La Penicilina

LA PENICILINA

                         

            RESUMEN

  

En este informe se expone cómo el descubrimiento de la penicilina y su posterior industrialización han cambiado la historia de la humanidad.

Antes de su descubrimiento, muchas personas morían a causa de enfermedades provocadas por bacterias. Hasta que en un invierno de 1928, A Fleming de forma casual descubrió la penicilina, y un año después descubrió su acción lítica sobre el estafilococo dorado, gracias a estas investigaciones se descubrió el primer antibiótico. Dando por fin una cura a enfermedades que antes eran intratables.

En este texto se muestra en detalle el  proceso industrial necesario para la elaboración de la penicilina, y se hará mención de la obtención y uso actual de las penicilinas naturales y semisínteticas.

 Finalmente, nos remontaremos a la historia de la industria de la penicilina en Chile. En el año 1954 cuatro países fueron escogidos por Naciones Unidas para colocar las “plantas UNRRA” (United Nations Relief and Rehabilitation Administration), para realizar el cultivo de la penicilina. Entre estos países se encontraba Chile, la planta chilena fue el Instituto Bacteriológico, hoy Instituto de Salud Pública. Estas plantas funcionaron hasta 1973. La decadencia de estas plantas elaboradoras de penicilina, se debió principalmente a que  el proceso de obtención del antibiótico se tomó como un proceso químico y no como el  proceso biológico que era.

INTRODUCCIÓN

Uno de los grandes enemigos de la humanidad han sido las infecciones. Según García Quesada, en su publicación en la Revista Digital EPS, relata que durante los conflictos bélicos; por ejemplo, durante la I Guerra Mundial prácticamente el 50% de los fallecidos tras una batalla era consecuencia de las infecciones, y no de las heridas sufridas.

Lederman, en la Revista Chilena de Infectología, afirma que un otoño de 1928, Alexander Fleming de forma casual y sin tener en mente cambiar su experimento, él estaba trabajando con variantes de Staphylococcus cuando encontró que una placa, dejada descuidadamente junto a una ventana abierta, se había contaminado con un hongo, un moho. Él identificó éste moho como Penicillium (“cepillo” en latín). Posteriormente, tres investigadores comprobaron que ésta era efectiva contra el neumococo y contra el Streptococcus pyyogenes, desde ahí, se dieron cuenta que el Penicillium produce en cultivo una sustancia antibacteriana muy poderosa.

En 1929, Fleming evidenció la acción lítica sobre el estafilococo dorado, de una cepa de Penicillum notatum. Gracias a él, se produjo el descubrimiento del primer antibiótico, la penicilina, adentrándonos pues en la era antibiótica. (Bailón, 2009)

La penicilina era muy difícil de producir de manera masiva. En los años 40 era tremendamente demandada, pero no era posible su elaboración en cantidades industriales, puesto que era muy inestable y muchas veces se contaminaba con otros hongos. Ya en los años 50, con la evolución de la Ingeniería Química y la optimización de los procesos de elaboración, se pudo realizar una producción a escala industrial de otros antibióticos sintéticos, lo que provocó un descenso en el precio de éstos y su posterior masificación.

  INVESTIGACIÓN

3.1.   Proceso de elaboración de la penicilina

González, en la publicación “Penicilina y su Fabricación”, explica que el hongo se cultiva en enormes tanques de hasta casi 50.000 litros de caldo de cultivo, el que contiene grandes cantidades de azúcares, sales minerales y otras sustancias alimenticias, entre ellas dilución de granos macerados, un subproducto de la industria del almidón. El medio de cultivo se esteriliza calentando los tanques y una vez enfriado, se introduce el hongo desde tanques más pequeños en que ha sido cultivado. El medio se mantiene a una temperatura de 24ºC y se agita continuamente. En los tanques se introduce aire esterilizado para producir condiciones óptimas de crecimiento del hongo. Éste se multiplica en todo el líquido y se deja tres o cuatro días hasta que alcanza su máximo desarrollo. La mezcla se extrae por medio de cañerías y se filtra para separar el hongo sólido. El líquido que pasa a través de los filtros es tratado con carbón activado que absorbe la penicilina. Esto significa que sus moléculas se adhieren a la superficie de las partículas de carbón. Después de nuevos filtrados, el residuo sólido se trata con acetona acidificada y agua, para disolver la penicilina. Esto debe efectuarse con rapidez, puesto que la penicilina se descompone en un ambiente ácido. Inmediatamente después del tratamiento con acetona la solución se trata con bicarbonato de sodio, el cual produce una sal sódica de la penicilina, que es la forma en que habitualmente se la emplea.

Según Mendoza Patiño, de la Facultad de Medicina de la UNAM, México, afirma que actualmente la penicilina se puede obtener del Penicillium chrysogenum, y gracias a este hongo, se obtienen, con diferentes técnicas, las diversas penicilinas semisintéticas. De las penicilinas naturales, clínicamente, sólo se usan la penicilina G sódica, G potásica, G cálcica, G procaínica y G benzatínica.

Las llamadas "nuevas penicilinas" son activas contra diferentes tipos de bacterias y, lo que es más importante, algunas pueden ingerirse por la boca. La penicilina común es destruida por los jugos digestivos y debe ser inoculada.

3.2.   La penicilina en Chile

Hubo cuatro pequeños países favorecidos por Naciones Unidas para que establecieran planes bipartitos: Yugoslavia, India, Pakistán y Chile. Estas fueron las "plantas UNRRA" (United Nations Relief and Rehabilitation Administration), diseñadas para realizar cultivo en profundidad de la penicilina, siendo la chilena el Instituto Bacteriológico, hoy Instituto de Salud Pública, funcionando en forma ininterrumpida entre 1954 y 1973. La causa fundamental de su decadencia fue haber enfrentado la producción de penicilina no como el proceso biológico que era, sino como uno químico, asimilándola a la fabricación del otro antibiótico, el cloranfenicol, que hacía en el instituto el químico alemán Hermann Fox. Una reacción química, si se mantienen las mismas condiciones de masa, volumen, temperatura, etc., es siempre igual; en cambio, aun manteniendo los mismos parámetros, una reacción biológica tendrá siempre un margen de variabilidad. La Planta de Penicilina carecía de microbiólogos (no se interesaban en este trabajo) y no había ningún micólogo, ni se pensó siquiera en formarlo, de tal modo que no hubo la indispensable investigación aplicada que permitiera mejorar el rendimiento de las cepas, o implementar medios de cultivo más modernos, y los encargados se limitaron simplemente a aplicar las técnicas iniciales rigurosamente y a realizar los controles de calidad indispensables, sin enmendar rumbos al cotejar sus resultados con los internacionales.

                      CONCLUSIÓN

Sin lugar a dudas, el descubrimiento de la penicilina trajo consigo una gran cantidad de ventajas en el área de la salud que es difícil de cuantificar. Según la información anterior, se puede observar que en unas décadas anteriores la obtención de éste poderoso antibiótico era bastante difícil de obtener, puesto que los instrumentos y las personas encargadas no eran las óptimas para su elaboración y su manipulación. En Chile, la planta elaboradora de penicilina tuvo problemas de funcionamiento por la falta de información y criterio, por pensar en la penicilina como un “objeto” químico y no biológico.

En la actualidad, es bastante difícil pensar que estas falencias sigan ocurriendo, puesto que la optimización de recursos y de personas aptas para desempeñar estas labores son bastante específicas. La ingeniería química y farmacéutica cumple una gran labor en la estabilidad de todas éstas sustancias o productos que provocan un alivio cuando la enfermedad nos acecha.

Gracias a los avances en la ingeniería genética y la optimización de los procesos de elaboración. Se logró realizar una producción a escala industrial de otros antibióticos sintéticos. Esta nueva industria de antibióticos mejoró la vida de muchas personas, ya que las infecciones que antes eran mortales, ahora tienen cura.

  BIBLIOGRAFÍA

·          GONZÁLEZ, FELIPE. “La penicilina y su fabricación”. [En línea] http://tecnologia.idoneos.com/index.php/La_penicilina_y_su_fabricacion

·          LEDERMANN D., WALTER. “La historia de la penicilina y de su fabricación en Chile”. Revista chilena de infectología. [En línea] http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0716-10182006000200012&script=sci_arttext

·          MENDOZA PATIÑO, NICANDRO. “Actualidades farmacológicas. Penicilina”. Departamento de Farmacología, Facultad de Medicina, UNAM. [En línea] http://www.ejournal.unam.mx/rfm/no49-4/RFM49410.pdf

·          GARCÍA QUESADA, JUAN CARLOS. “La Ingeniería Química y la Industria Farmacéutica: El Caso de la Penicilina”. Politécnica, Revista Digital EPS. [En línea] http://revista.eps.ua.es/index.php/noticias/general/156-la-ingenieria-quimica-y-la-industria-farmaceutica-el-caso-de-la-penicilina

·          BAILÓN P., MARÍA I. “Uso de Técnicas Separativas Miniaturizadas como Alternativa a la Determinación de Antibióticos Beta Lactámicos en Fármacos, Agua y Alimentos”. España, Universidad de Granada, Departamento de Química Analítica. [En línea] http://hera.ugr.es/tesisugr/18107138.pdf