A penicilina G é um antibiótico natural derivado de um fungo, o bolor do pão Penicillium chrysogenum (ou P. notatum). Ela foi descoberta em 15 de setembro de 1928, pelo médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming e está disponível como fármaco desde 1941, sendo o primeiro antibiótico a ser utilizado com sucesso.
O nome penicilina é usado também para outros antibióticos relacionados.
História
Alexander Fleming, o descobridor da penicilina.A penicilina foi descoberta em 1928 quando Alexander Fleming saiu de férias e esqueceu algumas placas com culturas de microrganismos em seu laboratório no Hospital St. Mary em Londres. Quando voltou, reparou que uma das suas culturas de Staphylococcus tinha sido contaminada por um bolor, e em volta das colônias deste não havia mais bactérias.
Então Fleming e seu colega, Dr. Pryce, descobriram um fungo do gênero Penicillium, e demonstraram que o fungo produzia uma substância responsável pelo efeito bactericida: a penicilina. Esta foi obtida em forma purificada por Howard Florey , Ernst Chain da Universidade de Oxford e Norman Heatley, muitos anos depois, em 1940. Eles comprovaram as suas qualidades antibióticas em ratos infectados, assim como a sua não-toxicidade.
Em 1941, os seus efeitos foram demonstrados em humanos. O primeiro homem a ser tratado com penicilina foi um agente da polícia que sofria de septicémia com abcessos disseminados, uma condição geralmente fatal na época. Ele melhorou bastante após a administração do fármaco, mas veio a falecer quando as reservas iniciais de penicilina se esgotaram.
Em 1945, Fleming, Florey e Chain receberam o Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina por este trabalho. A penicilina salvou milhares de vidas de soldados dos aliados na Segunda Guerra Mundial. Durante muito tempo, o capítulo que a penicilina abriu na história da Medicina parecia prometer o fim das doenças infecciosas de origem bacteriana como causa de mortalidade humana.A penicilina ajudou muito a sociedade daquela época e hoje também.
Estrutura
Estrutura geral das penicilinas.As penicilinas contêm um anel activo, o anel beta-lactâmico, que partilham com as cefalosporinas.
As penicilinas contém um núcleo comum a todas elas e uma região que varia conforme o subtipo.
Todas penicilinas têm a mesma estrutura básica: ácido 6 aminopenicilanico, um anel tiazolidina unido a um anel beta lactamico que leva um grupo amino livre.
Mecanismo de ação
Todos os antibióticos beta-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas) interferem na síntese de parede celular bacteriana, através de sua ligação com as enzimas PLP. A penicilina acopla num receptor presente na membrana interna bacteriana (PBP) e interfere com a transpeptidação que ancora o peptidoglicano estrutural de forma rígida em volta da bactéria. Como o interior desta é hiperosmótico, sem uma parede rígida há afluxo de água do exterior e a bactéria lisa (explode).
O principal mecanismo de resistência de bactérias à penicilina baseia-se na produção de Beta-lactamases, enzimas que degradam a penicilina impedindo sua ação.
Outro mecanismo de ação da Penicilina é a inativação do inibidor das enzimas autolíticas na parede celular, isto da como resultado a lise celular.
Usos terapêuticos
Há dois tipos principais de penicilina:
1.A Penicilina G ou benzilpenicilina, foi a primeiramente descoberta é geralmente injectavel (intra-venosa ou intra-muscular) ainda que existam formas bucais para tratamento dental. Ela é mal absorvida a partir do intestino por isso a via oral não é utilizada.
2.A Penicilina V ou fenoximetilpenicilina é geralmente administrada por via oral e é absorvida para o sangue ao nível intestinal.
As penicilinas são eliminadas por secreção tubular nos rins.
É a primeira escolha para infecções bactérianas causadas por organismos Gram-positivos e outros que não sejam suspeitos de resistência.
É geralmente eficaz contra espécies Gram+ ou de Streptococcus, Clostridium, Neisseria, e anaérobios excluindo Bacteroides. Usa-se em casos de meningite bacteriana, bacterémia, endocardite, infecções do tracto respiratório (pneumonia), faringite, escarlatina, sífilis, gonorreia, otite média e infecções da pele causadas pelos organismos referidos.
A Penicilina já não é a primeira escolha em infecções por Staphylococcus devido a resistência disseminada nesse género.
Efeitos indesejados
A penicilina não tem efeitos secundários significativos, mas pode raramente causar reações alérgicas e até choque anafilático nos indivíduos susceptíveis.
Sintomas iniciais nesses casos podem incluir eritemas cutâneos disseminados, febre e edema da laringe, com risco de asfixia. A sua introdução por injeção no organismo também é conhecida por ser dolorosa.
Além disso uso prolongado ou em altas doses pode causar deplecção da flora normal no intestino e suprainfecção com espécie patogénica.
Fármacos derivados
Existem muitos antibióticos derivados por métodos químicos industriais da penicilina, constituindo as penicilinas semi-sintéticas:
Amoxicilina, Ampicilina e Pivampicilina têm maior espectro de acção, e são eficazes contra mais tipos de organismos.
Flucloxacilina é mais resistente à beta-lactamase (uma penicilinase).
Carbenacilina, Aziocilina, Ticarcilina são eficazes contra espécies de Pseudomonas, especialmente a P.aeruginosa, que são importantes patogénios do meio hospitalar.
Biografia
Alexander Fleming nasceu em Lochfield, no sudoeste da Escócia, e estudou medicina na Universidade de Londres. Concluindo o curso em 1906, começa a pesquisar, em seguida, substâncias com potencial bactericida que não fossem tóxicas ao organismo humano. Trabalhou como médico microbiologista no Hospital de St. Mary, Londres, até o começo da Primeira Guerra Mundial. Durante a guerra foi médico militar nas frentes de batalha da França e ficou impressionado pela grande mortalidade nos hospitais de campanha causada pelas feridas de arma de fogo que resultavam em gangrena gasosa. Finalizada a guerra, regressou ao Hospital St. Mary onde buscou intensamente um novo anti-séptico que evitasse a dura agonia provocada pelas infecções durante a guerra.
Os dois descobrimentos de Fleming ocorreram nos anos 20 e ainda que tenham sido acidentais demonstram a grande capacidade de observação e intuição deste médico britânico. O descobrimento da lisozima ocorreu depois que o muco de seu nariz, procedente de um espirro, caísse sobre uma placa de cultura onde cresciam colônias bacterianas. Alguns dias mais tarde notou que as bactérias haviam sido destruídas no local onde se havia depositado o fluido nasal.
Ele chegou à descoberta da penicilina e de suas propriedades antibióticas em 1928, ao observar uma cultura de bactérias do tipo estafilococo e o desenvolvimento do mofo a seu redor, onde as bactérias circulam livres. O laboratório de Fleming estava habitualmente bagunçado, o que resultou em uma grande vantagem para sua segunda importante descoberta. Em Setembro de 1928, Fleming estava realizando vários experimentos em seu laboratório e ao inspecionar suas culturas antigas antes de destruí-las notou que a colônia de um fungo havia crescido espontaneamente, como um contaminante, numa das placas de Petri semeadas com Staphylococcus aureus. Fleming observou outras placas e comprovou que as colônias bacterianas que se encontravam ao redor do fungo (mais tarde identificado como Penicillium notatum) eram transparentes devido a uma lise bacteriana.
A lise significava a morte das bactérias, e no caso, das bactérias patogênicas (Staphylococcus aureus) crescidas na placa. Ainda que tenha reconhecido imediatamente a importância deste seu achado, seus colegas subestimaram-no.
A lise significava a morte das bactérias, e no caso, das bactérias patogênicas (Staphylococcus aureus) crescidas na placa. Ainda que tenha reconhecido imediatamente a importância deste seu achado, seus colegas subestimaram-no.
Aprofunda a pesquisa e constata que uma cultura líquida de mofo do gênero Penicillium evita o crescimento dos estafilococos. Publica os resultados desses estudos no British Journal of Experimental Pathology em 1929, mas não obtém reconhecimento nem recursos financeiros para aperfeiçoar o produto durante os anos seguintes.
Howard Walter Florey, Ernest Boris Chain e Norman Heatley foram os grandes resposáveis para transformar a penicilina em medicamento antibiótico, porém isso somente foi possível após Fleming ter tomado os créditos pela pesquisa clínica gerenciada por Florey. A equipe de Florey foi responsável por criar uma maneira de extração e de purificação como também pelos ensaios clínicos.
A produção industrial começou nos Estados Unidos (EUA) no início da II Guerra Mundial. Fleming, Florey e Chain recebem juntos o Nobel de Fisiologia/Medicina de 1945.
A produção industrial começou nos Estados Unidos (EUA) no início da II Guerra Mundial. Fleming, Florey e Chain recebem juntos o Nobel de Fisiologia/Medicina de 1945.
Fleming num selo das Ilhas Faroe
Fleming trabalhou com o fungo durante algum tempo, mas a obtenção e purificação da penicilina a partir dos cultivos de Penicillium notatum resultaram difíceis e mais apropriadas para os químicos. Mas a comunidade científica da época achava que a penicilina só seria útil para tratar infecções banais e por isto não lhe deu atenção. No entanto, o antibiótico despertou o interesse dos investigadores estado-unidenses, que durante a Segunda Guerra Mundial tentavam imitar a medicina militar alemã que possuía as sulfamidas. Os Farmacêuticos Ernst Boris Chain e Howard Walter Florey descobriram um método de purificação da penicilina que permitiu sua síntese e distribuição comercial para o resto da população
Fleming não patenteou sua descoberta, pois achava que assim seria mais fácil a difusão de um produto necessário para o tratamento das numerosas infecções que castigavam a população.
Por seus descobrimentos, Fleming compartilhou o Nobel de Fisiologia/Medicina de 1945 junto a Ernst Boris Chain e Howard Walter Florey.
Fleming foi membro do Chelsea Arts Club, um clube privado para artistas fundado em 1891 por sugestão do pintor James McNeil Whistler. Conta-se como anedota que Fleming foi admitido no clube depois de realizar "pinturas com germes" e que estas pinturas consistiam em pincelar o lenço com bactérias pigmentadas, as quais eram invisíveis no início, mas que surgiam com intensas cores uma vez incubadas e crescidas. As espécies bacterianas que utilizava eram:
Serratia marcescens – cor vermelha
Chromobacterium violaceum – cor púrpura
Micrococcus luteus – cor amarela
Micrococcus varians - branca
Micrococcus roseus – cor rosa
Bacillus sp. – alaranjada
Alexander Fleming morreu em 1955 de um ataque cardíaco. Foi enterrado como herói nacional na cripta da Catedral de São Paulo em Londres.
Seu descobrimento da penicilina significou uma mudança drástica para a medicina moderna, iniciando a chamada "Era dos antibióticos".
Fábula
Uma conhecida história conta que o pai de Winston Churchill custeou a educação de Fleming depois que o pai deste – um humilde lavrador – havia salvado Winston da morte num pântano. Essa história é falsa. Segundo Kevin Brown, na biografia Penicillin Man: Alexander Fleming and the Antibiotic Revolution, o próprio Alexander Fleming, numa carta a seu amigo Andre Gratia, chamou essa história de “fábula fantasiosa”.
Também não foi ele quem salvou Winston Churchill durante a Segunda Guerra Mundial. Churchill foi salvo por Lord Moran, que usou sulfonamida (pois ele não tinha experiência com penicilina), quando Churchill adoeceu em Cartago, Tunísia, em 1943.
Também não foi ele quem salvou Winston Churchill durante a Segunda Guerra Mundial. Churchill foi salvo por Lord Moran, que usou sulfonamida (pois ele não tinha experiência com penicilina), quando Churchill adoeceu em Cartago, Tunísia, em 1943.
Os jornais Daily Telegraph e The Morning Post de 21 de dezembro de 1943 noticiaram que ele havia sido salvo com penicilina. Na realidade, ele foi salvo com um recém-elaborado composto de sulfonamida, a Sulfapiridina, conhecida à epoca pelo código de pesquisa M&B693, descoberta e produzida por May & Baker Ltd - uma subsidiária do grupo francês Rhône-Poulenc. Num programa de rádio pouco tempo depois, Churchill se referiu à nova droga como "essa admirável M&B".
É provável que a informação correta não foi publicada nos jornais porque, como a sulfonamida havia sido uma descoberta do laboratório alemão Bayer e o Reino Unido estava em guerra com a Alemanha, pretendeu-se elevar o moral do Reino Unido associando a cura de Churchill à milagrosa penicilina
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