Les penicilines son antibióticos del grupu de los betalactámicos emplegaos profusamente nel tratamientu d'infeiciones provocaes por bacteries sensibles. La mayoría de les penicilines son derivaos del ácidu 6-aminopenicilánico, difiriendo ente sigo según la sustitución na cadena llateral de la so grupu amino. La penicilina G o bencipenicilina foi'l primer antibióticu emplegáu llargamente en medicina; el so descubrimientu foi atribuyíu a Alexander Fleming en 1928, que llogró'l Premiu Nobel en Fisioloxía o Medicina en 1945 xunto colos científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey, creadores d'un métodu pa producir el fármacu en masa.
Nun se conoz por completu'l mecanismu d'aición de les penicilines, magar la so analoxía a la D-alanil-D-alanina terminal, asitiada na cadena llateral peptídica de la subunidad del peptidoglicano, suxer que'l so calter bactericida deriva de la so intervención como inhibidor del procesu de transpeptidación mientres la síntesis d'aquel. D'esta miente, la penicilina actúa debilitando la paré bacteriana y favoreciendo la lisis osmótica de la bacteria mientres el procesu de multiplicación.
Esiste una gran diversidá de penicilines. Delles especies de fungos del xéneru Penicillium sinteticen de forma natural penicilines, como'l primer tipu aislláu, la penicilina G. Sicasí, por cuenta de la apaición de resistencies, desenvolviéronse otres families siguiendo básicamente dos estratexes: la adición de precursores pa la cadena llateral nel mediu de cultivu del fungu productor, lo que se traduz na producción de penicilines biosintéticas; y la cambéu químicu de la penicilina llograda pola fermentadura bioteunolóxica, lo que da llugar a les penicilines semisintéticas.
Les penicilines difieren ente sigo según el so espectru d'aición. Por casu, la bencilpenicilina ye eficaz contra bacteries Gram positives como estreptococos y estafilococos, y Gram negatives, como gonococos y meningococos, pero tien d'alministrase por vía parenteral por cuenta de la so sensibilidá al pH ácidu del estómagu. La fenoximetil penicilina ye, sicasí, resistente a esti pH y puede alministrase per vía oral. La ampicilina, amás de caltener esta resistencia, ye eficaz contra otres bacteries Gram negatives como Haemophilus, Salmonella y Shigella.
Magar les penicilines son los antibióticos menos tóxicos, pueden causar alerxes, n'ocasiones severes. Sicasí, solo'l 1 % de los pacientes que reciben tratamientos con betalactámicos desenvolver. Yá que un shock anafiláctico puede conducir a la muerte del paciente, ye necesariu entrugalo enantes d'empecipiar el tratamientu.
Amás de les sos propiedaes antibacterianas, la penicilina ye un efeutivu antídotu contra los efeutos del envelenamientu por α-amanitina, unu de los aminoácidos tóxicos de los fungos del xéneru Amanita.
Historia de les penicilines
Anque xeneralmente atribúyese a Alexander Fleming el descubrimientu de la penicilina, munches dómines y cultures distintes llegaron por aciu la observación y la esperiencia a conocer y emplegar les propiedaes bactericidas de los mohos. Afayáronse precedentes na Grecia y Historia de la India India antigües, y nos exércitos de Ceilán del sieglu II. Tuvo tamién presente nes cultures tradicionales de rexones tan distintes y distantes como Serbia, Rusia o China, según nos nativos de Norteamérica. Solíase aplicar alimentos floriaos o tierra del suelu que contuviera fungos a les firíes de guerra. Dende'l sieglu VIII a lo menos, los médicos árabes curaben infeiciones untando les firíes con una pasta blanco que se formaba nos arneses de cueru con que se ensillaban los burros de carga. A lo llargo del sieglu XVII dalgunos farmacólogos y herboristas ingleses, como John Parkington, incluyeron el tratamientu con fungos nos rexistros de farmacia.
right|thumb|Hospital St. Mary de Londres, en que la so famosa ala Clarence taba asitiada'l departamentu d'inoculación d'Almroth Wright y Alexander Fleming onde tuvo llugar el descubrimientu de la penicilina.
A finales del sieglu XIX, Henle (unu de los grandes científicos de la llamada "xeneración entemedia") amena nel so discípulu Robert Koch, na Universidá de Gotinga, l'interés polos trabayos d'Agostino Bassi y Casimir Davaine, que lu llevaría a investigar a los microorganismos como axentes causales de les enfermedaes. Esto conduciríalu en 1876 a afayar que Bacillus anthracis yera l'axente causal específicu del carbunclu, na llinia de la teoría microbiana de la enfermedá, y a enunciar los sos célebres postulaos. Más tarde, Paul Ehrlich, que trabayó con Koch en Berlín, desenvolvió'l conceutu de "Magische Kugel" o bala máxica, denominando asina a aquellos componentes químicos que pudieren esaniciar selectivamente a los xermes. Finalmente, en 1909 consiguió sintetizar un compuestu, el Nᵘ606, más tarde conocíu como salvarsán, que s'amosó eficaz contra la sífilis. Esti descubrimientu influyó darréu en Alexander Fleming, hasta'l puntu de qu'esisten caricatures del nuevu Fleming carauterizáu y moteyáu como "recluta 606".
Coles mesmes o pocu dempués, conocíu'l fechu de que les bacteries podíen provocar enfermedaes, asocediéronse ensame d'observaciones, tanto in vivo como in vitro, de que los mohos exercíen una aición bactericida. Por solo citar dellos nomes, sirvan d'exemplu los trabayos de John Scott Burdon-Sanderson, Joseph Lister, William Roberts, John Tyndall, Louis Pasteur y Jules Francois Joubert, Carl Garré, Vincenzo Tiberio, Ernest Duchesne, Andre Gratia y Sara Dath.
En marzu de 2000, médicos del Hospital San Juan de Dios de San Xosé (Costa Rica) publicaron los escritos del científicu y médicu costarricanu Clodomiro Clorito Picáu Twight (1887-1944). Nel reporte espliquen les esperiencies qu'adquirió Picáu ente 1915 y 1927 alrodiu de l'aición inhibitoria de los fungos del xéneru Penicillium sobre la crecedera d'estafilococos y estreptococos (bacteries causantes d'una serie d'infeiciones humanes). Aparentemente, Clorito Picáu reportó'l so descubrimientu a l'Academia de Ciencies de París, pero nun lu patentó, a pesar de que la so investigación fuera empecipiada unos pocos años primero que la de Fleming.
Alexander Fleming
El descubrimientu de la penicilina foi presentáu como un exemplu «icónico» de cómo procede'l métodu científicu al traviés de la observación, y de l'habilidá singular d'Alexander Fleming interpretando un fenómenu casual. El mesmu Fleming abona esta versión na so conferencia de receición del premiu Nobel. Sicasí, dellos autores revisen esta hestoria oficial, y cunten que, ensin restar méritos, ta aburuyada por mitos, la necesidá de propaganda na Segunda Guerra Mundial y tamién una cierta llucha pol prestíu d'instituciones con influencies sobre árees del poder y la prensa. George Wong, al considerar la versión d'un descubrimientu casual, fai notar los siguientes antecedentes: Conocía a casi tolos autores mentaos nel apartáu anterior. El so gran númberu ye yá por si solu indicador de qu'esistía toa una corriente qu'investigaba nel campu con mutua conocencia de trabayos. El mesmu Fleming almitir na so conferencia de Nobel. Buscaba viviegamente una sustancia bactericida: impresionáu pelos campos de guerra europeos na Primer Guerra Mundial y les baxes por infeición nes firíes, ensayó con salvarsán, afayó la lisozima constatando que nun afectaba a nengún de los organismos problemáticos de la penicilina, y ello entá en contra de la llinia marcada pol so xefe, Almroth Wright, más comenenciudu na inmunización. Compara nel so primer trabayu l'espectru d'aición de la penicilina y la lisozima.
El descubrimientu de la penicilina según Fleming asocedió na mañana del vienres 28 de setiembre de 1928, cuando taba estudiando cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus nel suétanu del llaboratoriu del Hospital St. Mary en Londres, asitiáu na Ala Clarence, agora parte del Imperial College.Kendall F. Haven, Marvels of Science (Libraries Unlimited, 1994) p182 En tornando d'un mes de vacaciones, reparó que munchos cultivos taben contaminaos y tirar a una bandexa de lysol. Afortunadamente, recibió una visita d'un antiguu compañeru y, al enseña-y lo que taba faciendo con dalguna de les plaques qu'entá nun fueren llavaes, diose cuenta de que nuna d'elles, alredor del fungu contaminante, creárase un halo de tresparencia, lo qu'indicaba destrucción celular. La observación inmediata ye que se trataba d'una sustancia difusible procedente del contaminante. Darréu aislló y cultivó el fungu nuna placa na que disponía radialmente dellos microorganismos comprobando cuálos yeren sensibles. La identificación del espécime como Penicillium notatum realizar Charles Tom. Publicó'l so descubrimientu ensin que recibiera demasiada atención y, según los compañeros de Fleming, tampoco él mesmu dio cuenta nun entamu del potencial de la sustancia, sinón progresivamente, cuantimás pola so baxa estabilidá. Nel so trabayu llogró un peneráu llibre de célules qu'inyectó a coneyos, comprobando asina qu'escarecía de toxicidá. Tamién apreció la so utilidá p'aisllar Haemophilus influenzae a partir d'esputos.Fleming, A. (1929). On the antibacterial action of cultures of a Penicillium, with special reference to their use in the isolation of B. influenzae. British Journal of Experimental Pathology. 10: 226-236.
Primeres aplicaciones en medicina y aislamientu thumb|Aspeutu al microscopiu ópticu de les hifes y conidióforos de Penicillium, fungu del cual aisllóse la penicilina. Por cuenta del so calter cobarde, Fleming nun consiguía tresmitir entusiasmu sobre'l so descubrimientu, anque siguió mientres enforma tiempu trabayando nél, hasta 1934 en que lo abandonó pa dedicase a les sulfamides. La primer demostración de que la penicilina yera útil pa la medicina llevar a cabu en 1930 el patólogu inglés Cecil George Paine, antiguu alumnu de Fleming, qu'intentó tratar la psicosis, pero ensin ésitu, probablemente porque la melecina nun yera alministráu con abonda fondura. Sicasí, llogró tener ésitu aplicando'l peneráu en neonatos pal tratamientu de la oftalmía neonatal, llogrando'l so primera cura'l 25 de payares de 1930, nun adultu y tres nácaros. Anque estes resultaos nun fueron publicaos, influyeron en Howard Walter Florey, que foi compañeru de Paine na Universidá de Sheffield.
Ente 1928 y 1938 Florey interesar en primer llugar pola lisozima, y darréu pol segundu descubrimientu de Fleming. A diferencia d'esti postreru, que casi nun cuntaba con plantía, formó un gran equipu con personalidaes de la talla de Chain, Leslie Falk, Norman Heatley y hasta otros 22 collaboradores ente investigadores y téunicos con gran cantidá de medios na escuela de patoloxía Sir William Dunn d'Oxford, anque curiosamente, según Florey, non pol so potencial farmacéuticu, sinón por un puru interés científicu. La so capacidá de procesáu superaba los 500 llitros de cultivu selmanales.
La purificación de la penicilina producir en 1939, a cargu del bioquímicu Heatley, utilizando grandes volúmenes de peneráu por aciu un sistema a rodapiellu y estraición por amil acetato. Edward Abraham terminó d'esaniciar el restu d'impureces por cromatografía en columna d'alúmina. Darréu probóse la sustancia en mures infestaos con Streptococcus. El primer ser humanu tratáu con penicilina purificada foi l'axente de policía Albert Alexander nel Hospital John Radcliffe, el 12 de febreru de 1941. El paciente finó porque nun se-y pudo alministrar abondu fármacu.
Les primeres compañíes n'interesase pola patente fueron Glaxo y Kemball Bishop.
Desenvolvimientu de la producción industrial y otres penicilines thumb|200px|Galpón de fermentadura, similar a los calderos onde se preparar per primer vegada la producción masiva de penicilina somorguiada, n'Illinois, Estaos Xuníos.