ALEXANDER FLEMING: BIOGRAPHIE UND BEITRÄGE - WISSENSCHAFT - 2025

Alexander Fleming (1881-1955) war ein schottischer Bakteriologe und Pharmakologe, der 1945 zusammen mit seinen Kollegen Howard Florey und Ernst Boris Chain den Nobelpreis für Medizin für die Entdeckung von Penicillin erhielt.

Fleming beobachtete, dass viele Soldaten während des Ersten Weltkriegs an einer Sepsis starben, die infizierte Wunden betraf. Antiseptika, die zu dieser Zeit zur Behandlung dieser Wunden eingesetzt wurden, verschlimmerten die Wunden, eine Tatsache, die Fleming in einem Artikel für das The Lancet Medical Journal beschrieb.

Fleming in seinem Labor.

Trotz dieser Entdeckung verwendeten die meisten Ärzte diese Antiseptika während des gesamten Krieges weiter, obwohl sie die Verwundeten tatsächlich verschlimmerten.

Fleming setzte seine Forschungen zu antibakteriellen Substanzen im St. Mary's Hospital fort und stellte fest, dass Nasenschleim das Bakterienwachstum hemmt, was zur Entdeckung von Lysozym führte.

Biografie

Alexander Fleming wurde am 6. August 1881 in Schottland speziell in der Stadt Ayr geboren. Flemings Familie war bäuerlichen Ursprungs; Er hatte drei Geschwister, alle aus der zweiten Ehe seines Vaters, Hugh Fleming.

Als Alexander sieben Jahre alt war, starb sein Vater. Infolgedessen wurde die Farm, auf der sie lebten, für Hugh Flemings Witwe namens Grace Stirling Morton verantwortlich gemacht.

Flemings frühe Studien waren angesichts der finanziellen Situation der Familie etwas prekär. Diese Ausbildung dauerte bis 1894, als Alexander dreizehn Jahre alt war.

Zu dieser Zeit zog Fleming nach London, einer Stadt, in der ein Stiefbruderarzt arbeitete. Dort schrieb sich Fleming am Royal Polytechnic Institute in der Regent Street ein. Danach arbeitete er in einer Reederei, in der er in verschiedenen Büros arbeitete.

Inmitten dieses Kontextes beschloss Fleming 1900, sich dem Londoner schottischen Regiment anzuschließen, da er am Burenkrieg teilnehmen wollte. Der Krieg endete jedoch, bevor er die Gelegenheit hatte, sich überhaupt in Richtung des Konflikts zu begeben.

Fleming zeichnete sich dadurch aus, dass er ein Mann war, der sich für den Krieg und seine Elemente interessierte und von ihm angezogen fühlte. Er blieb ein aktives Mitglied des Regiments, in das er sich vor langer Zeit einschrieb und am Ersten Weltkrieg teilnahm. Tatsächlich war er Offizier des Royal Army Medical Corps auf französischem Gebiet.

Universitäts Studien

In seinen frühen Zwanzigern erhielt Alexander Fleming ein bescheidenes Erbe von seinem Onkel John Fleming.

Dank dessen konnte Fleming sein Studium an der St. Mary's Hospital Medical School beginnen, die Teil der University of London war. Es war sein Arztbruder, der ihn motivierte, sich an dieser Einrichtung einzuschreiben.

Er trat dort 1901 ein und wurde 1906 Teil der Arbeitsgruppe von Almroth Wright, einem Bakteriologen und einer wichtigen Persönlichkeit auf dem Gebiet der Epidemiologie im Allgemeinen und der Impfstoffe. Diese Arbeitsbeziehung zwischen Fleming und Wright dauerte etwa 40 Jahre.

Fleming schloss 1908 sein Studium als Arzt mit Auszeichnung ab und erhielt die Goldmedaille der University of London.

Unterrichtsphase

Nach seinem Medizinstudium war Fleming bis 1914 Professor für Bakteriologie an der St. Mary's Hospital Medical School. Ein Jahr später heiratete er Sarah Marion McElroy, eine ursprünglich aus Irland stammende Krankenschwester, mit der er einen Sohn namens Robert Fleming hatte.

In diesem Zusammenhang fand Flemings Teilnahme am Ersten Weltkrieg statt. Seine Arbeit konzentrierte sich auf den westlichen Teil Frankreichs, auf Feldkrankenhäuser.

Fleming führte diese Arbeit bis 1918 durch, als er an die St. Mary's Hospital Medical School zurückkehrte und außerdem die Ernennung zum Professor für Bakteriologie an der University of London erhielt.

Dies war im Jahr 1928 und im selben Jahr wurde Fleming zum Direktor des Wright-Fleming-Instituts für Mikrobiologie ernannt, das in Anerkennung von Fleming und Almroth Wright gegründet wurde. Fleming war bis 1954 für dieses Institut verantwortlich.

Er lehrte weiter an der University of London, bis er 1948 zum emeritierten Professor dieses Studienhauses ernannt wurde.

Wichtigste Entdeckungen

Zwischen 1922 und 1928 machte Fleming seine beiden wichtigsten Entdeckungen: Lysozym 1922 und Penicillin 1928.

Beide Ergebnisse waren für die Menschheit sehr relevant und transzendent. 1945 erhielt er den Nobelpreis für Physiologie und Medizin, der mit Ernst Boris Chain und Howard Walter Florey, nordamerikanischen Wissenschaftlern, geteilt wurde, die ihr Wissen auch zur Entwicklung von Penicillin beitrugen.

Zweite Hochzeit und Tod

Vier Jahre nach Erhalt des Nobelpreises starb seine Frau Sarah Marion McElroy. 1953 heiratete Fleming erneut Amalia Koutsouri-Vourekas, die ebenfalls Ärztin war und an der St. Mary's Hospital Medical School arbeitete.

Zwei Jahre später, am 11. September 1955, verstarb Alexander Fleming. Zu Hause erlitt er einen Herzinfarkt. Zu dieser Zeit war Fleming 74 Jahre alt.

Entdeckung von Penicillin

Es wird gesagt, dass Alexander Fleming fast zufällig zur Entdeckung von Penicillin kam (Zufall), das aus einem Versehen resultierte, das der Wissenschaftler selbst in seinem Labor verursacht hatte. Lassen Sie sich jedoch nicht davon ablenken, da Fleming ein fleißiger und engagierter Arbeiter war.

Das genaue Datum für die Entdeckung von Penicillin ist der 15. September 1928. Im Sommer dieses Jahres machte Fleming zwei Wochen Urlaub und verließ sein Labor für einige Tage im St. Mary's Hospital. Medizinschule.

Labor in Unordnung

In diesem Labor hatte Fleming mehrere Bakterienkulturen, die er analysierte; Diese Bakterien wuchsen in Platten, die der Wissenschaftler dafür arrangiert hatte und die sich in einem Bereich in der Nähe eines Fensters befanden.

Nach zwei Wochen Urlaub kehrte Fleming in sein Labor zurück und bemerkte, dass einige der Teller Schimmel hatten, ein Element, das in seiner Abwesenheit gewachsen war.

Dies führte dazu, dass Flemings Experiment beschädigt worden war. Dann nahm Fleming die Platten und tauchte sie in ein Desinfektionsmittel, um die erzeugten Bakterien abzutöten.

Von allen Platten interessierte sich Fleming insbesondere für eine, an der er das Bakterium Staphylococcus aureus hatte: Es stellte sich heraus, dass der dort wachsende Schimmelpilz, der eine blaugrüne Farbe hatte, dieses Bakterium abgetötet hatte.

Dieser Schimmelpilz, der dort wuchs, stellte sich als Penicillium notatum-Pilz heraus, und Fleming erkannte zu der Zeit, dass diese Substanz in der Lage war, Staphylococcus aureus-Bakterien abzutöten.

Kultivierung des Pilzes und weitere Entdeckungen

Danach versuchte Fleming, den Pilz unter kontrollierten Bedingungen getrennt zu kultivieren, und die Ergebnisse, die er erzielte, überzeugten ihn nur noch mehr von der schädlichen Wirkung, die er auf dieses Bakterium hatte.

Fleming hörte bei dieser Entdeckung nicht auf, sondern begann andere Mikroorganismen dazu zu bringen, mit dem Pilz zu interagieren, den er zunächst fast zufällig entdeckte, und er erkannte, dass es andere Bakterien gab, die ebenfalls durch den fraglichen Schimmelpilz abgetötet wurden.

Chance beteiligt

Einige denken, dass die Entdeckung von Penicillin voller zufälliger Elemente war, jenseits der Nachlässigkeit des Wissenschaftlers selbst in seinem vorherigen Experiment.

Beispielsweise wurde festgestellt, dass London gerade im Sommer 1928 abruptere und intensivere Temperaturänderungen erlebte als gewöhnlich: Anfang August wurden Temperaturen zwischen 16 und 20 ° C festgestellt, und später stiegen die Temperaturen auf etwa 30 ° C. ° C.

Dies war relevant, da diese Schwingung das perfekte Szenario für die Entwicklung von zwei Elementen erzeugte, für deren Erzeugung sehr unterschiedliche Temperaturen erforderlich sind. Penicillium notatum wächst bei einer Temperatur von ungefähr 15-20 ° C, im Gegensatz zu Staphylococcus, der eine Temperatur von 30-31 ° C benötigt.

Dieses zufällig erzeugte Szenario ermöglichte die Entwicklung von zwei Elementen auf derselben Oberfläche, die zusammen den Effekt demonstrierten, den eines auf das andere hatte.

Ohne das kritische Auge und die Neugier von Alexander Fleming, der sich entschied, das erzielte Ergebnis nicht zu verwerfen, sondern zu analysieren, wäre der Zufall natürlich kein entscheidender Faktor gewesen.

Veröffentlichung des Befundes und erste Zweifel

1929 veröffentlichte Alexander Fleming seine Forschungen und Schlussfolgerungen im British Journal of Experimental Pathology, einer weithin anerkannten Publikation auf dem Gebiet der Medizin.

Trotz der Bedeutung, die Fleming von Beginn seiner Entdeckung an sah, hatte dieser Befund in der wissenschaftlichen Gemeinschaft keinen großen Einfluss.

Sogar Fleming bemerkte, dass andere Wissenschaftler ähnliche Arbeiten veröffentlicht hatten, indem sie auch bestimmte Pilze identifiziert hatten, die die Bildung bestimmter Bakterien verhinderten, und diese Arbeiten waren auch nicht von großer Bedeutung.

Fehlgeschlagene Versuche

Fleming versuchte weiterhin, sich auf die Entwicklung von Penicillin zu konzentrieren, und führte in den 1930er Jahren verschiedene Untersuchungen durch, um die Verbindung zu reinigen und zu stabilisieren. Bei seinen Forschungen stellte er fest, dass es nicht einfach war, den Wirkstoff aus dem arbeitenden Pilz zu isolieren.

Dies ließ ihn denken, dass es sehr wahrscheinlich war, dass die Produktion des Arzneimittels sehr komplex sein würde, selbst wenn es ihm gelingen würde, diese Antibiotika-Verbindung zu isolieren, und es praktisch unmöglich wäre, das Arzneimittel in Massenproduktion herzustellen, so dass es für alle verfügbar wäre.

Darüber hinaus ließen ihn die Experimente, die er bis zu diesem Zeitpunkt durchgeführt hatte, vermuten, dass die durch Penicillin erzeugte Wirkung nur vorübergehend war und dass das Antibiotikum nicht lange genug aktiv sein konnte, um bei Patienten eine bemerkenswerte Verbesserung zu erzielen.

Dieser Gedanke wurde jedoch von ihm selbst verworfen, als er über eine nicht oberflächliche Anwendung des Arzneimittels nachdachte. Er testete und forschte weiter bis 1940, als er das Projekt aufgab, weil er die Verbindung nicht reinigen konnte und keinen anderen Wissenschaftler fand, der sich für diese Forschung interessieren würde.

Überprüfung

Dies war nur der Anfang des Prozesses, da Alexander Fleming anschließend verschiedene Kontrollen durchführen musste, um zu überprüfen, wie sicher das Medikament beim Menschen angewendet werden kann und wie wirksam es sein kann, wenn es einmal im Körper ist.

Wie oben zu sehen war, brachte Fleming keine Wissenschaftler dazu, ihn zu unterstützen, zusätzlich zu der Tatsache, dass der britische Kontext der damaligen Zeit keine sehr hohen Investitionen in seine Forschung erlaubte, da Großbritannien in den Zweiten Weltkrieg verwickelt war und alle seine Bemühungen darauf gerichtet waren in Richtung dieser Front.

Die Veröffentlichungen der von Fleming gemachten Erkenntnisse überquerten jedoch den britischen Horizont und erreichten die Ohren zweier nordamerikanischer Wissenschaftler, die über die Rockfeller Foundation begannen, die Entwicklung von Penicillin auf massive Weise zu untersuchen und zu experimentieren.

Diese beiden Wissenschaftler, mit denen Fleming den 1945 erhaltenen Nobelpreis teilte, waren Ernst Boris Chain und Howard Walter Florey.

Amerikanische Zusammenarbeit

Da Alexander Fleming kein Chemiker war, war er bei seinen Versuchen, Penicillin zu stabilisieren, erfolglos. Nur 10 Jahre nach ihren ersten Experimenten zeigten der Biochemiker Chain und der Arzt Florey Interesse an dieser Verbindung, insbesondere wegen ihrer bakteriziden Eigenschaften.

Beide Wissenschaftler arbeiteten am Oxford Institute of Pathology und bildeten dort ein Team, durch das sie die Bestandteile von Penicillin analysieren und reinigen wollten, damit es stabilisiert und in kleinen Maßstäben in Experimenten mit zuvor infizierten Mäusen verwendet werden konnte.

Diese Experimente waren positiv, da festgestellt wurde, dass die Mäuse ohne Behandlung als Folge der Infektion starben; Im Gegensatz dazu gelang es den Mäusen, denen das aus Penicillin hergestellte Gegenmittel verabreicht worden war, zu heilen und zu leben.

Dies war die letzte Überprüfung, die entscheidend feststellte, dass die Staphylococcus aureus-Infektion geheilt war.

Nutzung

Diese Entdeckungen fanden in der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg statt, und genau in diesem Szenario wurde Penicillin am häufigsten verwendet, so dass es sogar als „Wunderdroge“ bezeichnet wurde.

Verschiedene Infektionen wurden schnell und effektiv geheilt, was inmitten dieses Kriegskonflikts entscheidend war.

Es gab ein ungünstiges Element, und das heißt, dass die Herstellung des Arzneimittels sehr teuer und sehr komplex war, um es in der massiven Weise zu erhalten, wie es notwendig war. Jahre später würde dieses Problem dank der Arbeit der in England geborenen Chemikerin Dorothy Hodgkin eine Lösung finden, die es schaffte, die Struktur von Penicillin durch Röntgenstrahlen zu entdecken.

Dies ermöglichte die Herstellung von synthetischem Penicillin, was eine viel kostengünstigere und schnellere Herstellung ermöglichte. Neben synthetischem Penicillin ermöglichte Hodgkins Experiment auch die Herstellung verschiedener Antibiotika auf der Basis von Cephalosporinen.

Hauptbeiträge

Kriegswundheilung

Zwischen 1914 und 1918 arbeitete Fleming mit seinem Mentor Sir Almroth Wright in einem Militärkrankenhaus in Bolougne, Frankreich, zusammen.

Der Große Krieg hatte schreckliche Konsequenzen für die alliierten Truppen, und beide suchten nach Wegen, um die größte Anzahl von Männern in einer Zeit zu erholen, in der eine einfache Wunde zum Tod führen könnte.

Fleming konzentrierte sich auf die Leistung der damals verwendeten Antiseptika. Seine Forschung konnte zeigen, dass diese Produkte die Bedingungen der tiefsten Wunden verschlechterten und die Zellen beschädigten, die für die Verteidigung des Körpers gegen die Bakterien verantwortlich sind, die Gangrän und Tetanus verursachen.

Obwohl die Studie kontrovers und weit verbreitet war, leistete sie einen entscheidenden Beitrag zur Behandlung von Patienten in nachfolgenden Kriegen.

Lysozym als antibakterielles Enzym

1920 beobachtete Fleming die Reaktion einer Bakterienkultur, auf die ein Tropfen Nasenausfluss gefallen war, dh Schleim.

Das Ereignis, obwohl lustig, ließ ihn sehen, dass diese Bakterien genau an der Stelle gestorben waren, an der der Tropfen fiel.

Zwei Jahre später veröffentlichte er die formale Forschung, in der er die Verwendung von Lysozym zur Bekämpfung bestimmter Arten von Bakterien entdeckte, ohne menschliche Zellen zu schädigen.

Heutzutage wird Lysozym zur Behandlung von oropharyngealen Infektionen und bestimmten Viruserkrankungen verwendet, um einige Reaktionen im Körper zu stimulieren und zur Wirkung von Antibiotika oder Chemotherapie beizutragen.

Obwohl es in menschlichen Flüssigkeiten wie Tränen, Schleim, Haaren und Nägeln vorkommt, wird es derzeit künstlich aus Eiweiß gewonnen.

Penicillin: das wichtigste Antibiotikum in der Geschichte

Eine der berühmtesten Fabeln in der Geschichte der Wissenschaft entstand, als Alexander Fleming 1927 Penicillin entdeckte. Er war von einem langen Urlaub mit seiner Familie zurückgekehrt und fand sein Labor ziemlich chaotisch.

Eine Staphylokultur war voller Schimmel, aber Fleming wollte sie nicht wegwerfen, sondern unter seinem Mikroskop betrachten. Überraschenderweise hatte der Schimmelpilz alle Bakterien auf seinem Weg abgetötet.

Eine gründlichere Untersuchung ermöglichte es ihm, die Substanz zu finden, die er selbst Penicillin nannte. Dieses starke Element würde eines der ersten wirksamen Antibiotika gegen Krankheiten sein, die zu dieser Zeit tödlich sein könnten, wie Scharlach, Lungenentzündung, Meningitis und Gonorrhoe.

Ihre Arbeit wurde 1929 im British Journal of Experimental Pathology veröffentlicht.

Penicillin Verbesserung

Obwohl Fleming alle Antworten hatte, war er nicht in der Lage, die wichtigste Komponente, Penicillin, aus Schimmelpilzkulturen zu isolieren, geschweige denn in hohen Konzentrationen zu produzieren.

Erst 1940 gelang es einem Team biochemischer Experten in Oxford, die richtige Molekülstruktur für Penicillin zu finden: Ernst Boris Chain und Edward Abraham unter der Anleitung von Howard Florey.

Später schlug ein anderer Wissenschaftler namens Norman Heatey die Technik vor, mit der die Substanz in Masse gereinigt und hergestellt werden kann.

Nach vielen klinischen und Herstellungsversuchen wurde Penicillin 1945 kommerziell vertrieben.

Fleming war in seiner Rolle in dieser Geschichte immer bescheiden und würdigte die anderen Nobelpreisträger Chain und Florey mehr. Der immense Beitrag zur Forschung ist jedoch mehr als klar.

Antibiotika Resistenz

Lange vor jedem anderen Wissenschaftler war Alexander Fleming auf die Idee gekommen, dass der falsche Einsatz von Antibiotika kontraproduktive Auswirkungen auf den Körper hat und Bakterien zunehmend resistenter gegen die Medikamente werden.

Nach der Vermarktung von Penicillin widmete sich der Mikrobiologe in mehreren Reden und Konferenzen der Betonung, dass das Antibiotikum nicht konsumiert werden sollte, es sei denn, es ist wirklich notwendig, und dass die Dosis nicht zu gering sein und auch nicht eingenommen werden sollte zu kurze Zeit.

Durch diesen Missbrauch des Arzneimittels können die krankheitsverursachenden Bakterien nur stärker werden, was den Zustand der Patienten verschlechtert und ihre Genesung behindert.

Fleming könnte nicht richtiger sein, und tatsächlich ist dies auch heute noch eine der Lektionen, die Ärzte am meisten betonen.

Verweise

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