De Ontdekking Van Penicilline

Published:

This essay has been submitted by a student. This is not an example of the work written by our professional essay writers.

Tijdens de Eerste Wereldoorlog gaan er meer soldaten dood aan de gevolgen van wondinfecties dan aan verwondingen zelf. Alexander Fleming ziet hierin een uitdaging om op zoek te gaan naar een geneesmiddel dat bacteriën bestrijdt. In 1922 ontdekt hij lysozymen, dit zijn enzymen die in lichaamsvocht (tranen, speeksel) voorkomen. Lysozymen laten bacteriën uit elkaar spatten, maar alleen de minder agressieve soorten bacteriën. Hier zag Fleming niet echt het nut van in, dus hij liet het verder rusten.

In 1928 bestudeert hij de stafylokokkenbacterie. Hij gaat met vakantie en laat zijn laboratorium wat slordig achter, waardoor, als hij na de vakantie terugkomt in zijn laboratorium, de bacteriekweken waaraan hij werkte beschimmeld zijn geraakt. Wanneer hij de beschimmelde petrischaaltjes wil weggooien, ontdekt hij dat er op één van zijn voedingsbodems geen bacteriegroei rondom de schimmel is ontstaan. Hij isoleert deze schimmel, de penseelschimmel Penicillium notatum (= Penicillium chrysogenum) en komt tot de ontdekking dat deze een stof aanmaakt die bacteriën kan doden. Het actieve extract, de werkzame stof, die hij isoleert noemt hij penicilline. Zo'n toevallige ontdekking in de wetenschap wordt ook wel serendipiteit genoemd. In een wetenschappelijke publicatie van Fleming in 1929 veronderstelt hij dat penicilline als geneesmiddel zou kunnen dienen. Hij had het getest op proefdieren en gemerkt dat het bacteriedodend werkte en dat de proefdieren geen nadelige gevolgen van de penicilline ondervonden. Ook heeft hij er met succes uitwendige ooginfecties mee behandeld. De stof laat zich echter moeilijk isoleren en hij heeft niet genoeg middelen om de schimmel op grote schaal te laten groeien.

Pas in 1938 wordt Flemings ontdekking weer opgepakt, door patholoog Howard Florey en zijn collega Ernst Chain. Zij hebben de beschikking over een zeer geavanceerd laboratorium aan de universiteit van Oxford en ze gaan op zoek naar een methode om de productie van penicilline op te drijven. Inmiddels is de Tweede Wereldoorlog gaande en de Verenigde Staten zien het levensreddende belang van het wondermiddel penicilline voor de behandeling van gewonde soldaten in en ze zijn daarom bereid veel geld te steken in de verdere ontwikkeling ervan. Op verzoek van de VS zetten Florey en Chain hun werk voort in Peoria, Illinois, waar het project 'topprioriteit' krijgt. Hierdoor komt het proces in een stroomversnelling en kan penicilline al snel in massaproductie worden genomen, zodat er in 1944 voor elke gewonde Amerikaanse soldaat penicilline beschikbaar is.

In 1945 krijgen Fleming, Florey en Chain de Nobelprijs voor de Geneeskunde.

De werking van Penicilline.

Penicilline is een antibioticum, dit is een stof van organische oorsprong die ziekteverwekkers, met name bacteriën in het lichaam, bestrijdt. Als de schimmel Penicillium chrysogenum (dit is de correcte naam voor Penicillium notatum) geënt wordt op een plaat met een niet resistente bacterie, zal de schimmel de bacterie overgroeien. Deze schimmel, waaruit penicilline wordt ontwikkeld, heeft dus een antibiotische werking. Penicilline behoort tot de groep bactericide of bacteriedodende antibiotica. Bactericide middelen doden de bacterie door middel van groei. Bacteriën behoren tot de prokaryoten. Dit zijn organismen met cellen zonder celkern, dit houdt in dat het DNA vrij in het cytoplasma ligt, dus als het ware los door de cel zweeft. Mensen en dieren behoren tot de eukaryoten, organismen waarvan de cellen een celkern en een intern membraan hebben. Het DNA ligt in de celkern, een door een membraan afgescheiden compartiment binnen de cel. Penicilline blokkeert een enzym dat betrokken is bij de bouw van de celwand van een bacterie (prokaryoot). Enzymen bestaan geheel uit eiwitten. Eiwitmoleculen zijn biopolymeren. Een biopolymeer is een groot molecuul dat is opgebouwd uit kleine moleculen, de monomeren. De monomeren waaruit eiwitten zijn opgebouwd zijn aminozuren. Een aminozuur heeft een aminogroep en een carbonzuurgroep. In een eiwit is de carbonzuurgroep van het ene aminozuur verbonden aan de aminogroep van het volgende aminozuur. Deze verbinding heet peptidebinding. De peptidebinding tussen aminozuren is belangrijk, want die houdt het molecuul bij elkaar. Bij bacteriën komt het aminozuur D-alanine in de celwand voor. Penicilline grijpt aan op de peptidebindingen van dit D-alanine en verzwakt daarmee de bouw van de celwand van de bacterie. Eukaryoten gebruiken D-alanine niet in hun eiwit en hebben dus geen last van penicilline. Door het verzwakken van de celwand van de bacterie ‘ontploft' de bacterie door zijn eigen osmotische druk. Osmose is het proces waarbij een vloeistof met daarin opgeloste stoffen (diffusie) door een halfdoorlatende wand stroomt, die wèl de vloeistof doorlaat, maar nìet de opgeloste stoffen. Hierdoor ontstaat er een drukverschil tussen twee oplossingen van verschillende concentraties, de osmotische druk.

Het mooie van penicilline is dat het een grote effectiviteit heeft met maar geringe bijwerkingen. Er zijn smalspectrumpenicillinen, deze werken tegen een beperkt aantal soorten bacteriën, en er zijn breedspectrumpenicillinen, die tegen veel meer soorten bacteriën actief zijn. Breedspectrumpenicillinen maken veel meer bacteriën dood dan alleen de ziekmakende bacteriën, waardoor er relatief meer bijwerkingen optreden. Daarom zal een arts bij voorkeur smalspectrumpenicillinen voorschrijven.

Het maatschappelijk belang van penicilline.

De ontdekking van penicilline betekende een doorbraak in de bestrijding van ziektekiemen. Penicilline heeft talloze levens gered. Ook opende de ontdekking van penicilline de zoektocht naar nieuwe antibiotica. Er werden andere natuurlijke antibiotica gevonden, de meeste niet meer afkomstig van schimmels maar van bacteriën. Tegenwoordig worden de meeste antibiotica gedeeltelijk of helemaal synthetisch aangemaakt.

Er is echter een probleem dat al in de jaren '40 onderkend werd, maar dat nu steeds nijpender wordt: resistentie. Bacteriën kunnen na verloop van tijd door verandering van eigenschappen ongevoelig worden voor bepaalde antibiotica. Sommige bacteriën, vooral de stafylokokken, raken ongevoelig. Negen van de tien stafylokokkenstammen is inmiddels ongevoelig voor penicilline. Steeds weer vinden bacteriën een antwoord op nieuwe antibiotica, door de antibiotica bijvoorbeeld met enzymen af te breken, door het veranderen van de celwand of door antibiotica-ongevoelige eiwitten aan te maken. In ziekenhuizen is het voorkomen van de resistente staphylococcus areus, de MRSA bacterie, een groot probleem. Ook het veelvuldig gebruik van antibiotica in de diergeneeskunde en bio-industrie dragen bij aan de toenemende resistentie. Om het proces van resistentie te vertragen, moet antibiotica terughoudend worden voorgeschreven, alleen als het echt nodig is.

Wat resistentie ook in de hand werkt, is het feit dat mensen een antibioticakuur niet afmaken. Men voelt zich beter, maar de bacterie is nog niet uit het lichaam verdwenen. Als er te vroeg met de kuur wordt gestopt, zullen de overblijvende bacteriën, dit zijn de sterkste bacteriën want ze waren nog niet gedood door de antibiotica, zich weer vermenigvuldigen. Hieruit evolueren zich op den duur stammen die volledig resistent zijn. Resistente TBC heeft zich bijvoorbeeld kunnen ontwikkelen onder dak- en thuislozen, omdat ze moeite hebben met de discipline van de antibioticakuur.

De vanzelfsprekendheid van het gebruik alsmede de vanzelfsprekendheid van de verwachte resultaten van antibiotica staan op de tocht, omdat antibiotica steeds minder werkzaam worden. Ziekten die onder controle leken, steken de kop weer op. Resistentie zit de ontwikkeling van nieuwe antibiotica op de hielen. Antibiotica en resistentie zijn in een race verwikkeld waarvan de uitkomst van levensbelang is.

Bronnen

  1. www.kennislink.nl
  2. www.medicininfo.nl
  3. www.wikipedia.nl
  4. www.artsennet.nl
  5. www.ergogenics.nl
  6. www.rivm.nl
  7. www.gezondweb.be
  8. www.100jaarfarmacologie.nl

Writing Services

Essay Writing
Service

Find out how the very best essay writing service can help you accomplish more and achieve higher marks today.

Assignment Writing Service

From complicated assignments to tricky tasks, our experts can tackle virtually any question thrown at them.

Dissertation Writing Service

A dissertation (also known as a thesis or research project) is probably the most important piece of work for any student! From full dissertations to individual chapters, we’re on hand to support you.

Coursework Writing Service

Our expert qualified writers can help you get your coursework right first time, every time.

Dissertation Proposal Service

The first step to completing a dissertation is to create a proposal that talks about what you wish to do. Our experts can design suitable methodologies - perfect to help you get started with a dissertation.

Report Writing
Service

Reports for any audience. Perfectly structured, professionally written, and tailored to suit your exact requirements.

Essay Skeleton Answer Service

If you’re just looking for some help to get started on an essay, our outline service provides you with a perfect essay plan.

Marking & Proofreading Service

Not sure if your work is hitting the mark? Struggling to get feedback from your lecturer? Our premium marking service was created just for you - get the feedback you deserve now.

Exam Revision
Service

Exams can be one of the most stressful experiences you’ll ever have! Revision is key, and we’re here to help. With custom created revision notes and exam answers, you’ll never feel underprepared again.