Scarica La Rivoluzione della Medicina: Storia e Impatto della Penicillina e più Dispense in PDF di Biologia, microbiologia e tecnologie di controllo sanitario solo su Docsity! Ricerca sulla penicillina Liceo Scientifico opzione scienze applicate Adria Ballatore, Mazara del Vallo (TP) La penicillina è stato il primo antibiotico ed è stato scoperto da Alexander Fleming nel 1928 attraverso delle ricerche condotte su dei batteri patogeni di Staphylococcus aureus coltivati in apposite piastre di coltura. Egli notò che alcune di queste piastre fu contaminata dalla muffa del genere Penicillium notatum (o Penicillium chrysogenum). La nota sorprendente per Fleming fu il fatto che questa muffa era stata in grado di uccidere tutti i batteri ad essa circostanti. Intuendo che l’inibizione della crescita batterica possa essere stata causata da una sostanza prodotta dalla muffa, cercò di individuare l’agente responsabile, e dopo svariati tentativi lo isolò dandogli il nome di “penicillina”. Successivamente Fleming somministrò questa sostanza ad animali che erano stati infettati con gli stessi batteri presenti sulle piastre Petri che erano stati uccisi dalla muffa, e ottenne dei buoni risultati. Gli studi di Fleming vennero pubblicati nel 1929, ma vennero accantonati per via dell’impossibilità di purificare la penicillina in modo tale da somministrarla in sicurezza. Una decina di anni più avanti un gruppo di chimici inglesi (tra cui Howard Walter Florey e Ernst Boris Chain) riuscirono ad isolare l’antibiotico e solo nel 1943 iniziò la produzione della penicillina a livello industriale negli USA per potere essere somministrata ai soldati feriti durante la seconda guerra mondiale. Sempre in quegli anni, Anne Miller fu la prima civile a ricevere un trattamento con la penicillina che le salvò la vita dopo aver contratto una grave infezione in seguito ad un aborto spontaneo. Inoltre, variando il mezzo di coltura, si notò che si ottenevano molecole diverse: ad esempio, quando si aggiungeva l’acido fenilacetico al terreno di coltura si otteneva la penicillina G (o benzilpenicillina); oppure, aggiungendo l’acido fenossiacetico si otteneva la penicillina V. Nonostante il grande contributo di Fleming, già nel 1895 il medico italiano Vincenzo Tiberio pubblicò uno studio relativo all’azione di questa muffa che lui aveva scoperto in un pozzo vicino casa sua. Tuttavia questi studi vennero ignorati per un po’ di tempo. Durante il dopoguerra questo antibiotico fu in grado di salvare milioni di poliomielitici, ovvero persone affette da poliomielite, una malattia che colpisce i neuroni motori del midollo spinale a causa di un’infezione da polio-virus e che quindi può indurre una paralisi che può diventare totale nei casi più gravi. La penicillina viene tutt’oggi utilizzata per il trattamento di polmoniti, meningiti, infezioni cutanee, ossee, delle articolazioni, dello stomaco, del sangue e delle valvole cardiache; inoltre viene prodotta sia estraendola direttamente dalle colture della muffa Penicillum, sia per sintetizzandola in laboratorio. Questo antibiotico agisce inibendo la sintesi della componente principale delle pareti cellulari batteriche: il peptidoglicano, polimero formato da due catene parallele di carboidrati, unite fra di loro da legami trasversali tra amminoacidi. Questi legami trasversali vengono costituiti dall’enzima transammidasi appartenente alle penicillin binding proteins (PBPs), a cui si lega la penicillina impedendone la formazione, indebolendo la struttura della parete e inducendo la lisi batterica con la conseguente morte. A causa del forte utilizzo che c’è stato negli anni, alcuni batteri sono stati in grado di sviluppare la resistenza a questo antibiotico: i modi in cui possono farlo sono 3. - Mediante la β-lattamasi, enzima che idrolizza una parte della struttura delle penicilline chiamato anello β-lattamico, inattivandole del tutto. - Struttura della parete alterata: alcuni batteri possono modificare la struttura delle proteine che legano la penicillina nella parete. - Smaltimento delle penicilline mediante pompe di efflusso che espellono molecole tossiche. Nel caso delle β-lattamasi, per ovviare a questo problema, è possibile somministrare la penicillina in associazione agli inibitori delle β-lattamasi. Esistono poi diverse tipologie di penicilline: - PENICILLINE RITARDO: si trovano sotto forma di sali e vengono somministrate per via parentale, ovvero per iniezione.
