Grundlagen der antibakteriellen Chemotherapie
Unter antibakterieller Chemotherapie versteht man die Behandlung einer
Infektionskrankheit mit Substanzen, welche die Erreger schädigen und vernichten
können. Die verwendeten Substanzen werden als Chemotherapeutika bezeichnet. Es
handelt sich hier um synthetisierte chemische Stoffe oder um von Schimmelpilzen,
Streptomyceten und Bakterien abgegebene Stoffwechselprodukte. Diese biologischen
Stoffwechselprodukte werden auch als Antibiotika bezeichnet ("anti" - gegen,
"bios" - Leben). Ziel einer antibakteriellen Chemotherapie ist es, die
mikrobiellen Erreger abzutöten, ohne dass der Mensch Schaden leidet. Diese
optimalen Vorstellungen sind leider nicht immer gegeben, da eine Chemotherapie
auch Nebenwirkungen hervorrufen kann. Weiterhin muss man sich darüber im klaren
sein, dass es kein Allheilmittel gegen alle Erreger gibt. Jedes
Chemotherapeutikum hat seine Vor- und Nachteile, insbesondere im
Wirkungsspektrum.
Chemotherapeutika
Penicilline
- 1929 Penicillin G (Benzylpenicillin) als Stoffwechselprodukt des
Schimmelpilzes Penicillium notatum (1941 erste Anwendung am Patienten)
- Penicillin V (Phenoxymethylpenicillin): oral verabreichbar
- Die Penicilline gehören auch heute noch zu den bestwirksamen und
verträglichsten Antibiotika. Die Penicilline mit einem schmalen
Wirkungsspektrum treffen besonders gram-positive Keime (Ausnahme:
Enterokokken). Die β-hämolysierenden
Streptokokken, aber auch die gram-negativen Neisserien sind noch weitgehend
Penicillin-G-empfindlich geblieben. Penicilline mit einem erweiterten
Wirkungsspektrum, wie Ampicillin, treffen auch Enterokokken und verschiedene
gram-negative Bakterien, wie z.B. Enterobakterien. Carbenicillin und die
Acylaminopenicilline haben darüber hinaus auch eine gewisse Wirksamkeit gegen
Pseudomonas aeruginosa. Staphyllokokken, welche eine Penicillinase (β-Lactamase)
produzieren können, sind gegen beide Gruppen von Penicillinen resistent. Hier
kommen dann die so genannten penicillinasefesten Penicilline zur Anwendung.
Die Aktivität der β-Lactamase kann
durch bestimmte Substanzen wie durch Clavulansäure oder Sulbactam weitgehend
gehemmt werden. Kombinationspräparate von β-Lactamase-empfindlichen
Penicillinen (z.B. Amoxicillin, Ticarcillin) mit solchen
β-Lactamase-Hemmern haben sich inzwischen in der
Praxis bewährt.
β-Lactam-Antibiotika
- Die β-Lactam-Antibiotika (z.B.
Penicillin, Cephalosporine) verhindern die Bildung einer funktionstüchtigen
Zellwand dadurch, dass sie die Quervernetzung der einzelnen
Peptidoglykanstränge beeinträchtigen. Die Quervernetzung erfolgt enzymatisch
durch Transpeptidasen und Carboxypeptidasen. Diese binden die
β-Lactam-Antibiotika aufgrund sterischer
Ähnlichkeit mit ihrem eigentlichen Substrat, dem D-Alanyl-D-Alanin-Ende der
Peptidseitenkette des nascierenden, noch nicht quervernetzte Peptidoglykans.
- Das Fehlen einer intakten Zellwand führt zu einer osmotischen Schädigung
der Zelle. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, dass
β-Lactam-Antibiotika nur für wachsende
Bakterienzellen eine bakterizide Wirkung besitzen. Ruht die
Peptidoglykan-Biosynthese so zeigen sie keinen Einfluss.
Wirkorte
- β-Lactam-Antibiotika (Penicillin,
Cephalosporine)
- verhindern die Mureinbildung; das Enzym, das das Mureingerüst
zusammenhält, wird bekämpft
- die Bakterien platzen, weil das verbleibende Mureingerüst nicht stabil
genug ist, um dem osmotischen Druck standzuhalten
- Penicillin G und V ist nur gegen grampositive Bakterien wirksam (=
Schmalspektrumantibiotika)
- Penicillin G = parenteral verfügbar / i.m / i.v. / subkutan /...
- Penicillin V = säurestabil -> perorale Anwendung
- Zur Bekämpfung von gram-negativen Bakterien müssen
Breitspektrumantibiotika angewendet werden.
- Weil die Wirkung durch die äußere Membran der Mureinschicht herabgesetzt
wird, muss die Dosierung erhöht werden.
Penicillinresistenz
- Die Resistenz der Bakterien gegenüber Penicillin wird durch Enzyme
verursacht. Die Penicillinasen können Penicillin spalten und es dadurch für
die Bakterien unschädlich machen.
- Die Penicillinasen dienen als Gruppenschutz für alle grampositiven
Bakterien. Durch Ausschüttung der β-Lactamase
werden auch andere grampositive Bakterien geschützt, die sich in der Nähe
aufhalten und selbst keine β-Lactamase
produzieren können.
- Zur Bekämpfung der resistenten Bakterien müssen Penicilline verwendet
werden, die gegenüber der Penicillinase stabil sind. Substanzen, die ähnlich
gebaut sind wie die Penicilline aber keine antibiotische Wirkung besitzen,
besitzen eine hohe Affinität gegenüber den Penicillinasen und machen sie
unwirksam. Anschließend kann das Penicillin wirken.
- Zu diesen penicillinähnlichen Substanzen gehören:
- Clavulansäure
- β-Lactamähnliche Struktur
- Sulbactam
|