ArchivDeutsches Ärzteblatt36/2006Alexander Fleming (1881–1955): Penicillin

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Alexander Fleming (1881–1955): Penicillin

Dtsch Arztebl 2006; 103(36): A-2286 / B-1984 / C-1915

Goddemeier, Christof

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Foto: picture-alliance/akg-
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Vor 125 Jahren wurde der Arzt und Forscher geboren.

Zeitlebens anerkannte Alexander Fleming den Anteil des Glücks an seiner Entdeckung. Den Begriff „Erfindung“ ließ er dafür nicht gelten. Selbst das Wort „Entdeckung“ verwendete er nur ungern. So sagte er 1945 in einer Rede vor der Académie de Médecine in Paris mit dem ihm eigenen trockenen Humor, man habe ihn „bezichtigt, das Penicillin erfunden zu haben. Erfinden ließ sich das Penicillin von keinem Menschen, denn es wurde vor undenklichen Zeiten von . . . einem gewissen Schimmelpilz hervorgebracht . . .“
Am 6. August 1881 wird Alexander Fleming im schottischen Lochfield geboren. Sein älterer Halbbruder Thomas praktiziert bereits als Augenarzt in London, als Alexander sich ebenfalls zum Medizinstudium entschließt. Um die Jahrhundertwende steckt die wissenschaftliche Medizin noch in den Kinderschuhen. So legt der erste Dozent, unter dem Fleming arbeitet, zur Behandlung einer Lungenentzündung einen Eisbeutel auf den betroffenen Lungenflügel. Dann geht er in Urlaub, sein Vertreter bevorzugt unterdessen heiße Umschläge. Wird nun auch der zweite Lungenflügel befallen, hat der Patient auf der einen Seite einen heißen Umschlag und auf der anderen einen Eisbeutel liegen. Manchmal wird er trotzdem gesund . . .
Seit 1902 leitet Almroth Wright die Bakteriologie am Saint Mary’s Hospital in London. Nach dem Examen tritt Fleming in sein Laboratorium ein. Während sein Chef sich als Genie und Olympier gefällt, legt Fleming sich still seine Philosophie des Forschens zurecht: Keine starren Pläne. Man müsse seine Tagesarbeit tun, dabei aber gewärtig sein, auf Unerwartetes zu stoßen und dessen Bedeutung abzuschätzen.
Spektakuläre Erfolge
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts sind die Ursachen von Infektionen zum Teil bekannt. Was jedoch fehlt, ist eine wirksame Behandlung. Seit Joseph Listers Arbeiten im Lancet (1867) bauen die Chirurgen auf Anti- und vor allem Asepsis. Man hat gelernt, die Wundverhältnisse zumindest nicht zu verschlimmern. Flemings Aufsatz „über die akuten Infektionskrankheiten“ steckt bereits 1908 das Betätigungsfeld eines ganzen Forscherlebens ab. Auch vor persönlichem Einsatz schreckt er nicht zurück. So lässt er sich 150 Millionen tote Staphylokokken in eine Vene injizieren, um zu beweisen, dass diese Applikationsform für Impfstoffe nicht geeignet ist.
Im Laboratorium von Boulogne-sur-Mer erkennt Fleming während des Ersten Weltkriegs, dass Antiseptika den schweren Wundbrand nicht nur nicht verhindern, sondern dessen Fortschreiten sogar begünstigen. Sein dringender Rat an die Chirurgen: abgestorbenes Gewebe so weit wie möglich zu entfernen, da es einen idealen Nährboden für Mikroben bilde und die Phagozyten hindere, zu ihnen vorzudringen (Lancet 1915).
1922 beobachtet Fleming, dass Nasensekret das Wachstum von Mikroben hemmt – das Lysozym ist gefunden. Bedauerlicherweise wirkt es zwar stark gegen harmlose Bakterien, doch deutlich schwächer gegen pathogene Keime. Bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts haben Joseph Lister, Ernest Duchesne und andere den Antagonismus von Schimmelpilzen und Bakterien beschrieben – „Antibiose“ ist also ein bekanntes Phänomen –, doch werden die Untersuchungen nicht weitergeführt. 1928 beobachtet Fleming erneut, dass bestimmte Bakterien in der Nachbarschaft von Penicillium notatum weiterleben, während andere in ihrem Wachstum erheblich behindert werden. Doch in wissenschaftlichen Kreisen ist das Klima einer Erforschung der Antibiose nicht eben förderlich. Denn bisher haben alle Experimente gezeigt, dass jede für die Mikroben schädliche Substanz auch gesundes Körpergewebe angreift.
Im gleichen Jahr wird Fleming Professor für Bakteriologie an der Londoner Universität. 1929 beschreibt er die Möglichkeiten des therapeutischen Einsatzes von Penicillin. Während die Chemotherapie weiter fortschreitet – seit 1910 wird Salvarsan erfolgreich gegen die Lues eingesetzt, und 1932 entwickelt Gerhard Domagk die Sulfonamide –, weist Fleming die bakterizide Wirkung und die fehlende Toxizität des Penicillins nach. Die reine chemische Darstellung gelingt erst 1940 der Oxforder Gruppe um Howard Florey und Ernst Chain. Der Siegeszug des Penicillins und damit die eigentliche Antibiotika-Ära beginnen. Spektakulär sind die Erfolge in der Behandlung der Gonorrhö. In Großbritannien verhindern die Kriegsverhältnisse zunächst die industrielle Herstellung in größerem Ausmaß. So wird das erste von der Oxford-Gruppe isolierte Penicillin G in den USA großtechnisch gewonnen. Die komplizierten Probleme der Massenherstellung löst man hier erstaunlich schnell. Fleming, Chain und Florey erhalten 1945 gemeinsam den Nobelpreis für Medizin. Christof Goddemeier
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