Dünya`nın İlk Antibiyotiği Penisilin`in Tesadüfen Keşfinin Hikayesi
Açıkta bıraktığımız ekmek, peynir gibi yiyecekler bir süre sonra küflenmeye başlar. Bu küfler birer mantar ➦çeşididir. Küf mantarları çürükçül ya da parazit beslenir ve oksijenli solunum yaparlar. Küf mantarları her yerde bulunur, bu mantarların çoğalması için uygun ortam ise nemli ve ılık ortamlardır. Küf mantarları çok sıcak ve çok soğuk ortamlarda yaşayamazlar. Çünkü küf mantarlarının hücrelerinde yer alan enzimler çok sıcak ortamlarda bozulur. Benzer şekilde dondurulmuş ortamlarda da çoğalamazlar, çünkü çok soğuk havalarda hücresel faaliyetleri en aza iner. Yemeklerimizi, bozulmalarını geciktirmek için buzdolabında saklamamızın nedeni de budur.Peki, küf mantarları ile penisilin ilacı arasında nasıl bir ilişki var?
Penisilini, 1928’de Alexander Fleming tesadüfen buldu. Küf mantarından elde edilen penisilin, iltihap nedeniyle ölüme mahkum olan milyonlarca insanı kurtardı.
Eski Çağlarda Penisilin Kullanımı
Binlerce yıl önce , küfün yaraları iyileştirdiği bilniyordu. Çin’de M.Ö. 600’de küflü soya püresiyle iltihaplı yaralar tedavi edilirdi. Sümer ve Mısırlılar, bayat ekmekle yapılan birayı antibiyotik olarak kullandı. Mezopotamya ve Ukrayna’da yaralar toprakla tedavi edildi.
Penisilin nedir?
Penisilin, “➦penicillum notatum” adlı mantarın ürettiği, bakteri öldürücü bir maddedir. Hastalık yapan bakterilerin hücre duvarını bozarak hastalığı önler. Gelişigüzel kullanımı, bakterinin “direnç” kazanmasına neden olur. Nefrit, menenjit, prostat ve kemik iltihabı gibi çok sayıda hastalığı tedavi eder. Gram pozitif bakterilere karşı etkilidir ama gram negatif bakterilere, verem basiline, tetanoz ve şarbona karşı etkisizdir. Alerjisi olanlar için tehlikelidir.
Fleming’den Önceki Durum
Joseph Lister, 1871’de küf mantarı bulaşan idrarda bakteri çoğalmadığını buldu. William Roberts, 1874’te küf mantarının bakterileri büyütmediğini yazdı. Louis Pasteur, 1877’de küfün şarbon aktivitesini durdurduğunu buldu. Ernest Duchesne, 1897’de küf mantarının koli basili çoğalmasını engellediğini tezinde yazdı. Askerde, Arap çocukların eğerleri karanlıkta küflendirdiğini gördü. Bu küfün, atların yarasını iyileştirdiğini söylediler, ama araştırma bitmeden önce veremden öldü. Bu gözlemleri yapanlar penisilinin kaşifi olamadı.
Alexander Fleming’in Penisilini Tesadüfen Keşfedişi
Alexander Fleming, 1881’de İskoçya’da bir çiftlikte doğdu ve yaşamı tesadüflerle şekillendi. Düşünmediği halde ağabeyinin önerisiyle tıp okudu. Cerrah olmak istedi ama arkadaşının önerisiyle bakteriyolog oldu. Bakteri öldürücü maddeleriaraştırken, ilk tesadüfi buluşunu 1922’de yaptı. Bakteri kültür kabında, bakterilerin büyümediği bölgeyi farketti. Yanındakilere “o bölgeye, nezleyken burnumdan sıvı damladı”dedi. Sonra gözyaşının da bakteri büyümesini durdurduğunu buldu. Bu sıvılardaki etkin maddeye “lisozim”adını verdi. Fleming, altı yıl sonra, yine tesadüfen dünyanın ilk antibiyotiği olan penisilini buldu. Stafilikok bakterisini, 1928’de kültür kaplarında çoğaltıyordu. Kapları yıkamadan bir aylık tatile çıktı. Döndüğünde, küflenen kapları yıkarken birinde küfün çevresinde bakteri büyümediğini gördü. Mantardaki bir madde, bakterinin çoğalmasını engellemişti. Maddeyi mantardan ayırdı ve ona “penisilin”adını verdi. Penisilin,1000 kez sulandırılsa bile bakteriyi öldürüyordu. Penisilinle ilgili yayınladığı makale ilgi çekmedi. Buluşun önemini kanıtlayamayınca, penisilini 1931’de bıraktı.
Penisilinin İlaç Olarak Denenmesi: Florey ve Chain
Cecil George Paine 1930’da penisilin ile 4 hastanın göz iltihabını tedavi etti ama bunu yayınlamadı. Oxford Ünivesitesi’nde Howard Florey , Ernst Chain ve Edward Penley Abraham, 1938’de küf mantarının ürettiği penisilini saflaştırıp farelere enjekte edince, fareler zarar görmedi. Sonra, 50 fareye streptokok bakterisi verildi. Farelerin yarısına penisilin enjekte edildi, diğerlerine edilmedi. Penisilin enjekte edilenler ölmedi ama edilmeyenler öldü. Bir polisin yüzündeki çizik iltihaplanıp yayılınca, Florey’in hastahanesinde bir gözü alındı ama kan zehirlenmesi oldu. Florey birkaç saat ömrü kalan polise penisilin verdi. Polis tam iyileşmeye başladığı gün, eldeki penisilin bitti ve hasta öldü. Diğer doktorlar “tedavi başarılıydı ama hastayı kaybettik”diyerek Florey ile alay etti. Yeni penisilin üreterek, kanı zehirlenmiş 15 yaşında ölüme mahkum bir çocuğu penisilinle kurtardılar. Sırtında kan çıbanı olan bir işçi de ölümden penisilinle kurtarıldı. Penisilinle çalışmayı bırakmış olan Fleming, Florey’den saf penisilin alarak bir arkadaşının hayatını kurtardı. Penisilinin laboratuvarda üretim oranı 1941’de çok düşük olduğu içinbüyük bir tesis gerekiyordu.
Penisilinin İlaç Olarak Üretimi
Florey, 1941’de ilacın büyük bir tesiste üretimi için Rockefeller Vakfı’ndan destek aldı. Büyütülen tesiste verim arttı ve penisilin üreten bir küf mantarı daha buldular. ABD’deki küflü bir kavunun mantarı, Fleming’in mantarından 200 kat fazla penisilin üretiyordu. Mantar, x-ışınlarıyla mutasyona uğratılınca, 1000 kat fazla penisilin üretti. Penisilin, 1945’te bir milyon hastayı tedavi edecek miktara ulaştı. Yaralı askerlerin % 95’i penisilin sayesinde ölümden kurtuldu.
Penisilin Fleming’in Yaşamını Nasıl Etkiledi?
Florey, 1940’larda öne çıktı ve Fleming unutuldu. London Times, “mucize penisilin Oxford’da geliştirildi”diye yazmıştı. Fleming’in hastahanesinin başhekimi gazeteye tekzip yazıp penisilini Fleming’in keşfettiği bildirildi. Gazeteciler, Fleming ve Oxford’daki Florey ile röportaja gitti. Florey, gazeteye çıkmak istemediği için arka kapıdan kaçtı. Fleming, gazetecilerle görüşünce gazete resmini basıp onu kahraman ilan etti. Fleming, 1945’te Florey ve Chain ile birlikte Nobel Tıp Ödülü’nü kazandı. Daily Telegraph, 21 Aralık 1943’te “Churchill, Tunus’ta hastalanınca penisilin hayatını kurtardı” diye yazdı, ama Churchill sulfonamid ile iyileşmişti. Sulfonamid, Almanya’da geliştirildiği için gazete İngiliz buluşu penisilin yazmayı tercih etmişti.(A History of May & Baker 1834–1984, Alden Press 1984.)
Penisilin ilacı hangi hastalıklara sebep olan bakterilerin yok edilmesinde kullanılır ve bu hastalıkları nasıl iyileştirir?
Vücudumuz enfeksiyon kaptığında akyuvarlar üreterek bakterileri yok eder ve genelde de başarılı olur, ancak bazı durumlarda vücudumuza baş edemeyeceği ölçüde bakteri girer. Bu noktada vücudumuza yardımcı kuvvet olarak antibiyotikler alırız. Bu antibiyotiklerden bir tanesi de penisilindir. Penisilinin içinde Beta lactam halkası adı verilen yapı bulunur. Penisilin, bakterinin hücre duvarına saldırarak hücre duvarını deler. Ancak bakteri yaşamını devam ettirmek için hücre duvarını onarır. Bu, bakterinin savunma mekanizmasıdır. Bunun yanı sıra bakteri, penisilindeki Beta lactam halkasını sindirecek enzimler üretir. Bakteri enzimlerinin penisilinde bulunan Beta lactam halkasını sindirememesi için ilaca bakteri enzimlerinin çalışmasını önleyecek yıkıcı maddeler eklenir ve bakterilerin ölmesi sağlanır. Günümüzde ise birçok bakteri çeşidi penisiline karşı direnç kazanmıştır. Yine de penisilin ilacı frengi, bademcik iltihabı, zatürre, ateşli romatizma, çıban, farenjit ve difteri gibi hastalıklara neden olan bakterilerin yok edilmesinde kullanılmaya devam ediyor.
Kaynaklar
1.https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/penisilin
2.https://en.wikipedia.org/wiki/Penicillin
3.https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_penicillin
4.https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1945/summary/
