Aunque se utiliza en singular, el término penicilina no se refiere a un solo fármaco, sino a un extenso grupo de moléculas, de origen natural, utilizadas en el tratamiento de numerosas infecciones bacterianas.
La penicilina se descubrió por error
El descubrimiento de la penicilina se le atribuye al médico y biólogo escocés Alexander Fleming.
En 1928, Fleming realizó una investigación sobre algunas bacterias patógenas y las cultivó en placas de cultivo especiales. Una de estas placas estaba contaminada con un hongo, Penicillium notatum (ahora conocido como Penicillium chrysogenum).
Fleming se encontraba estudiando bacterias de estafilococo para entonces pero, luego de ausentarse casi por un mes de la ciudad de Londres, olvidó una placa de petri en la que se contenían bacterias cerca de una ventana abierta. Al regresar a sus experimentos, se encontró con que su experimento se había estropeado pues las muestras se habían contaminado con una especie de moho que había entrado con el viento.
La curiosidad de Fleming hizo que el científico en lugar de tirar su experimento arruinado a la basura, colocase su placa de petri al microscopio. Lo que observó fue que no solo el moho había contaminado todo el contenido de la placa, sino que alrededor de éste, había un claro, una zona limpia en la que el moho había matado a las bacterias.
Fleming, inmediatamente se dio cuenta de que la actividad antimicrobiana podía atribuirse a una sustancia producida por ese mismo hongo y lo aisló en un intento por identificarlo. Tras varios intentos, el médico escocés consiguió finalmente aislar ese hongo al que rebautizó con el nombre de «penicilina».
Transcurrieron varios años desde su descubrimiento hasta su uso en humanos
En 1929, Fleming decidió hacer pública su investigación y los resultados de sus pruebas clínicas. Desafortunadamente, debido a una serie de circunstancias desfavorables y la incapacidad de purificar la penicilina de tal manera que pudiera usarse de manera segura y en gran escala incluso en los hombres, este prometedor antimicrobiano fue dejado de lado.
Diez años más tarde, un grupo de químicos británicos (incluidos Abraham, Chain, Florey y Heatley), después de una extensa investigación y varios intentos, finalmente logró aislar el precioso antibiótico. En 1941, los ensayos clínicos comenzaron a establecer la eficacia y seguridad del uso de penicilina en infecciones humanas, y en 1943 comenzó la producción a gran escala.
La penicilina está compuesta por varias moléculas
La penicilina obtenida de cultivos de P. notatum en realidad no era una sola molécula, sino una mezcla de diferentes compuestos caracterizados por una estructura química general común a la que se unen diferentes sustituyentes.
La investigación realizada posteriormente destacó este hecho; además, se descubrió que, al realizar cambios en la composición del medio de cultivo, se podían obtener diferentes moléculas.
Más precisamente, se encontró que al agregar ácido fenilacético al medio de cultivo, se obtenía penicilina G (ahora conocida como bencilpenicilina ). Si, por el contrario, estaban presentes grandes cantidades de ácido fenoxiacético en el medio de cultivo, se obtenía penicilina V (ahora conocida como fenoximetilpenicilina y considerada el progenitor de las penicilinas acidorresistentes).
Mecanismo de acción de la penicilina
Las penicilinas llevan a cabo su acción antibiótica inhibiendo la síntesis de peptidoglicano (la pared celular bacteriana).
El peptidoglicano es un polímero que consta de dos cadenas paralelas de carbohidratos nitrogenados, unidas por enlaces cruzados entre residuos de aminoácidos. Estos enlaces cruzados se forman gracias a una enzima particular llamada transamidasa.
Las penicilinas se unen a la transamida, evitando la formación de los enlaces transversales antes mencionados, generando áreas débiles dentro de la estructura del peptidoglicano que conducen a la lisis celular y la consecuente muerte de la propia célula bacteriana.
Su importancia para la humanidad
Junto con las vacunas, la gran mejora en la higiene y otros avances, el desarrollo de las penicilinas es el responsables del aumento espectacular de la esperanza de vida de la población en Occidente, que se mantenía por debajo de los cincuenta años, con una media mundial de treinta y uno, entre otras cosas porque, si en 1900 las tres primeras causas de fallecimiento en los países eran enfermedades infecciosas como la neumonía, la tuberculosis y la diarrea o la gastroenteritis, en el presente ninguna de ellas lo es. No por nada la aplicación de la penicilina es considerada por muchos científicos el logro más importante de la medicina en el siglo pasado