stuart Craddock que tinha desenvolvido uma infecção grave do antro nasal (sinusite). O tratamento começou em 9 de janeiro de 1929, mas sem qualquer efeito., Deve-se provavelmente ao facto de a infecção ter sido causada por bacillus influenza (Haemophilus influenzae), a bactéria que ele considerou não ser aceitável para a penicilina. Fleming deu algumas de suas amostras originais de penicilina ao seu colega-cirurgião Arthur Dickson Wright para testes clínicos em 1928. Embora Wright tenha dito que “parecia funcionar satisfatoriamente”, não há registros de seu uso específico. Cecil George Paine, um patologista da Royal Infirmary em Sheffield e ex-aluno de Fleming, foi o primeiro a usar penicilina com sucesso para tratamento médico., Curou infecções oculares (conjuntivite) de um adulto e de três lactentes (conjuntivite neonatal) em 25 de novembro de 1930.Fleming também tratou com sucesso a conjuntivite grave em 1932. Keith Bernard Rogers, que se juntou a St Mary’s como estudante de medicina em 1929, era capitão da equipe de rifles da Universidade de Londres e estava prestes a participar da competição inter-hospital de tiro de rifles quando ele desenvolveu conjuntivite. Fleming aplicou sua penicilina e curou Rogers antes da competição. Diz-se que a ” penicilina funcionou e a luta foi ganha.,”No entanto, o relatório de que “Keith foi provavelmente o primeiro paciente a ser tratado clinicamente com pomada de penicilina” não é mais verdadeiro como os registros médicos de Paine apareceram.em sua revisão da vida de André Maurois de Sir Alexander Fleming, descobridor da penicilina, William L. Kissick chegou ao ponto de dizer que “Fleming havia abandonado a penicilina em 1932…, Embora o destinatário de muitas honras e autor de muito trabalho científico, Sir Alexander Fleming não parece ser um tema ideal para uma biografia.”Esta é uma informação falsa, pois Fleming continuou a investigar a penicilina. Já em 1939, o caderno de Fleming mostra tentativas de melhorar a produção de penicilina usando diferentes meios de comunicação. In 1941, he published a method for assessment of penicillin effectiveness., Quanto ao isolamento químico e purificação, Howard Florey e Ernst Boris Chain na enfermaria de Radcliffe em Oxford assumiram a pesquisa para produzi-lo em massa, e conseguiu com apoio de projetos militares da Segunda Guerra Mundial sob os governos dos Estados Unidos e britânico.
em meados de 1942, a equipe de Oxford produziu o composto de penicilina pura como pó amarelo. Em agosto de 1942, Harry Lambert (um associado do irmão de Fleming, Robert) foi internado no Hospital de St.Mary devido à infecção do sistema nervoso (meningite estreptocócica)., Fleming o tratou com sulfonamidas, mas a condição de Lambert deteriorou-se. Testou a susceptibilidade aos antibióticos e descobriu que a penicilina pode matar as bactérias. Ele pediu a Florey para a amostra isolada. Quando Florey enviou a amostra incompleta purificada, que Fleming imediatamente administrou no canal espinal de Lambert. Lambert mostrou sinais de melhoria no dia seguinte, e completamente recuperado em uma semana. Fleming publicou o caso clínico no The Lancet em 1943.,após esta descoberta médica, Allison informou o Ministério da Saúde britânico da importância da penicilina e da necessidade de produção em massa. O Gabinete de guerra estava convencido da utilidade sobre a qual Sir Cecil Weir, Diretor-Geral de equipamentos, convocou uma reunião sobre o modo de ação em 28 de setembro de 1942. O Comitê de penicilina foi criado em 5 de abril de 1943. O comitê consistia de Weir como Presidente, Fleming, Florey, Sir Percival Hartley, Allison e representantes de empresas farmacêuticas como membros., Os principais objetivos eram produzir rapidamente a penicilina em grandes quantidades com a colaboração de empresas americanas, e fornecer a droga exclusivamente para as Forças Armadas aliadas. Por volta do Dia D, em 1944, a penicilina tinha sido produzida o suficiente para tratar todos os feridos das tropas aliadas.
resistência aos antibióticos
os antibióticos modernos são testados usando um método semelhante à descoberta de Fleming.,
Fleming também descobriu muito cedo que as bactérias desenvolveram resistência a antibióticos sempre que a penicilina era muito pequena ou quando era usada por um período muito curto. Almroth Wright tinha previsto resistência a antibióticos mesmo antes de ser notado durante os experimentos. Fleming advertiu sobre o uso da penicilina em seus muitos discursos ao redor do mundo. Em 26 de junho de 1945, ele fez as seguintes declarações de advertência: “os micróbios são educados para resistir à penicilina e uma série de organismos rápidos da penicilina é criado para fora …, Em tais casos, a pessoa irreflectida que brinca com a penicilina é moralmente responsável pela morte do homem que finalmente sucumbe à infecção pelo organismo resistente à penicilina. Espero que este mal possa ser evitado.”Ele não usem a penicilina, a menos que houvesse um diagnosticada corretamente razão para que seja usado, e que se fosse usado, nunca use muito pouco, ou por um prazo demasiado curto, uma vez que estas são as circunstâncias sob as quais a resistência bacteriana aos antibióticos desenvolve.
foi experimentalmente demonstrado em 1942 que S., o aureus pode desenvolver resistência à penicilina sob exposição prolongada. Elaborando a possibilidade de resistência à penicilina em condições clínicas em sua palestra Nobel, Fleming disse:
pode chegar a hora em que a penicilina pode ser comprada por qualquer um nas lojas. Então há o perigo de que o homem ignorante possa facilmente se subjugar e expondo seus micróbios a quantidades não-letais da droga torná-los resistentes.
foi nessa altura que foi notificado o primeiro caso clínico de resistência à penicilina.