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.
London 1928. godine: skupina plijesni nošena povjetarcem proleti kroz laboratorij. Nošeni su vjetrom do Petrijeve zdjelice i kad slete, započinju razvoj medicinske revolucije. Ovaj laboratorij pripada Alexanderu Flemingu, škotskom znanstveniku koji istražuje svojstva zaraznih bakterija. U ovo vrijeme, Fleming je odsutan radi godišnjeg odmora. Kad se vrati, nalazi koloniju plijesni koja raste na Petrijevoj zdjelici koju je zaboravio smjestiti u svoj inkubator. I oko ove kolonije plijesni je zona potpuno i neočekivano čista od bakterija.
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.”
Proučavajući taj tajanstveni fenomen, Fleming je došao do zaključka da plijesan izlučuje nekakav spoj koji je ubijao bakterije. Ta plijesan je bila vrsta u rodu Penicillium pa je Fleming taj antibiotski spoj nazvao "penicilin."
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.
Na što je Fleming naišao bio je mikrobni obrambeni mehanizam. Penicillium plijesan stalno proizvodi penicilin da bi se obranila od prijetnji, kao što su obližnje bakterijske kolonije koji bi mogle trošiti njihove resurse. Penicilin uništava mnoge vrste bakterija tako da poremećuje sintezu njihovih staničnih stijenki. Ove stijenke dobivaju svoju snagu od guste, zaštitne mreže šećera i aminokiselina, koje stalno bivaju kidane i obnavljane. Penicilin se veže na jedan od spojeva koji plete ovu mrežu i sprječava da stijenka bude rekonstruirana u kritičnoj fazi. U međuvremenu, penicilin stimulira oslobađanje visoko reaktivnih molekula koje uzrokuju dodatnu štetu. Na kraju, struktura stanice razbije se u potpunosti. Ovaj dvostruki napad smrtonosan je za širok spektar bakterija, bilo u Petrijevim zdjelicama, našim tijelima ili negdje drugdje. Nije, međutim, štetno za naše vlastite stanice, jer te nemaju stanične stijenke.
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.
Otprilike desetljeće nakon Flemingovog otkrića, penicilin je ostao laboratorijska znatiželja. No tijekom Drugog svjetskog rata istraživači su odgonetnuli kako izolirati aktivni spoj i uzgojiti plijesan u veći količinama. Tada su dobili Nobelovu nagradu za svoj rad. Timovi na Oxfordu i nekoliko američkih tvrtki za lijekove nastavili su s razvojem i za nekoliko godina bio je komercijalno dostupan. Penicilin i slični spojevi brzo su preoblikovali liječenje infekcija. Za sada, ostaju neki od najvažnijih spasonosnih antibiotika koji se koriste u medicini.
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.
Međutim, što više koristimo bilo koji antibiotik, to više bakterija razvija otpornost na njega. U slučaju penicilina, neke bakterije proizvode spojeve koje mogu razbiti ključnu strukturu koja remeti sintezu stanične stijenke. Kako se upotreba antibiotika povećala, sve više i više bakterija razvilo je ovu obranu, čineći ove antibiotike neučinkovitim protiv sve većeg broja bakterijskih infekcija.
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.
Ovo znači da je važno da liječnici previše ne prepisuju lijek. U međuvremenu, 5% do 15% pacijenata u razvijenim zemljama sebe identificira kao alergične na penicilin, čineći to najčešće prijavljenom alergijom na lijekove. Međutim, velika većina ljudi - preko 90% - koji misle da su alergični na penicilin, zapravo nisu. Čemu ta pogrešna percepcija? Mnogi pacijenti steknu etiketu alergije kao djeca, kada se pojavi osip nakon što su infekciju liječili penicilinom ili srodnim lijekovima. Za osip se često krivi penicilin, dok je vjerojatniji krivac izvorna infekcija, ili reakcija između infekcije i antibiotika. Međutim, prave alergije na penicilin, gdje naš imunološki sustav zamijeni penicilin za napadača, javljaju se rijetko i mogu biti vrlo opasne. Dakle, ako mislite da ste alergični, ali ne znate sigurno, vaša je najbolja opcija posjetiti alergologa. Provest će procjenu koja će potvrditi imate li ili nemate alergiju.
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.
Čak i ako imate alergiju na penicilin, vaše imunološke stanice koje reagiraju na lijek mogu izgubiti svoju sposobnost da ga prepoznaju. Zapravo, oko 80% ljudi koji su alergični na penicilin prerastu svoju alergiju u roku od deset godina. Ovo je sjajna vijest za ljude koji se trenutno identificiraju alergičnima na penicilin; lijek im može jednog dana spasiti život, kao što je to učinio za mnoge druge.