Penicilline

Uriel Hoeberichts

In de afgelopen publicaties van staut zijn verschillende technische objecten en processen de revue gepasseerd. In deze editie van staut zal er geen technisch object besproken worden, maar een medicijn. Dit medicijn is al lange tijd beschikbaar en is onmisbaar in de huidige geneeskunde. Als het niet voor WO II was ontdekt, zouden er vele gewonde soldaten zijn overleden. Dit artikel zal gaan over het antibioticum: penicilline.

Ontdekking

Alexander Fleming, een Britse arts en bacterioloog, ontdekte in 1928 per toeval een antibacteriële stof. Hij was bezig met een onderzoek naar stafylokokken, hedendaags de ziekenhuisbacteriën genoemd. Deze bacteriën worden door mens en dier met zich meegedragen. Deze bacterie is alleen te bestrijden met antibiotica.

Tijdens het onderzoek met de bacterie merkte hij tot zijn grote ergernis dat zijn bacteriekweken met een schimmel verontreinigd waren. Op de voedingsbodem van het onderzoek naar stafylokokken vond Fleming de schimmel Penicillum notatu. Wat opviel was dat rondom de schimmel alle bacteriën waren verdwenen.

Veel onderzoekers voor Fleming was dit ook al opgevallen, echter niemand behalve Fleming heeft zich hierin verdiept. Het bleek dat de schimmel capabel was om een stof af te scheiden die ervoor zorgde dat de bacteriën werden gedood. Uiteindelijk noemde Fleming de ontdekte stof: penicilline.

Er is vanaf dat moment getracht om kleine hoeveelheden penicilline te produceren, dit omdat het onderzoeksteam niet te hard van stapel wilde lopen. Maar juist doordat er zo weinig werd gemaakt was het niet gemakkelijk om de stof te zuiveren en uiteindelijk ging de stof steeds verloren. Omdat de experimenten steeds mislukten ging de hoop op een goedwerkende antibacteriële stof verloren.

In gebruikname

Echter, 10 jaar later, begon een groep wetenschappers onder leiding van Howard Florey en Ernst Boris Chain, met het isoleren van samples van penicilline, de stof die door Fleming ontdekt was. Dit was noodzakelijk om in een later stadium grote hoeveelheden te kunnen produceren en te zuiveren. De verkregen penicilline werd getest op dieren en uiteindelijk op mensen.

Een van die mensen waarop het nieuwe geneesmiddel werd getest was Harry Lambert. Hij was een patiënt van Alexander Fleming en lag op sterven. Fleming en zijn team streden al meerdere weken voor zijn leven. Ze probeerden hem te genezen met middelen die beschikbaar waren in die tijd, maar dit had een averechts effect; Lambert werd alleen maar zieker. Frappant aan de ziekte van Lambert was dat bekend was welke ziekte het was, maar dat het niet goed bestreden kon worden. Er waren microben het lichaam van Lambert binnengedrongen. Deze zorgden ervoor dat het lichaam verzwakt en vergiftigd werd.

Ernst Borin Chain

Eerst leek het erop dat Lambert griep had opgelopen, maar toen bleek al snel dat hij een hersenvliesontsteking had. Deze infectie zorgt ervoor dat de weke vliezen rondom de hersenen en ruggenmerg gaan ontsteken. Om zeker te weten dat Lambert deze ziekte had opgelopen, gebruikte Fleming een holle naald en een injectiespuit om een monster met vocht te nemen uit Lamberts ruggenmerg. Hieraan was duidelijk te zien dat de kwaadaardige microben zich hadden gevestigd in het lichaam en de oorzaak waren van de dodelijke ziekte. Fleming belde met professor Howard Florey en hij overhandigde het nieuw ontwikkeld geneesmiddel aan Fleming om te kijken of het zou werken op de zieke patiënt.

Florey had duidelijk uitgelegd hoe de nieuwe penicilline moest worden toegediend zodat het geneesmiddel goed zijn werk kon doen. Dit was belangrijk aangezien penicilline zijn werking in het lichaam na een aantal uur verliest en dus moet er regelmatig een nieuwe dosering worden toegediend. Op 6 augustus 1942 werd er geschiedenis geschreven in de medische wereld; het wondermiddel penicilline werd toegediend en Fleming zag de ongelooflijke kracht van het medicijn met zijn eigen ogen.

Na deze ontdekking volgden nog vele andere antibiotica. De productie van penicilline nam pas echt toe toen de Verenigde Staten betrokken raakte bij de Tweede Wereldoorlog. De Amerikaanse regering stak veel geld in de zaak en op D-Day (1944) was er voor elke gewonde soldaat genoeg penicilline beschikbaar. In 1945 kregen Florey, Chain en Fleming de Nobelprijs voor de Fysiologie/Geneeskunde.

De werking

De werking van penicilline is vrij eenvoudig te beschrijven. Penicilline blokkeert een enzym genaamd DD-transpeptidase. Dit enzym is verantwoordelijk voor de bouw van de celwand van de bacterie prokaryoot. Omdat mensen en dieren geen celwand hebben, werkt penicilline uitsluitend op bepaalde bacteriële celwanden.

Er zijn verschillende soorten penicilline verkrijgbaar, het verschil ligt hem in een smal en breed spectrum. Dit wil zeggen dat smalspectrum-penicillines werken tegen een beperkt (smal) aantal soorten bacteriën, terwijl breedspectrum-penicillinnes tegen veel meer soorten bacteriën actief kunnen zijn. Het gevaar van de breedspectrum-penicillines is wel dat die veel meer bacteriën doden dan alleen de bacteriën die een infectie of ziekte veroorzaken. Daarom zal een arts meestal een kuur met smalspectrum-penicillinen voorschrijven.

Nieuwe problemen

Penicilline is een geneesmiddel dat zijn werk goed verricht. Echter sinds de jaren 40 is er een probleem bijgekomen namelijk: resistentie. Een bepaalde bacterie kan na verloop van tijd veranderen door verschillende omstandigheden en daarbij ongevoelig worden voor een bepaalde soort antibiotica. Zodra een bacterie resistent wordt moet er een nieuw antibioticum gevonden worden. Dit kost veel tijd en geld, gezien er een compleet onderzoek moet worden opgestart. Om dit probleem te voorkomen moet penicilline, in het algemeen alle antibiotica, goed en spaarzaam worden toegepast zodat de bacteriën niet resistent kunnen worden. Door dit beleid zijn in landen zoals Nederland en Groot-Brittannië minder problemen met resistentie dan in landen zoals Frankrijk en Belgie, waar er niet zo nauw op gelet wordt of er aan de voorschriften worden voldaan.

Penicilline is net als vele andere medicijnen per toeval ontdekt en op de gok getest, maar heeft toch al vele levens gered. Niet alleen in de oorlog, maar ook nog vandaag is penicilline van levensbelang voor verzwakte mensen, kleine kinderen en ouderen.

Publicatie verschenen in Simon Ster 42.4