ALEXANDER FLEMING y LA PENICILINA
Historia de su Descubrimiento

EL DESCUBRIDOR DE LA PENICILINA

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El descubrimiento de la penicilina, debido a Alexander Fleming, permitió notables avances en la investigación de los antibióticos instrumento fundamental en la lucha contra las enfermedades infecciosas.

Nacido en la pequeña ciudad escocesa de Lochfield el 6 de agosto de 1881, Alexander Fleming era el séptimo hijo de un modesto granjero de las Lowlands, en Ayshire. Desde niño había mostrado una sorprendente capacidad intelectual. Finalizados sus estudios primarios, se traslada, junto con sus hermanos, a Londres donde consigue su primer trabajo en una compañía naviera.

A la edad de veinte años, Alexander recibe su parte de fa herencia de su tío, John Fleming; este acontecimiento, junto con el apoyo de su hermano Tom que, al observar la falta de interés de Alexander en su trabajo, le insta a iniciar estudios de medicina, cambiaría el rumbo de su vida.

A pesar de que llevaba varios años alejado de los estudios y centrado en su trabajo en la naviera, aprueba con pasmosa facilidad el examen del London College of Preceptors y se inscribe en el St Mary’s Hospital Medical School a principios del año académico de 1901. En este centro, el más nuevo de los hospitales docentes de Londres —fundado en 1845 por el doctor Samuel Lane—, desarrollará toda su carrera profesional, a lo largo de cincuenta y un años.

Alexander fue un estudiante modelo desde el primer momento; varios premios académicos jalonan su paso por la mencionada institución. En 1902 obtiene los galardones de anatomía y fisiología. Dos años más tarde es premiado en anatomía superior, farmacología y química orgánica.

En julio de 1904 aprueba el examen intermedio de la Universidad de Londres, con sobresaliente en fisiología y farmacología. En enero del año siguiente sopera con éxito la prueba preliminar de acceso al Colegio Real de Cirujanos. Pero no será hasta 1906 cuando obtenga el título de medicina de la Universidad de Londres; comienza entonces a trabajar en el equipo de Almroth Wright, que dotará al hospital de un nuevo departamento: el de inoculación.

Durante esta etapa, Fleming publica varios artículos sobre bacteriología en las revistas lle Lancet y The Practitioner; por el titulado “El diagnóstico de la infección bacteriana aguda” recibe fa medalla Cheadle para medicina clínica de la institución londinense.

En julio de 1914 estalla la Primera Guerra Mundial; en octubre de ese mismo año, Wright y todo su equipo de bacteriólogos se incorporan al cuerpo médico del ejército. Son destinados a Boulogne, con el objetivo de estudiar el tratamiento quirúrgico de las heridas infectadas. Durante estos años de guerra conoce a una enfermera de origen irlandés, Sarati McElroy que se convierte en su esposa en diciembre de 1915

Tras la firma del armisticio. Alexander Fleming regresa a Londres como director adjunto del departamento de inoculación en el St Mary’s Hospital y publica, junto a A. B. Porteous, un artículo en The Lancet sobre los métodos para la transfusión de sangre. 

Descubrimiento de la Lisozima

Como resultado de las investigaciones científicas llevadas a cabo en los años posteriores a la guerra,Fleming descubrió un nuevo agente bacteriológico, la lisozima. El hallazgo tuvo mucho que ver con el método de trabajo que el científico desarrollaba en su laboratorio, no demasiado ordenado, según afirmaban sus colaboradores más cercanos. Fleming tenía la costumbre de guardar los cultivos durante dos o tres semanas en su mesa, con la intención de observar su evolución.

Así, en un porta objeto había depositado su propia mucosa nasal en el transcurso de un resfriado, constató un rasgo notable: alrededor de la mucosa no había colonias de bacterias. A partir  de esta observación dedujo que lo que había evitado el desarrollo de los gérmenes era que  «algo», la lisozima, se había desprendido de la mucosa.

En 1921, Fleming expuso sus descubrimientos sobre esta enzima, que pasaron completamente inadvertidos, en el Club de Investigación Médica. Hay que señalar que, a pesar de su notable capacidad de investigación, era un orador muy modesto. La falta de interés que suscitó en la comunidad científica sobre su trabajo sobre la lisozima no hizo, en modo alguno que decayera su ánimo; Fleming continuó realizando experimentos con este nuevo agente bacteriológico. En 1922, Wright, fascinado por los experimentos de su discípulo, propone  a Fleming como miembro de la Royal Society of Medicine. 

La penicilina

La Serendipia en la Investigación del Fleming

Pero, sin duda, el hecho más notable en la carrera científica de Alexander Fleming fue el descubrimiento de un nuevo agente inhibidor de la vida bacteriana, la penicilina. Este hallazgo, realizado en 1928, cuando Alexander Fleming era titular de la cátedra de Bacteriología en la Escuela de Medicina del St Marys Hospital, inauguro una nueva era en la práctica de la medicina.

El descubrimiento estuvo precedido por los estudios que Alexander Fleming estaba realizando sobre las variaciones de color de las colonias de estafilococos, lo que parecía estar relacionado con su virulencia. Se pensaba que estos cambios de tonalidad se producían si las colonias se incubaban durante veinticuatro horas y luego se conservaban a temperatura ambiente durante varios días. Fleming, en colaboración con M. Pryce, estudió estas alteraciones con cultivos de estafilococos procedentes de forúnculos, abscesos e infecciones de nariz, garganta y piel.

La primera anotación sobre la penicilina en el cuaderno de laboratorio de Fleming está fechada el 30 de octubre de 1928. El hecho que llamó la atención del científico fue una placa de cultivo de estafilococo, en la que existía una zona de colonias que habían desaparecido, alrededor de una gran mancha de hongo, lo que ponía de manifiesto la capacidad del hongo para atacar a los microorganismos patógenos comunes. El fenómeno, que suponía, de hecho, el descubrimiento de la penicilina, pasó en aquel momento desapercibido para todo el equipo, excepto para el propio FIeming, el único consciente de la importancia del hallazgo. Profundizó sus investigaciones en este ámbito y continuó realizando experimentos con el hongo encaminados a determinar su capacidad de destrucción de microorganismos.

Como resultado, publicó varios artículos sobre este tema; en 1929 aparecía, en la revista The Journal, el titulado «Sobre la acción bacteriana de la penicilina con especial referencia a su utilización en el aislamiento de B. lnfluenz.». En 1931, en el transcurso de una conferencia sobre «El empleo intravenoso de los germicidas», pronunciada en la Royal Society of Medicine, Fleming anuncia su descubrimiento de que la penicilina inhibe a los organismos anaerobios que causan la gangrena gaseosa.

Fue así como Flerning sentó la base de lo que, con el tiempo constituiría una de las armas más poderosas de la humanidad  para luchar contra las enfermedades. No obstante, se trataba sólo  de un primer  paso, ya que la utilización de la penicilina no hubiera sido posible sin los trabajo de los investigadores de Oxford,  H. W. Florey y E.B. Chain. Estos científicos llevaron a  cabo los procesos de purificación y concentración de la penicilina, con vista a poder  demostrar sus efectos terapéuticos. Sus conclusiones fueron publicadas en el artículo la “Penicilina como agente terapéutico”, apareció en 1940 en la revista The Lancet. Las aportaciones de Florey y Chain, que junto con Fleming, fueron galardonados con el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1945, permitieron la producción a gran escala de penicilina en Estados Unidos Bretaña.

Los poderes curativos de la penicilina radican en su facultad de impedir el normal desarrollo de una bacteria. Su acción consiste en destruir la corteza de las células. Cuando la corteza y la membrana de una célula se debilitan y revientan, la bacteria muere. ¿Cómo sucede esto? Las bacterias son microorganismos unicelulares, compuestos fundamentalmente de tres partes: una corteza externa protectora, una membrana interna elástica y un espeso líquido interior denominado citoplasma. Normalmente, la corteza rígida se expande con el desarrollo de la célula. Al principio se disuelve una porción de la corteza envejecida y, en consecuencia, la membrana flexible se dilata. Luego la corteza se restaura a partir de moléculas de mucoproteína, que desde el citoplasma y a través de la membrana son transportadas hasta la corteza de la célula mediante enzimas especiales que les sirven de vehículo. Las enzimas se unen y acoplan a las mucoproteínas, de modo semejante a una llave y su cerradura. Cuando la penicilina se introduce en este sistema, el proceso se distorsiona. Parte de la molécula de penicilina se asemeja a la estructura hermética de la molécula de mucoproteína. La enzima se acopla falsamente a una porción de penicilina y la transporta hasta el lugar de la corteza de la célula dispuesto para recibir la mucoproteína. La molécula de penicilina no encaja debidamente en su sitio y provoca una grieta en la nueva corteza. El desarrollo de la célula ejerce presiones crecientes sobre la corteza; la zona defectuosa cede y al fin se quiebra. Entonces, la membrana celular elástica se dilata hasta romperse; el citoplasma se derrama y la bacteria muere.

 El Reconocimiento público de Alexander Fleming

Sir Fleming es una de las personalidades que mayores muestras de gratitud ha recibido por parte de la comunidad científica y de la sociedad en general. En 1946, tras ser galardonado con la medalla de oro del Colegio Real de Cirujanos de Londres, de fue nombrado miembro honorario de numerosas instituciones: la Academia de Medicina ha de Buenos Aires, el Colegio de Cirujanos de Brasil, la Academia de Medicina de Turin, el Colegio de Farmacéuticos de Filadelfia y el Real Colegio de Médicos de Edimburgo.

En 1948 viajó a España, donde recibió, asimismo, diversos testimonios de reconocimiento. Fue designado miembro honorario de las reales academias de Medicina  de Madrid, Barcelona y Sevilla, de la Sociedad Española de Higiene y del Ateneo de Sevilla. Recibió el cargo de presidente de honor de la Sociedad Médica de Hospitales de Sevilla, la Gran Cruz de Alfonso X el Sabio y la medalla de oro de la Real Academia de Medicina de Sevilla.

También realizó diversos viajes por Estados Unidos, Pakistán —como delegado de la UNESCO— y Cuba —donde fue nombrado miembro de la Sociedad Cubana de Clínica y del Colegio Nacional de Farmacéuticos, y distinguido con diversos título: La Gran Cruz, Orden de Honor y Mérito de la Cruz Roja Cubana, entre otros. Alexander Fleming murió el 11 de marzo de 1955, de una trombosis coronaria; reposan en la cripta de la catedral de San Pablo, en Londres.

ALGO MAS SOBRE EL TEMA...

Al fenómeno que produce la eliminación de una bacteria por un hongo, o a una especie de otra índole que elimina a su contendiente, lo denominamos "antibiosis".

Hay antibiosis entre hongos y bacterias. Por eso se ha creado el término "antibiótico" para designar a la penicilina, por ejemplo. Los investigadores comprobaron que ciertos organismos elaboran sustancias perjudiciales y aun letales para otros, que fueron llamados antibióticos.

El primer antibiótico descubierto fue la piocianina, que se aisló del pus en 1860, aun antes de que se conociera la bacteria que lo produce. Desde entonces se han aislado muchos antibióticos de las bacterias y de una gran variedad de plantas, tales como los tomates y las cebollas.

A diferencia de los bacteriófagos (devoradores de bacterias), las sustancias antibióticas se emplean con gran éxito contra las bacterias patógenas. En la actualidad -las más importantes se aíslan de los hongos. De éstos, la penicilina, que proviene de un hongo muy relacionado con los que atacan los quesos Roquefort y Camembert, es el más eficaz.

La penicilina fue descubierta por Fleming en 1929, pero sus posibilidades no fueron totalmente apreciadas hasta 1940. Existen tres formas de. penicilina, de las cuales una sola es la realmente activa contra las bacterias. En contraste con otros muchos antibióticos, no es tóxica cuando se inyecta al hombre o a los animales.

Las bacterias expuestas a la acción de la penicilina se hinchan y no pueden dividirse, de modo que son fácilmente destruidas por los glóbulos blancos de la sangre. No todas las bacterias son vulnerables a la penicilina, por supuesto; los antibióticos son de naturaleza química diversa: algunos son semejantes a las proteínas, otros a las grasas y algunos son sustancias químicas complicadas de otros tipos. Un problema permanente en el campo de los antibióticos es el desarrollo de cepas de organismos resistentes a los mismos. La constante búsqueda de nuevos antibióticos que llevan a cabo las empresas farmacéuticas nos ha permitido conservar un tratamiento ventajoso contra los gérmenes.

La penicilina se emplea con éxito en el tratamiento de la sífilis. Durante muchos años se empleaba el salvarsán o algunos de sus derivados que contienen arsénico. El descubrimiento del salvarsán, droga suficiente para destruir la espiroqueta, fue el resultado de un largo proceso de ensayos y errores llevados a cabo por el médico alemán Ehrlich. Actualmente, esta droga ha sido reemplazada por la penicilina en el tratamiento de la sífilis. No debe confundirse la propiedad que posee la penicilina con la de otros organismos, como los virus.

La primera es un hongo capaz de inhibir la reproducción de las bacterias, en tanto que los virus son bacteriófagos, es decir se alimentan de bacterias, a las cuales parasitan. Los virus fueron descubiertos en 1917 por el investigador francés d'Herelle, quien observó que algún agente invisible destruía sus cultivos de la disentería.

Antes de conocerse la penicilina, se trató de curar muchas enfermedades con bacteriófagos (destructores de bacterias); pero la acción de éstos es completamente diversa a la del penicillium, pues éste no destruye las bacterias, sino que inhibe su función. Los botánicos, al clasificar la penicilina entre los hongos, la incluyen entre los ascomicetos (hongos con "saco"), que comprenden más de 35.000 especies.

Son denominados así porque sus esporas se forman en bolsas llamadas sacos. Cada saco produce de dos a ocho ascorporas. Entre los hongos ascomicetos, además del penicillium notatum (género y especie de la penicilina) se encuentran las levaduras, los hongos que aparecen  sobre los quesos, jaleas, frutas y trufas comestibles.

La penicilina es un antibiótico. Esta palabra, (pie significa "contra la vida", no se aplica exclusivamente a la penicilina, pues corresponde a todo elemento que inhiba la formación de otros seres microscópicos.

Puestos en presencia un hongo y una bacteria, ambos han de sobrevivir en el caldo de cultivo o en el tejido animal que les sirve de alimento; pero en su lucha por la supervivencia, triunfa siempre el mejor dotado. En el caso del hongo penicillium notatum, éste inhibe la reproducción de la bacteria, y triunfante en esa lucha, la deja hinchada e indefensa a merced de los glóbulos blancos.

Estos últimos constituyen la policía de la sangre y son los encargados de devorar las bacterias, ya sea que hayan perdido sus propiedades defensivas o bien sucumban bajo el ataque de los leucocitos (leuco, significa blanco, cito, célula). Como estos últimos son capaces de trasladarse con gran celeridad donde quiera que haya una infección y en su rápido traslado llegan a atravesar los vasos de pequeño calibre, acuden por millones y devoran sus presas emitiendo una prolongación de su protoplasma, que recibe el nombre de pseudopodio (pseudo, falso, y podio, pie).

Al envolver la bacteria con esa prolongación, la digieren merced a los jugos de su protoplasma, y al propio tiempo que eliminan elementos causantes de infecciones, depuran la sangre de los residuos orgánicos que pudieran dejar. Todo aquel que suela consumir queso Roquefort, habrá observado la formación de hongos en la superficie. Esa descomposición, que suele ir acompañada de una coloración verdosa y cierto olor acre, se debe a la presencia de hongos que son del mismo género que la penicilina, si bien pertenecen a otra especie.

La incidencia de la sífilis en los Estados Unidos, varía enormemente según las partes del país y los diferentes grupos de habitantes. En una serie de autopsias tomadas al azar, se encontró una proporción del 5,5% sobre 150.0Ó0 cadáveres. De los primeros dos millones de hombres reclutados durante la segunda guerra mundial, el 2,3 % de los blancos y el 27,2 % de los negros padecían de dicha enfermedad. Comprobada tal incidencia mediante la reacción de Wasserman y la de Kant, se logró atemperar el flagelo mediante una serie de inyecciones de penicilina, que resultó eficacísima para sanear el ambiente de los ejércitos. Localizado el enfermo, practicadas las reacciones y aplicado el tratamiento de penicilina, se destacaron excelentes resultados.

 

 

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