Penicylina jest najczęściej uczulającym lekiem. W dodatku jest ona najczęstszą przyczyną wstrząsów anafilaktycznych i zgonów w wyniku tego powikłania.
Na dużym materiale obliczono, że wstrząs występuje u około 0,02% leczonych, a wstrząs zakończony śmiercią - u około 0,0005%. Wstrząs bardzo często występuje po pierwszym wstrzyknięciu penicyliny (zobacz: Wstrząs anafilaktyczny)
Napady astmy są niezmiernie rzadkim wyrazem nadwrażliwości na omawiany antybiotyk. Po dożylnym podaniu większych dawek penicyliny opisywano wystąpienie anemii hemolitycznej (z dodatnim odczynem Coombsa, jeżeli krwinki opłaszczono penicyliną), która szybko ustępowała, nie wymagając leczenia, po odstawieniu uczulającego leku. Z dermatoz najczęściej obserwuje się pokrzywkę i osutki plamisto-grudkowe, znacznie rzadziej plamice i rumienie. U pielęgniarek i pracowników przemysłu farmaceutycznego względnie często występuje zawodowy wyprysk kontaktowy.
Penicylina przechodzi w ustroju przekształcenia, w wyniku których powstaje kilka katabolitów (determinant) uczulających obok wyjściowego leku. Poszczególni chorzy są nadwrażliwi bądź na jeden, bądź na kilka z nich. Najczęściej uczula tzw. większa determinanta i tę nadwrażliwość wykrywa próba z Testarpenem. Nierozłożona w ustroju penicylina benzylowa jest jedną z mniejszych (rzadziej uczulających) determinant i dlatego próby z nią są dodatnie tylko u części chorych.
Penicylina benzylowa bardzo często daje odczyny krzyżowe z penicylinami półsyntetycznymi. Około 15-20% chorych w następstwie odczynów krzyżowych źle znosi cefalosporyny; występuje zarówno alergia anafilaktyczna (wstrząs), jak i kontaktowa (wyprysk).
Głównym skrytym źródłem penicyliny jest mleko krów leczonych z powodu zapalenia wymion miejscowym wstrzykiwaniem tego antybiotyku. Częstość występowania tej choroby wzrasta w miarę wprowadzania zmechanizowanego udoju. Nieraz lek jest podawany krowom w celach profilaktycznych. Ilości penicyliny zdolne uczulać występują w mleku przez 3 doby po wstrzyknięciu do wymion. Penicylina cechuje się dużą opornością na procesy termiczne: pasteryzację i sterylizację. Przechodzi także do masła i serów, natomiast jest jej mniej w mleku odtłuszczonym. Chorym szkodzi także wiele gatunków lodów. W Polsce wyrażano obawę, że penicylina jest wbrew zakazom dodawana do przechowywanego mleka, jako komponent przedłużający rzekomą świeżość produktu.
W przeciwieństwie do mleka mięso zwierząt otrzymujących penicylinę rzadko jest skrytym źródłem uczulenia. Zupełnie wyjątkowo do nawrotów alergii dochodzi w następstwie stosunków płciowych z partnerami leczonymi tym antybiotykiem. U mężczyzn obserwowano wówczas osutki na członku, u kobiet - lekki wstrząs wywołany ejakulatem.
Z pozostałych skrytych źródeł najważniejsze jest powietrze pomieszczeń, w których lek ten jest wstrzykiwany. W jednym szpitalu angielskim zawierało ono około 50 j. na 3 m3. Dzięki temu przebywanie osób uczulonych w gabinetach zabiegowych może spowodować wstrząs anafilaktyczny, wysiew pokrzywki, zapalenie spojówek, napad astmy, kaszel i kichanie (zobacz: Pokrzywka, Alergiczne zapalenie spojówek). W aptekach analogicznych zjawisk nie opisano.
Skryte źródła stosunkowo rzadko stają się przyczyną objawów klinicznie jawnych. Ich główne znaczenie polega na tym, że:
- uczulają ludzi, na skutek czego już pierwsze wstrzyknięcie penicyliny może wywołać wstrząs
- sprawiają, że w następstwie kontaktu z alergenem nadwrażliwość na penicylinę nie wygasa.
