Londýn roku 1928, skupinky výtrusů plísní vanou zlehka napříč laboratoří snášejí se na Petriho misku a když přistanou, vyklíčí v lékářskou revoluci. Tato laboratoř patří Alexandru Flemingovi, skotskému vědci, zkoumajícímu vlastnosti infekčních bakterií. Právě teď je Fleming na dovolené. Když se vrátí, zjistí, že se kolonie plísní rozrůstá na Petriho misce, kterou zapomněl dát do inkubátoru. A okolo této kolonie plísní je oblast zcela a nečekaně čistá od bakterií.
London, 1928: a group of mold spores surf a breeze through a lab. They drift onto a petri dish, and when they land, they germinate a medical revolution. This lab belongs to Alexander Fleming, a Scottish scientist investigating the properties of infectious bacteria. At this time, Fleming is away on vacation. When he returns, he finds a colony of mold growing on a petri dish he’d forgotten to place in his incubator. And around this colony of mold is a zone completely and unexpectedly clear of bacteria.
Při studování tohoto záhadného jevu přišel Fleming na to, že plíseň vytváří nějaký druh sloučeniny, která zabíjí bakterie. Plíseň byla součástí druhu rodu Penicillium, a tak Fleming pojmenoval antibakteriální sloučeninu „penicilin“.
In studying this mysterious phenomenon, Fleming came to realize that the mold was secreting some kind of compound that was killing the bacteria. The mold was a species in the Penicillium genus, so Fleming dubbed the antibacterial compound “penicillin.”
Co Fleminga zarazilo, byl mikrobiální obranný systém. Penicilinová plíseň trvale produkuje další penicilin, aby se ubránila hrozbám, jako byly blízké bakteriální kolonie, které by mohly konzumovat zdroje. Penicilin ničí mnoho typů bakterií přerušením syntézy jejich buněčných stěn. Tyto stěny získávají svou sílu z tlustého ochraného pletiva cukrů a aminokyselin, které se neustále rozpadají a nově vytvářejí. Penicilin se váže na jednu ze sloučenin, která spřádá pletivo dohromady a zabraňuje tak buněčné stěně, aby se v rozhodující fázi opravila. Mezitím penicilin stimuluje uvolnění vysoce reaktivních molekul, což zapříčiní další poškození. Nakonec se buněčná struktura rozpadne úplně. Tento dvojitý útok je smrtelný pro celou řadu bakterií, ať už v Petriho miskách, v našich tělech nebo kdekoliv jinde. Nicméně to neškodí našim vlastním buňkám, protože ty nemají buněčné stěny.
What Fleming stumbled upon was a microbial defense system. The penicillium mold constantly produces penicillin in order to defend itself from threats, such as nearby bacterial colonies that might consume its resources. Penicillin destroys many types of bacteria by disrupting synthesis of their cell walls. These walls get their strength from a thick, protective mesh of sugars and amino acids, that are constantly being broken down and rebuilt. Penicillin binds to one of the compounds that weaves this mesh together and prevents the wall from being reconstructed at a critical phase. Meanwhile, penicillin stimulates the release of highly reactive molecules that cause additional damage. Eventually, the cell’s structure breaks down completely. This two-pronged attack is lethal to a wide range of bacteria, whether in petri-dishes, our bodies, or elsewhere. It’s not, however, harmful to our own cells, because those don’t have cell walls.
Asi deset let po Flemingově objevu byl penicilin v laboratořích stále ještě vzácný. Ale během druhé světové války vědci zjistili jak izolovat aktivní sloučeninu a pěstovat plíseň ve větším množství. Za svou práci potom dostali Nobelovu cenu. Týmy z Oxfordu a několika amerických farmaceutických společností pokračovaly ve vývoji a během pár let se penicilin stal komerčně dostupným. Penicilin a podobné sloučeniny rychle změnily léčbu infekcí. Prozatím zůstávají jedněmi z nejdůležitějších, život zachraňujících antibiotik používaných v medicíně.
For a decade or so after Fleming’s discovery, penicillin remained a laboratory curiosity. But during World War II, researchers figured out how to isolate the active compound and grow the mold in larger quantities. They then went on to win the Nobel Prize for their work. Teams at Oxford and several American drug companies continued development, and within a few years it was commercially available. Penicillin and similar compounds quickly transformed the treatment of infections. For the time being, they remain some of the most important, life-saving antibiotics used in medicine.
Avšak čím víc užíváme nějaká antibiotika, tím víc bakterií si proti nim vyvíjí obranu. V případě penicilinu vytvářejí některé bakterie sloučeniny, které můžou rozbít klíčovou strukturu, která je potřeba k narušení syntézy buněčné stěny. S rostoucím užíváním antibiotik si stále více bakterií vyvíjí tuto obranyschopnost a s rostoucím počtem bakteriálních infekcí se antibiotika stávají neúčinnými. To znamená, že je nezbytné, aby doktoři nadměrně nepředepisovali lék.
However, the more we use any antibiotic, the more bacteria evolve resistance to it. In the case of penicillin, some bacteria produce compounds that can break down the key structure that interferes with cell wall synthesis. As antibiotic use has increased, more and more bacteria have evolved this defense, making these antibiotics ineffective against a growing number of bacterial infections. This means it’s essential that doctors not overprescribe the drug.
Aktuálně se ve vyspělých zemích hlásí 5 až 15 % pacientů k alergii na penicilin, což je nejčastěji hlášená alergie na lék. Avšak většina populace, přes 90 % lidí, kteří si myslí, že jsou alergičtí na penicilin, ve skutečnosti nejsou. Proč mají tuto mylnou představu? Mnoho pacientů získá nálepku alergika v dětství, když se jim objeví vyrážka poté, co byli léčeni penicilinem nebo úzce příbuznými léky. Z vyrážky je často viněn penicilin, zatímco pravděpodobnější pachatel je původní infekce nebo reakce mezi infekcí a antibiotiky. Avšak skutečné alergie na penicilin, kdy naše imunitní systémy chybně označí penicilin za útočníka, nastanou zřídka a můžou být velmi nebezpečné. Jestli si myslíte, že máte alergii, ale nejste si jistí, je nejjistější volbou navštívit alergologa. Doplní vaše vyšetření a potvrdí, zda máte nebo nemáte alergii.
Meanwhile, 5 to 15% of patients in developed countries self-identify as allergic to penicillin, making it the most commonly reported drug allergy. However, the vast majority— over 90%— of people who think they’re allergic to penicillin actually are not. Why the misperception? Many patients acquire the allergy label as children, when a rash appears after they’re treated for an infection with penicillin or closely related drugs. The rash is often blamed on penicillin, while the more likely culprit is the original infection, or a reaction between the infection and the antibiotic. However, genuine penicillin allergies, where our immune systems mistake penicillin for an attacker, do occur rarely and can be very dangerous. So if you think you’re allergic but don’t know for sure, your best bet is to visit an allergist. They’ll complete an evaluation that’ll confirm whether or not you have the allergy.
I když máte alergii na penicilin, vaše imunitní buňky, které reagují na lék, můžou ztratit svou vlastnost ho rozpoznat. Ve skutečnosti okolo 80 % lidí, kteří jsou alergičtí na penicilin, během 10 let svou alergii překoná. To je skvělá zpráva pro lidi, kteří momentálně uvádějí, že jsou alergičtí na penicilin. Penicilin jim může zachránit život, jako ho zachránil spoustě jiných.
Even if you do have a penicillin allergy, your immune cells that react to the drug may lose their ability to recognize it. In fact, about 80% of people who are allergic to penicillin outgrow their allergy within ten years. This is great news for people who currently identify as allergic to penicillin; the drug may one day save their lives, as it has done for so many others.