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.
لندن، سال ۱۹۲۸: گروهی از هاگهای قارچی سوار بر نسیمی وارد یک آزمایشگاه میشوند. به سمت ظرف کشت باکتری میروند، و هنگامیکه روی آن مینشینند، انقلابی پزشکی را رقم میزنند. این آزمایشگاه متعلق به «الکساندر فلمینگ»، دانشمند اسکاتلندی است که خصوصیات باکتریهای عفونی را بررسی میکند. در این زمان، «فلمینگ» در تعطیلات به سر میبرد. وقتی برمیگردد، متوجه رشد مجموعهای از کپکها در ظرف کشت باکتری میشود که فراموش کرده بود در دستگاه رشد خود بگذارد. و در اطراف این مجموعه از کپکها، منطقهای هست که کاملاً و برخلاف انتظار، عاری از باکتری است.
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.”
در مطالعهی این پدیدهی اسرارآمیز، «فلمینگ» متوجه شد که این کپک، نوعی ترکیب از خود ترشح میکند که باعث کُشتن باکتریها میشود. آن کپک، گونهای از انواع پنیسیلیوم بود. درنتیجه «فلمینگ» این ترکیبِ ضد باکتریایی را «پنیسیلین» نامید.
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.
آنچه «فلمینگ» بهصورت تصادفی کشف کرد یک سیستم دفاعی میکروبی بود. کپک پنیسیلیم دائماً پنیسیلین تولید میکند. تا از خود در برابر تهدیدات دفاع کند، مانند گروههای باکتریایی مجاور که ممکن است منابع آن را مصرف کند. پنیسیلین انواع زیادی از باکتریها را با مختل کردن سنتز در دیوارههای سلولیشان نابود میکند. این دیوارها استحکام خود را از یک شبکه ضخیم محافظ قندی و اسیدهای آمینه میگیرند، که دائماً در حال شکستن و تشکیل مجدد هستند. پنیسیلین به یکی از ترکیباتی متصل میشود که این شبکه را به یکدیگر میبافد و مانع از این میشود که این دیوار در مرحله حیاتی بازسازی شود. در همین حال، پنیسیلین انتشار مولکولهای بسیار واکنشگر را فعال میکند که خسارتهای جانبی ایجاد میکند. سرانجام، ساختار سلول کاملاً تجزیه میشود. این حمله دوطرفه برای بسیاری از باکتریها کُشنده است، چه در ظروف کِشت، بدن ما یا جایی دیگر. بااینحال، برای سلولهای ما مضر نیستند، زیرا آنها دیوارههای سلولی ندارند.
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.
یک دهه یا بیشتر بعد از کشف «فلمینگ» پنیسیلین یک کنجکاوی آزمایشگاهی باقی ماند. اما در طول جنگ جهانی دوم، محققان دریافتند که چگونه ترکیب فعال را جداسازی کنند و کپک را در مقادیر بیشتر پرورش دهند. پسازآن به خاطر کارهایشان برنده جایزه نوبل شدند. تیمهایی در آکسفورد و چندین شرکتِ دارویی آمریکایی به توسعه ادامه دادند، و طی چند سال بهصورت تجاری در دسترس قرار گرفت. پنیسیلین و ترکیبات مشابه، بهسرعت درمان عفونتها را دگرگون کردند. تا به این لحظه، آنها مهمترین و نجاتبخشترین آنتیبیوتیک مورد استفاده در پزشکی هستند.
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.
اما هر چه آنتیبیوتیک بیشتری مصرف کنیم، باکتریهای بیشتری در برابرش مقاوم میشوند. در مورد پنیسیلین، برخی از باکتریها ترکیباتی تولید میکنند که باعث تجزیه ساختاری کلیدی میشود که سنتز دیواره سلولی را مختل میکند. ازآنجاکه مصرف آنتیبیوتیک افزایش یافته است، باکتریهای بیشتری در برابرش مقاوم شدهاند، که موجب بیاثر شدن باکتریها در برابر تعداد فزاینده عفونتهای باکتریایی میشود. درنتیجه ضروری است که پزشکان بیشازحد دارو تجویز نکنند.
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.
در همین حال ۵ تا ۱۵ درصد از بیماران در کشورهای توسعهیافته این تشخیص را دادهاند که به پنیسیلین حساسیت دارند، که این بیشترین حساسیتِ دارویی گزارش شده است. اگرچه، اکثریت قریب بهاتفاق - بیش از ۹۰ درصد مردم که فکر میکنند به پنیسیلین حساسیت دارند در واقع به آن حساسیتی ندارند. چرا این سوء برداشت میشود؟ بسیاری از بیماران برچسب حساسیت را از کودکی به خود زدهاند، هنگامیکه کَهیر بعد از درمان عفونت با پنیسیلین یا داروهای مشابه ظاهر میشود. این کهیر اغلب به گَردنِ پنیسیلین انداخته میشود، درحالیکه مقصر محتملتر، خود عفونت است، یا اینکه نتیجه واکنش میانِ عفونت و آنتیبیوتیک است. با این وجود، حساسیتهای حقیقی به پنیسیلین آنجا که سیستم ایمنی بدن ما پنیسیلین را به جای مهاجم اشتباه میگیرد، بهندرت اتفاق میافتد و میتواند بسیار خطرناک باشد. بنابراین اگر فکر میکنید که حساسیت دارید اما مطمئن نیستید، بهترین کار این است که به یک متخصص آلرژی مراجع کنید. آنها سنجشی انجام میدهند که تائید میکند حساسیت دارید یا نه.
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.
حتی اگر به پنیسیلین حساسیت دارید، سلولهای ایمنی که به دارو واکنش میدهند ممکن است توانایی شخیص آن را از دست بدهند. در حقیقت، حدود ۸۰ درصد از افرادی که به پنیسیلین حساسیت دارند طی ده سال حساسیتشان از بین میرود. این خبر بسیار خوبی است برای افرادی که اخیراً به پنیسیلین حساسیت نشان دادهاند. این دارو میتواند روزی جانشان را نجات دهد همانطور که برای خیلیها انجام داده است.