Alexander Fleming Biographie und Beiträge

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Abraham McLaughlin

Alexander Fleming (1881-1955) war ein schottischer Bakteriologe und Pharmakologe, der 1945 zusammen mit seinen Kollegen Howard Florey und Ernst Boris Chain den Nobelpreis für Medizin für die Entdeckung von Penicillin erhielt. 

Fleming beobachtete, dass viele Soldaten während des Ersten Weltkriegs an einer Sepsis starben, die infizierte Wunden betraf. Die Antiseptika, die zu dieser Zeit zur Behandlung dieser Wunden verwendet wurden, verschlimmerten die Wunden, eine Tatsache, die Fleming in einem Artikel für das medizinische Journal The Lancet beschrieb.

Fleming in seinem Labor.

Trotz dieser Entdeckung verwendeten die meisten Ärzte diese Antiseptika während des Krieges weiter, obwohl sie die Situation für die Verwundeten tatsächlich verschlimmerten..

Fleming setzte seine Forschungen zu antibakteriellen Substanzen im St. Mary's Hospital fort und stellte fest, dass Nasenschleim das Bakterienwachstum hemmt, was zur Entdeckung von Lysozym führte..

Artikelverzeichnis

  • 1 Biografie
    • 1.1 Universitätsstudium
    • 1.2 Unterrichtsphase
    • 1.3 Wichtigste Entdeckungen
    • 1.4 Zweite Ehe und Tod
  • 2 Entdeckung von Penicillin
    • 2.1 Labor in Unordnung
    • 2.2 Kultivierung des Pilzes und weitere Entdeckungen
    • 2.3 Chance beteiligt
    • 2.4 Veröffentlichung des Befundes und erste Zweifel
    • 2.5 Fehlgeschlagene Versuche
    • 2.6 Überprüfen
    • 2.7 Amerikanische Zusammenarbeit
    • 2.8 Verwendung
  • 3 Hauptbeiträge
    • 3.1 Heilung von Kriegswunden
    • 3.2 Lysozym als antibakterielles Enzym
    • 3.3 Penicillin: das wichtigste Antibiotikum in der Geschichte
    • 3.4 Verbesserung des Penicillins
    • 3.5 Antibiotikaresistenz
  • 4 Referenzen

Biografie

Alexander Fleming wurde am 6. August 1881 in Schottland speziell in der Stadt Ayr geboren. Flemings Familie war bäuerlichen Ursprungs; Er hatte drei Geschwister, alle aus der zweiten Ehe seines Vaters Hugh Fleming geboren.

Als Alexander sieben Jahre alt war, starb sein Vater. Infolgedessen wurde die Farm, auf der sie lebten, für Hugh Flemings Witwe namens Grace Stirling Morton verantwortlich gemacht..

Flemings frühe Studien waren angesichts der finanziellen Situation der Familie etwas prekär. Diese Ausbildung dauerte bis 1894, als Alexander dreizehn Jahre alt war..

Zu dieser Zeit zog Fleming nach London, einer Stadt, in der ein Stiefbruderarzt arbeitete. Dort schrieb sich Fleming am Royal Polytechnic Institute in der Regent Street ein. Danach arbeitete er in einer Reederei, in der er in verschiedenen Büros arbeitete.

Inmitten dieses Kontextes beschloss Fleming 1900, sich dem Londoner schottischen Regiment anzuschließen, da er am Burenkrieg teilnehmen wollte. Der Krieg endete jedoch, bevor er die Gelegenheit hatte, sich überhaupt in Richtung des Konflikts zu begeben..

Fleming zeichnete sich dadurch aus, dass er ein interessierter Mann war und vom Krieg und seinen Elementen angezogen wurde, für die er ein aktives Mitglied des Regiments blieb, in das er sich vor langer Zeit einschrieb und am Ersten Weltkrieg teilnahm. Tatsächlich war er Offizier des Royal Army Medical Corps auf französischem Territorium.

Universitäts Studien

Als Alexander Fleming 20 Jahre alt wurde, erhielt er von seinem Onkel John Fleming ein bescheidenes Erbe..

Dank dessen konnte Fleming sein Studium an der St. Mary's Hospital Medical School beginnen, die Teil der University of London war. Es war sein medizinischer Bruder, der ihn motivierte, sich an dieser Einrichtung einzuschreiben.

Er trat dort 1901 ein und wurde 1906 Teil der Arbeitsgruppe von Almroth Wright, einem Bakteriologen und einer wichtigen Persönlichkeit auf dem Gebiet der Epidemiologie im Allgemeinen und der Impfstoffe. Diese Arbeitsbeziehung zwischen Fleming und Wright dauerte etwa 40 Jahre..

Fleming schloss 1908 sein Studium als Doktor mit Auszeichnung ab und erhielt die Goldmedaille der University of London.

Unterrichtsphase

Nach seinem Medizinstudium war Fleming bis 1914 Professor für Bakteriologie an der St. Mary's Hospital Medical School. Ein Jahr später heiratete er Sarah Marion McElroy, eine ursprünglich aus Irland stammende Krankenschwester, mit der er einen Sohn namens Robert Fleming hatte..

Inmitten dieses Kontextes fand Flemings Teilnahme am Ersten Weltkrieg statt. Seine Arbeit konzentrierte sich auf den westlichen Teil Frankreichs, auf Feldkrankenhäuser.

Fleming führte diese Arbeiten bis 1918 durch, als er an die St. Mary's Hospital Medical School zurückkehrte und außerdem die Ernennung zum Professor für Bakteriologie an der University of London erhielt.

Dies war im Jahr 1928 und im selben Jahr wurde Fleming zum Direktor des Wright-Fleming-Instituts für Mikrobiologie ernannt, das in Anerkennung von Fleming und Almroth Wright gegründet wurde. Fleming war bis 1954 für dieses Institut verantwortlich.

Er lehrte weiter an der University of London, bis er 1948 zum emeritierten Professor dieses Studienhauses ernannt wurde.

Wichtigste Entdeckungen

Zwischen 1922 und 1928 machte Fleming seine beiden wichtigsten Entdeckungen: Lysozym im Jahr 1922 und Penicillin im Jahr 1928..

Beide Ergebnisse waren für die Menschheit sehr relevant und bedeutsam. 1945 erhielt er den Nobelpreis für Physiologie und Medizin, der mit Ernst Boris Chain und Howard Walter Florey, nordamerikanischen Wissenschaftlern, geteilt wurde, die ihr Wissen auch zur Entwicklung von Penicillin beitrugen..

Zweite Hochzeit und Tod

Vier Jahre nach Erhalt des Nobelpreises starb seine Frau Sarah Marion McElroy. 1953 heiratete Fleming erneut Amalia Koutsouri-Vourekas, die ebenfalls Ärztin war und an der St. Mary's Hospital Medical School arbeitete..

Zwei Jahre später, am 11. September 1955, verstarb Alexander Fleming. Zu Hause erlitt er einen Herzinfarkt. Zu dieser Zeit war Fleming 74 Jahre alt.

Entdeckung von Penicillin

Es wird gesagt, dass Alexander Fleming fast zufällig (Zufall) zur Entdeckung von Penicillin kam, das aus einem Versehen resultierte, das der Wissenschaftler selbst in seinem Labor verursacht hatte. Es gibt jedoch keine Beeinträchtigung, da Fleming ein fleißiger und engagierter Arbeiter war..

Das genaue Datum für die Entdeckung von Penicillin ist der 15. September 1928. Im Sommer dieses Jahres machte Fleming zwei Wochen Urlaub und verließ sein Labor für einige Tage im St. Mary's Hospital. Medizinische Fakultät.

Labor in Unordnung

In diesem Labor hatte Fleming mehrere Bakterienkulturen, die er analysierte; Diese Bakterien entwickelten sich in Platten, die der Wissenschaftler dafür arrangiert hatte und die sich in einem Bereich in der Nähe eines Fensters befanden.

Nach zwei Wochen Urlaub kehrte Fleming in sein Labor zurück und bemerkte, dass einige der Teller Schimmel hatten, ein Element, das in seiner Abwesenheit gewachsen war..

Dies führte dazu, dass Flemings Experiment verfälscht worden war. Dann nahm Fleming die Platten und tauchte sie in ein Desinfektionsmittel, um die erzeugten Bakterien zu entfernen..

Von allen Platten interessierte sich Fleming insbesondere für eine, an der er die Bakterien hatte Staphylococcus aureus- Es stellte sich heraus, dass der dort wachsende Schimmel, der eine bläulich-grüne Farbe hatte, diese Bakterien abgetötet hatte.

Dieser Schimmelpilz, der dort wuchs, stellte sich als Pilz heraus Penicillium notatum, und Fleming erkannte zu dieser Zeit, dass diese Substanz in der Lage war, die Bakterien abzutöten Staphylococcus aureus.

Kultivierung des Pilzes und weitere Entdeckungen

Danach versuchte Fleming, den Pilz unter kontrollierten Bedingungen getrennt zu kultivieren, und die Ergebnisse, die er erzielte, überzeugten ihn nur noch mehr von der schädlichen Wirkung, die er auf dieses Bakterium hatte..

Fleming hörte bei dieser Entdeckung nicht auf, sondern begann andere Mikroorganismen dazu zu bringen, mit dem Pilz zu interagieren, den er zunächst fast zufällig entdeckte, und er erkannte, dass es andere Bakterien gab, die ebenfalls durch den fraglichen Schimmelpilz abgetötet wurden..

Chance beteiligt

Es gibt Leute, die der Meinung sind, dass die Entdeckung von Penicillin voller zufälliger Elemente war, jenseits der Nachlässigkeit des Wissenschaftlers selbst in seinem vorherigen Experiment.

Beispielsweise wurde festgestellt, dass genau im Sommer 1928 in London abruptere und intensivere Temperaturänderungen als gewöhnlich auftraten: Anfang August wurden Temperaturen zwischen 16 und 20 ° C festgestellt, und später stiegen die Temperaturen auf etwa 30 ° C. C..

Dies war relevant, da diese Schwingung das perfekte Szenario für die Entwicklung von zwei Elementen erzeugte, für deren Erzeugung sehr unterschiedliche Temperaturen erforderlich sind. Das Penicillium notatum entwickelt sich bei einer Temperatur von ungefähr 15-20 ° C im Gegensatz zu Staphylococcus, der eine Temperatur von ungefähr 30-31 ° C benötigt.

Dieses zufällig erzeugte Szenario ermöglichte die Entwicklung von zwei Elementen auf derselben Oberfläche, die zusammen den Effekt demonstrierten, den eines auf das andere hatte..

Natürlich wäre der Zufall nicht entscheidend gewesen, wenn nicht das kritische Auge und die Neugier von Alexander Fleming gewesen wären, der beschlossen hätte, das erzielte Ergebnis nicht zu verwerfen, sondern zu analysieren..

Veröffentlichung des Befundes und erste Zweifel

1929 veröffentlichte Alexander Fleming seine Forschungen und Schlussfolgerungen im British Journal of Experimental Pathology, einer weithin anerkannten Publikation auf dem Gebiet der Medizin..

Trotz der Bedeutung, die Fleming von Beginn seiner Entdeckung an sah, hatte dieser Befund in der wissenschaftlichen Gemeinschaft keinen großen Einfluss.

Sogar Fleming bemerkte, dass andere Wissenschaftler ähnliche Arbeiten wie er veröffentlicht hatten, indem sie auch bestimmte Pilze identifiziert hatten, die die Bildung bestimmter Bakterien verhinderten, und diese Arbeiten hatten auch keine große Bedeutung..

Fehlgeschlagene Versuche

Fleming versuchte weiterhin, sich auf die Entwicklung von Penicillin zu konzentrieren, und führte in den 1930er Jahren verschiedene Untersuchungen durch, um die Verbindung zu reinigen und zu stabilisieren. Bei seinen Forschungen stellte er fest, dass es nicht einfach war, den Wirkstoff des arbeitenden Pilzes zu isolieren.

Dies ließ ihn denken, dass es sehr wahrscheinlich war, dass die Produktion des Arzneimittels sehr komplex sein würde, selbst wenn es ihm gelingen würde, diese Antibiotika-Verbindung zu isolieren, und es praktisch unmöglich wäre, das Arzneimittel in Massenproduktion herzustellen, so dass dies der Fall wäre für alle verfügbar..

Darüber hinaus ließen ihn die Experimente, die er bis zu diesem Zeitpunkt durchgeführt hatte, vermuten, dass die durch Penicillin erzeugte Wirkung nur vorübergehend war und dass das Antibiotikum nicht lange genug aktiv sein konnte, um bei Patienten eine bemerkenswerte Verbesserung zu erzielen.

Dieser Gedanke wurde jedoch von ihm selbst verworfen, als er über eine nicht oberflächliche Anwendung des Arzneimittels nachdachte. Er testete und forschte weiter bis 1940, als er das Projekt aufgab, weil er die Verbindung nicht reinigen konnte und keinen anderen Wissenschaftler fand, der sich für diese Forschung interessieren würde..

Überprüfung

Dies war nur der Anfang des Prozesses, da Alexander Fleming anschließend verschiedene Kontrollen durchführen musste, um zu überprüfen, wie sicher es war, das Medikament beim Menschen anzuwenden, und wie wirksam es sein könnte, wenn es einmal im Körper ist.

Wie bereits erwähnt, hat Fleming keine Wissenschaftler dazu gebracht, ihn zu unterstützen, zusätzlich zu der Tatsache, dass der britische Kontext der damaligen Zeit keine sehr hohen Investitionen in seine Forschung zuließ, da Großbritannien am Zweiten Weltkrieg beteiligt war und so weiter seine Bemühungen waren auf diese Front gerichtet.

Die Veröffentlichungen der von Fleming gemachten Erkenntnisse gingen jedoch über den britischen Horizont hinaus und erreichten die Ohren zweier nordamerikanischer Wissenschaftler, die über die Rockfeller Foundation begannen, die Entwicklung von Penicillin auf massive Weise zu untersuchen und zu experimentieren..

Diese beiden Wissenschaftler, mit denen Fleming den Nobelpreis teilte, den er 1945 gewann, waren Ernst Boris Chain und Howard Walter Florey..

Amerikanische Zusammenarbeit

Da Alexander Fleming kein Chemiker war, war er bei seinen Versuchen, Penicillin zu stabilisieren, erfolglos. Nur 10 Jahre nach seinen ersten Experimenten zeigten der Biochemiker Chain und der Arzt Florey Interesse an dieser Verbindung, insbesondere wegen ihrer bakteriziden Eigenschaften..

Beide Wissenschaftler arbeiteten am Oxford Institute of Pathology und bildeten dort ein Team, durch das sie versuchten, die Bestandteile von Penicillin zu analysieren und zu reinigen, damit es stabilisiert und in kleinem Maßstab in Experimenten mit zuvor infizierten Mäusen verwendet werden konnte ..

Diese Experimente waren positiv, da festgestellt wurde, dass die Mäuse ohne Behandlung als Folge der Infektion starben; Andererseits gelang es den Mäusen, die das aus Penicillin hergestellte Gegenmittel erhalten hatten, zu heilen und zu leben.

Dies war die letzte Überprüfung, bei der entscheidend festgestellt wurde, dass die Infektion durch geheilt werden konnte Staphylococcus aureus.

Nutzung

Diese Entdeckungen erfolgten in der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg, und genau in diesem Szenario wurde Penicillin am häufigsten verwendet, so dass es sogar als "Wunderdroge" bezeichnet wurde..

Verschiedene Infektionen wurden schnell und effektiv geheilt, was inmitten dieses Kriegskonflikts entscheidend war..

Es gab ein ungünstiges Element, und das heißt, dass die Herstellung des Arzneimittels sehr teuer und sehr komplex war, um es in der massiven Weise zu erhalten, wie es notwendig war. Jahre später würde dieses Problem dank der Arbeit der englischen Chemikerin Dorothy Hodgkin eine Lösung finden, die es schaffte, die Struktur von Penicillin durch Röntgenstrahlen zu entdecken..

Dies ermöglichte die Herstellung von synthetischem Penicillin, was eine viel kostengünstigere und schnellere Herstellung ermöglichte. Neben synthetischem Penicillin ermöglichte Hodgkins Experiment auch die Herstellung verschiedener Antibiotika auf der Basis von Cephalosporinen..

Hauptbeiträge

Kriegswundheilung

Zwischen 1914 und 1918 arbeitete Fleming mit seinem Mentor Sir Almroth Wright in einem Militärkrankenhaus in Bolougne, Frankreich, zusammen..

Der Große Krieg hinterließ unter den alliierten Truppen schreckliche Konsequenzen, und beide suchten nach Wegen, um die größte Anzahl von Männern in einer Zeit zu erholen, in der eine einfache Wunde zum Tod führen könnte..

Fleming konzentrierte sich auf die Leistung der damals verwendeten Antiseptika. Seine Forschung konnte zeigen, dass diese Produkte die Bedingungen der tiefsten Wunden verschlechterten und die Zellen beschädigten, die für die Verteidigung des Körpers gegen die Bakterien verantwortlich sind, die Gangrän und Tetanus verursachen..

Obwohl die Studie kontrovers und weit verbreitet war, leistete sie einen entscheidenden Beitrag zur Behandlung von Patienten in nachfolgenden Kriegen.

Lysozym als antibakterielles Enzym

1920 beobachtete Fleming die Reaktion einer Bakterienkultur, auf die ein Tropfen Nasenausfluss gefallen war, dh Schleim.

Das Ereignis war zwar urkomisch, ließ ihn jedoch erkennen, dass diese Bakterien genau an der Stelle gestorben waren, an der der Tropfen gefallen war.

Zwei Jahre später veröffentlichte er die formale Forschung, in der er die Verwendung von Lysozym zur Bekämpfung bestimmter Arten von Bakterien entdeckte, ohne menschliche Zellen zu schädigen.

Heutzutage wird Lysozym zur Behandlung von oropharyngealen Infektionen und bestimmten Viruserkrankungen verwendet, um einige Reaktionen im Körper zu stimulieren und zur Wirkung von Antibiotika oder Chemotherapie beizutragen.

Obwohl es in menschlichen Flüssigkeiten wie Tränen, Schleim, Haaren und Nägeln enthalten ist, wird es derzeit künstlich aus Eiweiß extrahiert..

Penicillin: das wichtigste Antibiotikum in der Geschichte

Eine der berühmtesten Fabeln in der Geschichte der Wissenschaft hatte ihren Ursprung, als Alexander Fleming 1927 Penicillin entdeckte. Er war von einem langen Urlaub mit seiner Familie zurückgekehrt und fand sein Labor ziemlich unordentlich..

Eine Staphylokultur war voller Schimmel, aber Fleming wollte sie nicht wegwerfen, sondern unter seinem Mikroskop betrachten. Überraschenderweise hatte der Schimmelpilz alle Bakterien auf seinem Weg abgetötet.

Eine gründlichere Untersuchung ermöglichte es ihm, die Substanz zu finden, die er selbst Penicillin nannte. Dieses starke Element würde eines der ersten wirksamen Antibiotika gegen Krankheiten sein, die zu dieser Zeit tödlich sein könnten, wie Scharlach, Lungenentzündung, Meningitis und Gonorrhoe..

Seine Arbeit wurde 1929 im British Journal of Experimental Pathology veröffentlicht.

Penicillin-Verfeinerung

Obwohl Fleming alle Antworten hatte, war er nicht in der Lage, die wichtigste Komponente, Penicillin, aus Schimmelpilzkulturen zu isolieren, geschweige denn in hohen Konzentrationen zu produzieren..

Erst 1940 gelang es einem Team biochemischer Experten in Oxford, die richtige Molekülstruktur für Penicillin zu finden: Ernst Boris Chain und Edward Abraham unter der Anleitung von Howard Florey..

Später schlug ein anderer Wissenschaftler namens Norman Heatey die Technik vor, mit der die Substanz massenhaft gereinigt und hergestellt werden sollte.

Nach vielen klinischen Tests und Herstellungstests wurde Penicillin 1945 kommerziell vertrieben.

Fleming war in seiner Rolle in dieser Geschichte immer bescheiden und würdigte die Nobelpreisträger Chain und Florey mehr. Der immense Beitrag zur Forschung ist jedoch mehr als klar.

Antibiotika Resistenz

Lange vor jedem anderen Wissenschaftler war Alexander Fleming auf die Idee gekommen, dass der falsche Einsatz von Antibiotika kontraproduktive Auswirkungen auf den Körper hat und Bakterien zunehmend resistenter gegen die Medikamente werden..

Nach der Vermarktung von Penicillin widmete sich der Mikrobiologe in mehreren Reden und Konferenzen der Betonung, dass das Antibiotikum nicht konsumiert werden sollte, es sei denn, es ist wirklich notwendig, und dass die Dosis nicht zu gering sein und auch nicht eingenommen werden sollte in zu kurzer Zeit.

Dieser Missbrauch des Arzneimittels lässt nur die krankheitsverursachenden Bakterien stärker werden, was den Zustand der Patienten verschlechtert und ihre Genesung behindert..

Fleming könnte nicht richtiger sein, und tatsächlich ist dies auch heute noch eine der Lektionen, die Ärzte am meisten betonen..

Verweise

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  2. Unbekannter Autor. (2009). Alexander Fleming (1881–1955). Edinburgh, Schottland .: Nationalbibliothek von Schottland. Von digital.nls.uk wiederhergestellt
  3. IQB-Schreibteam. (2010). LYSOZYM. Buenos Aires, Argentinien .: Kooperationszentrum der Nationalen Verwaltung für Arzneimittel, Lebensmittel und Medizintechnik -ANMAT-. Von iqb.es wiederhergestellt
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