Antibiotika

Antibiotika sind sehr häufig angewendete Medikamente. Etwa 1/3 des Arzneimitteletats von Krankenhäusern wird durch Antibiotika verbraucht. Da es eine grosse Vielfalt von Substanzen gibt, ist es schwierig, alle Anwendungsbereiche, Lücken und Nebenwirkungen zu kennen. Da die Selektion von resistenten Mikroorganismen eine nicht vermeidbare unerwünschte Wirkung der Anwendung von Antibiotika ist, muß ihr Einsatz so gezielt wie möglich erfolgen.

Das Ziel der Entwicklung von Antibiotika ist die Entdeckung einer Substanz, die zwar gegen Mikroorganismen toxisch wirkt, aber keine Wirkung auf menschliche Zellen hat. Diese Forderung wird von vielen Antibiotika nur teilweise erfüllt; im Prinzip sollten aber Substanzen, die gegen Strukturen gerichtete sind, die bei menschlichen Zellen nicht vorkommen (z.B. die Zellwand), dem Ziel nahe kommen.

Kaum trennbar von Wirkung und Anwendungsbereich der Substanzen ist die Beschäftigung mit den gegen sie gerichteten Resistenzmechanismen.

Wirkarten

Antibiotika können im Prinzip entweder das Bakterienwachstum unterdrücken (Bakteriostase), wobei lebensfähige Keime erhalten bleiben, die sich aber in Anwesenheit des Antibiotikums nicht vermehren. Diese restlichen Bakterien müssen vom Immunsystem eliminiert werden. Daneben gibt es die Bakterizidie, bei der die Bakterien tatsächlich abgetötet werden, sich also auch nach Entfernen des Antibiotikums nicht wieder vermehren. Allerdings verbleiben auch nach Einwirkung bakterizider Antibiotika wenige Keime, die ebenfalls vom Immunsystem zu eliminieren sind.

Wirkung der Antibiotika

Angriffspunkte einiger Antibiotika

Resistenzmechanismen

Im Prinzip gibt es folgende Resistenzmechanismen:

• Inaktivierung des Antibiotikums
• Veränderung des Angriffspunktes (Targets)
• Produktion neuer, unempfindlicher Targets
• Erniedrigung der intrazellulären Konzentration des Antibiotikums

Die Inaktivierung erfolgt durch modifizierende Enzyme, die entweder das Antibiotikum zerstören (z.B. ß-Laktamasen) oder durch chemische Modifikation unwirksam machen (z.B. Chloramphenicol, Aminoglycoside).

Eine Veränderung des Angriffspunktes kommt z.B. bei der Resistenz gegen Erythromycin und Clindamycin vor, wo die ribosomale RNS methyliert wird.

Gegen die Antibiotika unempfindliche Targets werden bei der Folatreduktase produziert, womit ein gegen Trimethoprim unempfindliches Enzym zur Verfügung steht.

Niedrigere intrazelluläre Antibiotikakonzentration wird entweder durch Mutationen von Porinen der äußeren Membran bewirkt (das Antibiotikum gelangt nicht mehr in die Zelle, viele Antibiotika bei Pseudomonas) oder durch Erwerb oder Überexpression einer Exporterpumpe, die das Antibiotikum aus der Zelle entfernt (z.B. Tetracyclin).