Antibiotika
- Stammen fast alle aus der Natur:
| Nocardia orientalis: | Glykopeptide |
| Streptomyceten: | Rifampicin Aminoglykoside Tetracyclin Makrolide Lincosamide Fosfomycin |
| Penicillium notatum: | Penicillin |
- Wirken in vivo anders als in vitro
- Die Antibiotikawirkung ist von der Konzentration abhängig
- Bakteriostatische Antibiotika führen zu Toleranz (Hemmung der Keimvermehrung), bakterizide Antibiotika zur Lyse der Bakterien
1. Zellwandaktive Antibiotika
- Sind bei grampositiven Bakterien prinzipiell wirksamer als bei gramnegativen da sie die Bildung der Zellwand beeinflussen
Beta-Lactamantibiotika:
- Besitzen alle einen beta-Lactamring (Viererring) der chemisch sehr instabil ist
- Zusammen mit einem Fünferring ergibt das ein Penicillin, mit einem Sechserring hat man die Cephalosporine und ohne irgendetwas die Monobactame
- Inaktivieren die Transpeptidase (=Penicillinbindeprotein), die zum Aufbau des Mureingerüsts der Zellwand nötig ist; außerdem inaktivieren sie auch Carboxypeptidasen
- Führen zum Teil zu Lyse und zum Teil zu Toleranz (Penicilline wirken zum Beispiel nur auf sich teilende Erreger bakterizid, gegen sich nicht teilende Bakterien haben sie keine Wirkung)
- Wirken natürlich nicht gegen Mycoplasmen und L-Formen von Bakterien da diese keine Zellwand besitzen
- Penicilline: NW: allergische Reaktionen
| Natürliche Penicilline | Penicillinase (=beta-Lactamase) resistente Penicilline | Amino-Penicilline | Breitspektrumpenicilline |
|---|---|---|---|
| z.B. auch gegen Staphylococcus aureus wirksam | Erweitertes Spektrum gegen E. coli, H. influenzae, Salmonellen, Enterokokken; werden häufig zusammen mit Clavulansäure, einem beta-Lactamase-Hemmstoff gegeben | Gute Wirksamkeit gegen gramnegative Erreger | |
| Penicillin G (i.v.), Penicillin V (p.o.), Procain-Penicillin (Depotform) | Oxacillin, Flucloxacillin | Ampicillin, Amoxicillin | Mezlocillin, Piperacillin |
- Cephalosporine: Werden in vier Generationen eingeteilt die unterschiedliche Wirkspektren besitzen; z.B. Ceftriaxon, Cefotaxim, Ceftazidim, etc; NW: Allergische Reaktionen, Nierentoxizität, Antabus-Syndrom
- Carbapeneme: Besitzen ein extrem breites Wirkungsspektrum und werden deshalb hauptsächlich bei schwersten nosokomialen Infektionen gegeben; z.B. Meropenem, Imipenem
Fosfomycin:
- Epoxidverbindung; Mittel 2.Wahl zum Beispiel bei der Behandlung von Staph. aureus; es kommt relativ schnell zu Resistenzbildungen
Glycopeptidantibiotika:
- Hemmen die Zellwandsynthese durch Blockade der Quervernetzung; wirken nur gegen grampositive Bakterien
- z.B. Vancomycin, Teicoplanin
- Reserveantibiotika z.B. gegen hochresistente Staph. aureus-Stämme; Vancomycin wird außerdem zur Therapie der pseudomembranösen Colitis gegeben
2. Gyrasehemmer (Chinolone)
- Wirken bakterizid gegen viele gramnegative und grampositive Erreger
- Werden voll synthetisch hergestellt
- Verändern im Gegensatz zu allen anderen »natürlichen« Antibiotika die Umwelt, da sie nicht von den Bakterien abgebaut werden können und sich so z.B. in Gewässern ansammeln
- z.B. Ciprofloxacin, Ofloxacin, Norfloxacin
3. RNA-Polymerasehemmer
- z.B. Rifampicin: Wird u.a. zur Therapie der Tuberkulose eingesetzt
- charakteristisch ist die starke Enzyminduktion die zur Wirkungsabschwächung vieler anderer Medikamente führt
4. Translationshemmer
- Chloramphenicol (eigentlich nicht mehr gebräuchlich, wird aber vom IMPP trotzdem noch gerne gefragt): NW: Knochenmarksschädigung, Grey-Syndrom
- Tetracycline: Wirken im grampositiven und gramnegativen Bereich; lagern sich in Knochen und Zähne ein und dürfen deshalb nicht bei Kindern gegeben werden
- Makrolide: z.B. Erythromycin, Clarithromycin; werden oft als Alternativsubstanz bei Penicillinallergie verwendet
- Lincosamide: z.B. Clindamycin; können eine pseudomembranöse Colitis auslösen
5. Aminoglykoside
- Fördern unspezifische Codon-Anticodon Bindungen und verhindern dadurch die Synthese funktionsfähiger Proteine
- Wirken damit auch auf sich nicht teilende Keime bakterizid
- Sind nephrotoxisch und othotoxisch und werden deshalb nur bei schweren Infektionen eingesetzt
- Wirken gut gegen gramnegative Erreger aber nicht gegen Anaerobier
- Wirken synergistisch mit beta-Lactamantibiotika und werden wegen schneller Resistenzbildung immer in Kombination mit diesen eingesetzt
- z.B. Streptomycin, Gentamycin, Kanamycin, Tobramycin, Neomycin
6. Sulfonamide
- Sind Homologe der para-Aminobenzoesäure und hemmen dadurch die Purinsynthese der Bakterien; somit wirken sie bakteriostatisch
- Trimethoprim hemmt die Dihydrofolatreduktase und hat damit eine additive Wirkung mit Sulfonamiden (Cotrimoxazol= Trimethoprim-Sulfamethoxazol)
- Indikationen: Harnwegsinfektionen, Pneumocystis carinii-Pneumonie
- Methotrexat hemmt die menschliche Dihydrofolatreduktase und wird als Zytostatikum eingesetzt, hat aber nichts mit Bakterien zu tun !
7. Antibiotikaresistenzen
- MHK: Minimale Hemmkonzentration
- MBK: Minimale bakterizide Konzentration
- Agardiffusionstest: Dient der Bestimmung von Resistenzen der Bakterien gegenüber Antibiotika; die Erreger werden auf einer Agarplatte ausplattiert und dann antibiotikadurchtränkte Plättchen auf die Agarplatte gelegt; die Größe des Hemmhofs um die Plättchen bestimmt die Resistenz des Keims
Mechanismen der Resistenzentwicklung:
- Verminderte Penetration des Antibiotikums durch die Zellmembran
- Verminderte Bindung an den Zielort
- Enzymatische Inaktivierung durch Hydrolyse oder Bindung des Antibiotikums (z.B. beta-Lactamase bei beta-Lactamantibiotika)
Strategien zur Resistenzentwicklung:
- Spontanmutationen
- Induktion von Resistenzgenen (z.B. Tetrazyklin)
- »Infektiöse« Resistenz (Plasmide, Transposons)
- Multiresistenzpumpen hemmen den Influx und steigern den Eflux von Antibiotika durch die Bakterienmembran; mit einer Mutationsrate von 10-6-10-7 entstehen Stämme mit dauernd aktiven Pumpen (wirken z.B. gegen beta-Lactame, Tetracyclin, Chloramphenicol, Rifampicin, Gyrasehemmer)
- Eine Methicillinresistenz bei Staph. aureus bedeutet, daß alle beta-Lactamantibiotika gegen diesen Stamm unwirksam sind
- Resistenzen bei Translationshemmern sind meist Mehrschrittresistenzen, die durch mehrere Punktmutationen entstehen; sie sind meist nicht so leicht von einem Bakterium auf ein anderes übertragbar