ALEXANDER FLEMING: BIOGRAFIE EN BIJDRAGEN - WETENSCHAP - 2024

Alexander Fleming (1881-1955) was een Schotse bacterioloog en farmacoloog, winnaar van de Nobelprijs voor de geneeskunde in 1945, samen met zijn collega's Howard Florey en Ernst Boris Chain, voor de ontdekking van penicilline.

Fleming merkte op dat veel soldaten stierven tijdens de Eerste Wereldoorlog door sepsis die geïnfecteerde wonden aantastte. De antiseptica die destijds werden gebruikt om deze wonden te behandelen, maakten de wonden erger, een feit dat Fleming beschreef in een artikel voor het medische tijdschrift The Lancet.

Fleming in zijn laboratorium.

Ondanks deze ontdekking bleven de meeste artsen deze antiseptica gedurende de oorlog gebruiken, ook al maakten ze de gewonden erger.

Fleming zette zijn onderzoek naar antibacteriële stoffen voort in het St. Mary's Hospital en ontdekte dat neusslijm een ​​remmend effect had op de groei van bacteriën, wat leidde tot de ontdekking van lysozym.

Biografie

Alexander Fleming werd geboren op 6 augustus 1881 in Schotland, met name in de stad Ayr. Flemings familie was van boerenoorsprong; Hij had drie broers en zussen, allemaal geboren uit het tweede huwelijk van zijn vader, Hugh Fleming.

Toen Alexander zeven jaar oud was, stierf zijn vader. Als gevolg hiervan kreeg de boerderij waar ze woonden de leiding over de weduwe van Hugh Fleming, genaamd Grace Stirling Morton.

Flemings vroege studies waren enigszins precair, gezien de financiële situatie van het gezin. Deze opleiding duurde tot 1894, toen Alexander dertien jaar oud was.

Op dat moment verhuisde Fleming naar Londen, een stad waar een stiefbroer-arts werkte. Terwijl hij daar was, schreef Fleming zich in aan het Royal Polytechnic Institute, gelegen aan Regent Street. Daarna werkte hij bij een rederij, waarbinnen hij op verschillende kantoren werkte.

Temidden van deze context besloot Fleming in 1900 zich aan te melden bij het London Scottish Regiment, omdat hij wilde deelnemen aan de Boerenoorlog, maar de oorlog eindigde voordat hij de kans had om zelfs maar in de richting van het conflict te gaan.

Fleming werd gekenmerkt door een geïnteresseerde man en werd aangetrokken door oorlog en zijn elementen, dus bleef hij een actief lid van het regiment waarin hij zich lang geleden inschreef en deelnam aan de Eerste Wereldoorlog; in feite was hij een officier in het Royal Army Medical Corps op Frans grondgebied.

universitaire studies

Toen hij begin twintig was, ontving Alexander Fleming een bescheiden erfenis van zijn oom John Fleming.

Hierdoor kon Fleming zijn studie beginnen aan de St. Mary's Hospital Medical School, die deel uitmaakte van de Universiteit van Londen. Het was zijn arts-broer die hem motiveerde om zich in die instelling in te schrijven.

Hij kwam daar binnen in 1901 en in 1906 werd hij lid van de werkgroep van Almroth Wright, een bacterioloog en een belangrijk figuur op het gebied van epidemiologie in het algemeen en vaccins. Deze werkrelatie tussen Fleming en Wright duurde ongeveer 40 jaar.

Fleming studeerde cum laude af als arts in 1908 en behaalde de gouden medaille uitgereikt door de Universiteit van Londen.

Lesfase

Na het behalen van een medische graad, was Fleming tot 1914 professor bacteriologie aan de St. Mary's Hospital Medical School. Een jaar later trouwde hij met Sarah Marion McElroy, een verpleegster die oorspronkelijk uit Ierland kwam en met wie hij een zoon had genaamd Robert Fleming.

Temidden van deze context vond Flemings deelname aan de Eerste Wereldoorlog plaats. Zijn werk concentreerde zich op het westen van Frankrijk, op veldhospitalen.

Fleming voerde dit werk uit tot 1918, toen hij terugkeerde naar de St. Mary's Hospital Medical School en bovendien de benoeming tot hoogleraar bacteriologie aan de Universiteit van Londen behaalde.

Dit was in 1928 en in datzelfde jaar werd Fleming benoemd tot directeur van het Wright-Fleming Institute of Microbiology, dat werd opgericht als erkenning van Fleming en Almroth Wright. Fleming had tot 1954 de leiding over dit instituut.

Hij bleef lesgeven aan de Universiteit van Londen tot 1948, toen hij werd benoemd tot emeritus hoogleraar van dit huis van studies.

Belangrijkste ontdekkingen

Tussen 1922 en 1928 deed Fleming zijn twee meest relevante ontdekkingen: lysozym in 1922 en penicilline in 1928.

Beide bevindingen waren zeer relevant en transcendentaal voor de mensheid, en in 1945 ontving hij de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde, gedeeld met Ernst Boris Chain en Howard Walter Florey, Noord-Amerikaanse wetenschappers die ook hun kennis hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van penicilline.

Tweede huwelijk en overlijden

Vier jaar na ontvangst van de Nobelprijs stierf zijn vrouw Sarah Marion McElroy. In 1953 hertrouwde Fleming met Amalia Koutsouri-Vourekas, die ook arts was en werkte aan de St. Mary's Hospital Medical School.

Twee jaar later, op 11 september 1955, stierf Alexander Fleming. Hij kreeg thuis een hartaanval; Op dat moment was Fleming 74 jaar oud.

Ontdekking van penicilline

Er wordt gezegd dat Alexander Fleming bijna bij toeval penicilline ontdekte (serendipiteit), afgeleid van een vergissing veroorzaakt door de wetenschapper zelf in zijn laboratorium. Doe er echter niets aan af, want Fleming was een hardwerkende en toegewijde werker.

De exacte datum die verband houdt met de ontdekking van penicilline is 15 september 1928. In de zomer van dat jaar nam Fleming twee weken vakantie en verliet hij zijn laboratorium in het St. Mary's Hospital voor een paar dagen. Medische school.

Laboratorium in wanorde

In dit laboratorium had Fleming verschillende bacterieculturen die hij aan het analyseren was; Deze bacteriën groeiden in platen die de wetenschapper ervoor had geregeld en die in een ruimte bij een raam stonden.

Na twee weken vakantie keerde Fleming terug naar zijn laboratorium en merkte hij dat verschillende platen schimmel hadden, een element dat tijdens zijn afwezigheid was gegroeid.

Dit had tot gevolg dat het experiment van Fleming beschadigd was geraakt. Vervolgens nam Fleming de borden en doopte ze in een ontsmettingsmiddel met de bedoeling de geproduceerde bacteriën te doden.

Van alle platen was Fleming in het bijzonder geïnteresseerd in één, waarin hij de bacterie Staphylococcus aureus had: het bleek dat de schimmel die daar groeide, die een blauwgroene kleur had, deze bacterie had gedood.

Deze schimmel die daar groeide, bleek Penicillium notatum-schimmels te zijn, en Fleming realiseerde zich destijds dat deze stof de Staphylococcus aureus-bacterie kon doden.

Teelt van de schimmel en meer ontdekkingen

Hierna probeerde Vlaming de schimmel apart te kweken, onder gecontroleerde omstandigheden, en de resultaten die hij behaalde, maakten hem alleen maar meer overtuigd van het schadelijke effect dat het had op deze bacterie.

Fleming stopte niet bij deze ontdekking, maar begon andere micro-organismen te laten interageren met de schimmel die hij aanvankelijk ontdekte, bijna per ongeluk, en hij realiseerde zich dat er andere bacteriën waren die ook werden gedood door de schimmel in kwestie.

Kans betrokken

Sommigen zijn van mening dat de ontdekking van penicilline vol willekeurige elementen zat, buiten de onzorgvuldigheid van de wetenschapper zelf in zijn vorige experiment.

Zo werd ontdekt dat juist in de zomer van 1928 Londen meer abrupte en intensere temperatuurveranderingen kende dan normaal: begin augustus werden temperaturen tussen 16 en 20 ° C ervaren, en later liepen de temperaturen op tot ongeveer 30 ° C.

Dit was relevant omdat deze oscillatie het perfecte scenario opleverde voor twee elementen om zich te ontwikkelen die heel verschillende temperaturen nodig hebben om te genereren. Penicillium notatum groeit bij een temperatuur van ongeveer 15-20 ° C, in tegenstelling tot stafylokokken, die een temperatuur van 30-31 ° C nodig heeft.

Door dit door het toeval gegenereerde scenario konden twee elementen zich op hetzelfde oppervlak ontwikkelen, die samen het effect van de een op de ander konden aantonen.

Het toeval zou natuurlijk geen bepalende factor zijn geweest als Alexander Fleming niet met het kritische oog en de nieuwsgierigheid had besloten het verkregen resultaat niet weg te gooien, maar het te analyseren.

Publicatie van de bevinding en eerste twijfels

In 1929 publiceerde Alexander Fleming zijn onderzoek en conclusies in het British Journal of Experimental Pathology, een algemeen erkende publicatie op het gebied van geneeskunde.

Ondanks het belang dat Fleming vanaf het begin van zijn ontdekking inzag, had deze bevinding in de wetenschappelijke gemeenschap geen grote impact.

Zelfs Fleming merkte op dat andere wetenschappers werken hadden gepubliceerd die vergelijkbaar waren met die van hem, in die zin dat ze ook bepaalde schimmels hadden geïdentificeerd die de vorming van bepaalde bacteriën verhinderden, en die werken waren ook niet erg belangrijk geweest.

Mislukte pogingen

Fleming bleef proberen zich te concentreren op de ontwikkeling van penicilline, en tijdens de jaren dertig voerde hij verschillende onderzoeken uit met de bedoeling de verbinding te zuiveren en te stabiliseren. In zijn onderzoek realiseerde hij zich dat het niet eenvoudig was om de actieve stof te isoleren van de schimmel die werkte.

Dit deed hem denken dat het zeer waarschijnlijk was dat, zelfs als hij erin zou slagen om genoemde antibioticumverbinding te isoleren, de productie van het medicijn erg complex zou zijn, en het praktisch onmogelijk zou zijn om het medicijn in massa te produceren, zodat het voor iedereen beschikbaar zou zijn.

Bovendien lieten de experimenten die hij tot dan toe had uitgevoerd, hem denken dat het effect van penicilline tijdelijk was en dat het antibioticum niet lang genoeg actief kon zijn om een ​​opmerkelijke verbetering bij patiënten te genereren.

Dit idee werd echter door hemzelf verworpen toen hij een niet-oppervlakkige toepassing van het medicijn begon te overwegen. Hij bleef testen en onderzoeken tot 1940, toen hij het project opgaf omdat hij de verbinding niet kon zuiveren en hij geen andere wetenschapper vond die in dit onderzoek geïnteresseerd zou zijn.

Verificatie

Dit was nog maar het begin van het proces, aangezien Alexander Fleming vervolgens verschillende controles moest uitvoeren om te verifiëren hoe veilig het medicijn was om bij mensen te gebruiken en hoe effectief het eenmaal in het lichaam zou kunnen zijn.

Zoals hierboven gezien, kreeg Fleming geen wetenschappers om hem te steunen, naast het feit dat de Britse context van die tijd geen erg hoge investeringen in zijn onderzoek toestond, aangezien Groot-Brittannië betrokken was bij de Tweede Wereldoorlog en al zijn inspanningen waren gericht naar dat front.

De publicaties van de bevindingen van Fleming overschreden echter de Britse horizon en bereikten de oren van twee Noord-Amerikaanse wetenschappers, die via de Rockfeller Foundation begonnen te onderzoeken en te experimenteren om de ontwikkeling van penicilline op een massale manier te bereiken.

Deze twee wetenschappers, met wie Fleming de Nobelprijs deelde die hij in 1945 won, waren Ernst Boris Chain en Howard Walter Florey.

Amerikaanse samenwerking

Omdat Alexander Fleming geen chemicus was, was hij niet succesvol in zijn pogingen om penicilline te stabiliseren. Pas 10 jaar na hun eerste experimenten toonden de biochemicus Chain en de dokter Florey interesse in deze stof, met name vanwege de bacteriedodende eigenschappen ervan.

Beide wetenschappers werkten aan het Oxford Institute of Pathology en vormden daar een team waarmee ze de componenten van penicilline probeerden te analyseren en te zuiveren, zodat het gestabiliseerd kon worden en op kleine schaal gebruikt kon worden in experimenten met muizen die eerder besmet waren.

Deze experimenten waren positief, aangezien werd gevonden dat de muizen zonder behandeling stierven als gevolg van de infectie; De muizen die het tegengif hadden gekregen dat was gemaakt van penicilline, slaagden er daarentegen in om te genezen en te leven.

Dit was de laatste controle die definitief vaststelde dat de Staphylococcus aureus-infectie was genezen.

Gebruik

Deze ontdekkingen vonden plaats in het tijdperk van voor de Tweede Wereldoorlog, en juist in dit scenario werd penicilline het meest gebruikt, op zo'n manier dat het zelfs "het wondermiddel" werd genoemd.

Diverse infecties werden snel en doeltreffend genezen, hetgeen midden in dit oorlogsconflict doorslaggevend was.

Er was een ongunstig element, en dat is dat de productie van het medicijn erg duur en zeer complex was om het op de massale manier te verkrijgen waarop het nodig was. Jaren later zou dit probleem een ​​oplossing vinden dankzij het werk van de in Engeland geboren chemicus Dorothy Hodgkin, die erin slaagde de structuur van penicilline te ontdekken door middel van röntgenstraling.

Hierdoor kon synthetische penicilline worden geproduceerd, wat een veel goedkopere en snellere productie mogelijk maakte. Naast synthetische penicilline maakte het experiment van Hodgkin ook de productie mogelijk van verschillende antibiotica op basis van cefalosporines.

Belangrijkste bijdragen

Oorlogswondgenezing

Tussen 1914 en 1918 werkte Fleming samen met zijn mentor, Sir Almroth Wright, in een militair hospitaal in Bolougne, Frankrijk.

De Eerste Wereldoorlog had verschrikkelijke gevolgen voor de geallieerde troepen, en beiden waren op zoek naar manieren om het grootste aantal mannen te herstellen in een tijd waarin een simpele wond tot de dood kon leiden.

Fleming concentreerde zich op de prestaties van de antiseptica die op dat moment werden gebruikt. Zijn onderzoek toonde aan dat deze producten de toestand van de diepste wonden verergerden en de cellen beschadigden die verantwoordelijk zijn voor de verdediging van het lichaam tegen de bacteriën die gangreen en tetanus veroorzaken.

Hoewel het onderzoek controversieel was en veel vraagtekens plaatste, leverde het een cruciale bijdrage aan de behandeling van patiënten in latere oorlogen.

Lysozyme als antibacterieel enzym

In 1920 observeerde Fleming de reactie van een kweek van bacteriën waarop een druppel loopneus was gevallen, dat wil zeggen: slijm.

De gebeurtenis, hoewel hilarisch, deed hem zien dat deze bacteriën waren gestorven precies op de plaats waar de druppel viel.

Twee jaar later zou hij het formele onderzoek publiceren, waarin hij de toepassingen van lysozym ontdekte om bepaalde soorten bacteriën te bestrijden, zonder menselijke cellen te beschadigen.

Tegenwoordig wordt lysozym gebruikt bij de behandeling van orofaryngeale infecties en bepaalde virusziekten, evenals om sommige reacties in het lichaam te stimuleren en om bij te dragen aan de werking van antibiotica of chemotherapie.

Hoewel het wordt aangetroffen in menselijke vloeistoffen zoals tranen, slijm, haar en nagels, wordt het momenteel kunstmatig gewonnen uit eiwitten.

Penicilline: het belangrijkste antibioticum in de geschiedenis

Een van de beroemdste fabels in de geschiedenis van de wetenschap ontstond toen Alexander Fleming in 1927 penicilline ontdekte. Hij was teruggekeerd van een lange vakantie met zijn gezin en vond zijn laboratorium nogal rommelig.

Een stafylokokcultuur zat vol schimmel, maar Fleming wilde hem niet weggooien onder zijn microscoop. Verrassend genoeg had de schimmel alle bacteriën op zijn pad gedood.

Door een grondiger onderzoek kon hij de stof vinden die hij zelf penicilline noemde. Dit krachtige element zou een van de eerste effectieve antibiotica worden tegen ziekten die op dat moment fataal zouden kunnen zijn, zoals roodvonk, longontsteking, meningitis en gonorroe.

Hun werk werd in 1929 gepubliceerd in het British Journal of Experimental Pathology.

Verbetering van penicilline

Hoewel Fleming alle antwoorden had, was hij niet in staat de belangrijkste component, penicilline, uit schimmelkweken te isoleren, laat staan ​​om het in hoge concentraties te produceren.

Pas in 1940 slaagde een team van biochemische experts in Oxford erin de juiste moleculaire structuur voor penicilline te vinden: Ernst Boris Chain en Edward Abraham, onder de voogdij van Howard Florey.

Later stelde een andere wetenschapper, Norman Heatey, de techniek voor die het mogelijk zou maken de stof in massa te zuiveren en te produceren.

Na vele klinische en fabricageproeven werd penicilline in 1945 commercieel gedistribueerd.

Fleming was altijd bescheiden in zijn rol in dit verhaal en gaf meer krediet aan mede-Nobelprijswinnaars Chain en Florey; de immense bijdrage aan onderzoek is echter meer dan duidelijk.

Resistentie tegen antibiotica

Al lang voordat enige andere wetenschapper was, had Alexander Fleming het idee bedacht dat onjuist gebruik van antibiotica contraproductieve effecten heeft op het lichaam, waardoor bacteriën steeds resistenter worden tegen de medicatie.

Na de commercialisering van penicilline legde de microbioloog zich toe om in meerdere toespraken en conferenties te benadrukken dat het antibioticum niet mag worden ingenomen tenzij het echt nodig is, en dat als dat het geval is, de dosis niet te licht mag zijn en ook niet mag worden ingenomen. een te korte periode.

Door dit misbruik van het medicijn kunnen de ziekteverwekkende bacteriën alleen maar sterker worden, waardoor de toestand van patiënten verslechtert en hun herstel wordt belemmerd.

Fleming had niet meer gelijk, en in feite is dit vandaag de dag nog steeds een van de lessen die artsen het meest benadrukken.

Referenties

1. Biography.com Editors. (2017). Alexander Fleming Biography.com.: A&E Television Networks. Opgehaald van biography.com
2. Onbekende auteur. (2009). Alexander Fleming (1881-1955). Edinburgh, Schotland.: National Library of Scotland. Opgehaald van digital.nls.uk
3. IQB-schrijfteam. (2010). LYSOZYME. Buenos Aires, Argentinië.: Samenwerkingscentrum van de National Administration of Medicines, Food and Medical Technology -ANMAT-. Hersteld van iqb.es
4. The Doc. (2015). Alexander Fleming.: Beroemde wetenschappers. Opgehaald van famousscientists.org
5. Alexander Fleming. (Zonder datum). Op Wikipedia. Opgehaald op 10 december 2017 via en.wikipedia.org
6. Alexander Fleming (1881-1955): een nobel leven in de wetenschap. (Geen datum) In British Library. Opgehaald op 10 december 2017 vanuit bl.uk