През цялата човешка история инфекциите са били сред най-страшните врагове на хората. Епидемии, които днес изглеждат почти невъзможни, някога са опустошавали градове, армии и цели цивилизации. Войни са се решавали не толкова от битки, колкото от болести. Рани, които днес бихме лекували с елементарни средства, в миналото почти неизбежно са водели до смърт.
Всичко се променило когато през 1928 г. шотландският бактериолог Александър Флеминг открива първия антибиотик - пеницилина. Той самият не предполага колко революционно е това откритие, направено не в стерилна, перфектно подредена лаборатория, а в разхвърлено помещение в болницата "Сейнт Мери" в Лондон. В страниците на историята са документирали десетки примери, в които невниманието се е оказвало важно условие за научен пробив. В случая с пеницилина именно една такава случайност променя света завинаги.
Флеминг често е оставял култури от бактерии на открито и веднъж забелязал, че една петриева паничка, заразена със стафилококи, е била случайно контаминирана с плесен. В областта около плесента бактериите са изчезнали. Този простичък "ореол на изчистване" предизвиква въпроса: защо плесента е убила бактериите? Плесента е определена като вид от рода Penicillium - и именно оттук идва и името пеницилин. Флеминг изолира активното вещество, нарича го "пеницилин" и отбелязва, че то притежава мощно антибактериално действие при ниска токсичност.
Но откриването не води до непосредствено приложение. Пеницилинът е твърде нестабилен; добиването му в чист вид е почти невъзможно с техниката от 20-те години на ХХ век. Въпреки това той публикува своите заключения, които остават почти пренебрегнати повече от десетилетие. Липсва химическа технология, липсват производствени процеси, а и малцина осъзнават потенциалните последици.
Всичко се променя в края на 30-те години, когато двама учени от Оксфорд - Ърнест Чейн и Хауърд Флори - възкресяват работата на Флеминг. Те успяват да стабилизират, концентрират и пречистят пеницилина в количества, достатъчни за първите успешни експериментални терапии. Тъкмо тогава светът вече е на прага на Втората световна война и нуждата от лекарство, което да предотврати смъртта от гнойни рани и инфекции, е по-голяма от всякога. Милиони войници, ранени на фронта, умират не от самите наранявания, а от бактериалните инфекции в следите от куршуми и шрапнели. Пеницилинът се оказва най-важното стратегическо лекарство на войната, сравним с оръжие. Много историци дори твърдят, че появата му е спомогнала за спестяването на стотици хиляди животи.
Механизмът на действие на пеницилина е едновременно елегантен и избирателен. Бактериите имат клетъчна стена, която придава форма, структурна устойчивост и защита. Тя е изградена от вещество, наречено пептидогликан - сложна мрежа от молекули, която бива атакувана от пеницилина. Хората, както и всички висши животни, нямат такова устройство на клетките си и те не са чувствителни на пеницилин.
Пеницилинът има и още едно важно свойство: действа срещу активно делящи се бактерии. Получава се почти идеален "селективен удар". Тази селективност е нова страница в медицината: за първи път в хода на инфекциозните заболявания човечеството получава инструмент, способен да насочва атака към болестотворните организми, без да уврежда тялото.
Тук трябва да споменем нещо и за България. По време на Балканските войни и Първата световна война българската армия по принуда дава плесенясал хляб на войниците, но това ги спасява от коремния тиф, взел повече жертви от битките във войната. На пръв поглед това изглежда странно, дори нехигиенично, но пък спасява хиляди животи.
Макар българският случай да не е довел до научното откритие на пеницилина, той показва едно по-широко наблюдение: човечеството е "докоснало" антибиотичната ера интуитивно, без да разбира биохимията зад нея. Едва през 30-те години науката възкресява тази древна интуиция и я превръща в контролируем инструмент, способен да спасява милиони.
След пеницилина започва истински "златен век" на антибиотиците. Широкият интерес кара учени по света да търсят други вещества с подобно действие. Само няколко години след пеницилина е открит стрептомицинът - първият ефективен антибиотик срещу туберкулоза. Откриването му през 1943 г. от Зелман Ваксман и неговия екип променя съдбата на заболяването, което дотогава е било една от водещите човешки причини за смърт. Стрептомицинът е продукт на почвена бактерия Streptomyces griseus и неговият механизъм се различава от този на пеницилина: той атакува рибозомите на бактериите, блокира синтеза на белтъци и така води до смърт на микробите. С това се поставя началото на друг принцип на антибиотична атака - насочване към жизнени процеси вътре в клетката, а не само към структурата на нейната стена.
По същото време се появяват хлорамфениколът, неомицинът, тетрациклините и макролидите. Всеки нов антибиотик предлага различен механизъм на действие. Някои блокират синтеза на белтъци, други увреждат ДНК-то на бактериите, трети потискат синтеза на фолиева киселина - жизнен елемент за бактериалната пролиферация. Всяко ново лекарство разширява арсенала на медицината и постепенно инфекциите, които векове наред са били заплаха, започват да отстъпват.
Пеницилинът и неговите производни създават нова реалност в хирургията. Преди антибиотиците рискът от инфекция при открити операции е толкова висок, че много интервенции са се считали за крайно опасни или почти невъзможни. След въвеждането на антибиотичната профилактика хирургията се трансформира. Органни трансплантации, сърдечни операции, имплантиране на протези и стави, лечение на рани при диабет - всички тези области съществуват в настоящия си вид именно защото пеницилинът проправя път към безопасно контролиране на инфекциите.
В това време науката започва да разбира и нещо друго: бактериите умеят да се адаптират. Веднага след широкото приложение на пеницилина започват да се появяват щамове, които произвеждат ензима бета-лактамаза, способен да разгражда антибиотика. Това е първият голям урок, че ерата на антибиотиците няма да бъде безкрайно спокойна, а по-скоро динамична надпревара между медицината и микробната еволюция.
Следват разработки на полу-синтетични пеницилини, устойчиви на бета-лактамази. Медицината разработва цефалоспорини, карбапенеми и и вещества потискащи бета-лактамазите, за да надделее над бактериалната резистентност. Но колкото повече човечеството използва антибиотиците, толкова по-силно еволюционният натиск подтиква бактериите да развиват механизми за защита.
Пеницилинът остава емблема на научния прогрес, но е и символ на крехкия баланс между медицина и природа. Използването на антибиотици променя не само болниците, но и глобалната популация от бактерии. Стафилококус ауреус, който в началото е бил изключително чувствителен към пеницилин, днес е способен да произвежда множество варианти на бета-лактамази. Някои щамове, като MRSA, са опасни и трудни за лечение. Появяват се и други резистентни бактерии като Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, които изискват все по-сложни терапевтични подходи.
Всичко това не намалява значението на пеницилина, но го поставя в контекст: антибиотиците са изключително мощни инструменти, които изискват разумно и балансирано приложение. Прекаленото им използване води до резистентност, а липсата на контрол превръща това медицинско чудо в потенциален риск. Световната здравна организация предупреждава, че навлизаме в епоха, в която някои инфекции, считани за победени, могат отново да станат смъртоносни, ако антибиотичната резистентност се развие до критични нива.
