Breve storia degli antibiotici (prima della Penicillina)

Breve storia degli antibiotici (prima della Penicillina)

Tempo di lettura: 4 minuti

La maggior parte delle persone associa il termine chemioterapia ai trattamenti per il cancro.

Tuttavia, la chemioterapia è in realtà un termine più ampio che si riferisce a qualsiasi uso di sostanze chimiche o farmaci per curare le malattie.

La chemioterapia può coinvolgere farmaci che prendono di mira cellule o tessuti cancerosi, oppure può interessare farmaci antimicrobici che agiscono su microrganismi infettivi. I farmaci antimicrobici funzionano tipicamente distruggendo o interferendo con le strutture microbiche e gli enzimi, uccidendo le cellule microbiche o inibendone la crescita.

Ma prima di esaminare come funzionano questi farmaci, esploreremo brevemente la storia dell’uso degli antimicrobici da parte degli esseri umani ai fini della chemioterapia.

In una generazione cresciuta nell’era degli antibiotici ampiamente disponibili, è facile presumere che prima della loro introduzione, chiunque avesse un’infezione aveva poche possibilita’ di sopravvivervi.

Chiaramente non è così, poiché ci sono  sempre stati sopravvissuti anche alle infezioni più mortali, come la peste bubbonica, la difterite e la tubercolosi, grazie all’efficienza della risposta immunitaria innata. Tuttavia, è giusto dire che i tassi di mortalità per queste patologie una volta erano molto più alti di quanto lo siano oggi.

Storia antica

Ci sono anche buone prove storiche che le antiche civiltà usassero una varietà di trattamenti disponibili naturalmente per una infezione, come ad esempio erbe, miele e persino feci animali.

Uno dei trattamenti di maggior successo è stata l’applicazione topica del pane ammuffito,(già descritto nell’articolo “la storia della penicillina”) con molti riferimenti ai suoi effetti benefici praticato nell’’antico Egitto, in Cina, in Serbia, in Grecia ed a Roma.

Questa consapevolezza del beneficio apportato dalle muffe nelle patologie infettive è continuato negli anni, con riferimenti bibliografici importanti come quello di John Parkinson (1567–1640) nel suo libro Theatrum Botanicum , pubblicato nel 1640.

Inoltre, analisi chimiche dei resti scheletrici di persone della Nubia, che corrisponde all’attuale Sudan, datate tra il 350 e il 550 d.C. hanno mostrato residui dell’agente antimicrobico tetraciclina in quantità sufficientemente elevate da suggerire fosse in uso la fermentazione mirata della produzione di tetraciclina Streptomyces durante il processo di produzione della birra.

La birra risultante, che era densa e molto più simile ad un alimento che non ad una bevanda, era usata per trattare una varietà di disturbi sia negli adulti che nei bambini, comprese le malattie gengivali e le ferite.

Le proprietà antimicrobiche di alcune piante sono state riconosciute da varie culture in tutto il mondo, compresi gli erboristi indiani e cinesi che da tempo utilizzano piante per un’ampia varietà di scopi medici.

I guaritori di molte culture hanno compreso le proprietà antimicrobiche dei funghi e il loro uso di pane ammuffito o altri prodotti contenenti muffe per curare le ferite è stato ben documentato per secoli.

Oggi, mentre circa l’80% della popolazione mondiale fa ancora affidamento su medicinali di origine vegetale, gli scienziati stanno ora scoprendo i composti attivi che conferiscono i benefici medicinali contenuti in molte di queste piante comunemente utilizzate.

Rinascimento ed illuminismo

La scoperta di piccole creature viventi o ‘animalcules’ di Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) nel 1676, utilizzando un microscopio da lui progettato, iniziò lo studio della batteriologia dopo che aveva comunicato le sue scoperte nel 1665 a Robert Hooke (1635-1703) , un membro fondatore della Royal Society.

Alla fine del 1800, Robert Koch (1843–1910) e Louis Pasteur (1822–1895) furono in grado di stabilire l’associazione tra singole specie di batteri e malattie attraverso la propagazione su mezzi artificiali e negli animali.

La diffusione della gonorrea e della sifilide in particolare tra le classi sociali più elevate ha spinto gli studiosi a sperimentare possibili trattamenti.

Metalli pesanti come arsenico, bismuto e mercurio sono stati tutti utilizzati; venivano somministrati a livello sistemico o locale, mediante siringhe appositamente progettate.

Sebbene i sintomi risultavano migliorati, la somministrazione e gli effetti collaterali di questi “farmaci” spesso si sono rivelati peggiori della malattia.

 L’alba dell’era moderna

La piocianina è stata probabilmente il primo antibiotico ad essere usato per trattare le infezioni umane. Rudolf Emmerich (1856-1914) e Oscar Löw (1844-1941) scoprirono che i batteri verdi isolati dalle bende dei pazienti feriti inibivano la crescita di altri microbi.

Hanno coltivato l’organismo (Pseudomonas aeruginosa) in lotti e  hanno utilizzato il pigmento ottenuto come medicinale, con alterne fortune.

Fu solo quando Paul Ehrlich (1854-1915)  iniziò a lavorare sugli effetti antibatterici dei coloranti che iniziò davvero l’era moderna della chemioterapia antimicrobica. Il primo interesse di Ehrlich era nello sviluppo di coloranti per l’esame istologico dei tessuti.

Notò, infatti, che alcune macchie erano tossiche per i batteri e iniziò a cercare la “pallottola magica” che, nel folklore tedesco doveva essere originariamente ideata per uccidere i lupi mannari.

Il Salvarsan, una sostanza chimica a base di arsenico scoperta da Ehrlich e dal suo team nel 1909, si è rivelato un trattamento efficace per la sifilide ed è stato probabilmente il primo agente antimicrobico veramente moderno, sebbene non fosse un antibiotico nel senso stretto del termine.

Ehrlich non si è limitato ai prodotti chimici. Era anche molto interessato all’immunologia e lavorò con Robert Koch (1843-1910) ed Emil von Behring (1854-1917) per migliorare un’antitossina difterica.

Le antitossine sono quindi diventate la base della terapia antibatterica. William Osler (1849-1919) descrisse l’uso del “siero anti-streptococco” come trattamento per l’endocardite in cui i batteri isolati dalle emocolture venivano iniettati nei cavalli e il siero del cavallo veniva quindi somministrato ai pazienti.

La scoperta dei sulfamidici

Alcuni decenni dopo, gli scienziati tedeschi Josef Klarer, Fritz Mietzsch e Gerhard Domagk hanno scoperto l’attività antibatterica di un colorante sintetico, il prontosil, in grado di trattare le infezioni da streptococco e stafilococco nei topi.

La stessa figlia di Domagk è stata una delle prime persone curate con il  farmaco, che l’ha salvata da una grave infezione da streptococco prodotta da una ferita con un ago da ricamo. Gerhard Domagk(1895-1964) è stato insignito del Premio Nobel per la Medicina nel 1939 per il suo lavoro con prontosil e sulfanilamide, il prodotto di degradazione attivo del prontosil nel corpo.

La sulfanilamide, il primo antimicrobico sintetico creato, è servita come base per lo sviluppo chimico di una famiglia di sulfamidici. Un antimicrobico sintetico è un farmaco sviluppato da una sostanza chimica non presente in natura.

Il successo dei sulfamidici ha portato alla scoperta e alla produzione di ulteriori importanti classi di antimicrobici sintetici, inclusi i chinoloni e gli ossazolidinoni.

E poi arrivarono Fleming e la penicillina, ma questa è una storia che abbiamo già raccontato…

Dr. Giuseppe Scala

Fonti

https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/history-of-chemotherapy-and-antimicrobial-discovery/

https://academic.oup.com/jac/article/71/3/572/2364412

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7001623

https://www.youtube.com/watch?v=atGu_u1Yds0

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