Antibiotika

Unter einem Antibiotikum (Plural: Antibiotika) versteht man einen Stoff, der von Organismen (hauptsächlich Mikroorganismen, aber auch von höheren Pflanzen oder Tieren) gebildet wird und in der Lage ist, Mikroorganismen (z. B. Bakterien) abzutöten oder in ihrer Vermehrungsfähigkeit zu beeinträchtigen.

Entdeckung

Die Entdeckung der Antibiotika geht auf die Beobachtung von Alexander Fleming zurück, daß bestimmte Bakterien in der Umgebung von Schimmelpilzen der Gattung Penicillium auf Nährböden nicht wachsen. In intensiver wissenschaftlicher Arbeit wurden mehrere Hundert weiterer Antibiotika gefunden, von denen jedoch nur wenige zur Behandlung von Infektionskrankheiten geeignet sind.

Chemische Struktur der Antibiotika

Die Aufklärung der chemischen Grundstruktur der Antibiotika hat in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht, doch bereitet die Klassifizierung immer noch Schwierigkeiten. Es handelt sich hauptsächlich um Aminosäuren und Peptide, Lactone, Polyene und andere ungesättigte Verbindungen, zuckerhaltige Substanzen, aromatische Verbindungen sowie um sauerstoff-, stickstoff- und schwefelhaltige Ringsysteme.

Medizinische Wirkung und Grenzen der Anwendbarkeit

Es werden drei Arten des Wirkungstyps unterschieden:

• die bakteriostatische (Hemmung des Bakterienwachstums),
• die bakterizide (Abtötung der Bakterien während ihrer Vermehrungsphase oder auch "ruhender" Bakterien) und
• die bakteriolytische (Abtötung der Bakterien durch Auflösen der Zellwand).

Die Wirkung kann sich gegen die Zellsynthese weniger oder gegen eine Vielzahl (Breitspektrum-Anibiotika) von Mikroorganismenarten richten. Der außerordentlich große therapeutische Wert der Antibiotika kann durch die Abnahme der Empfindlichkeit von Bakterienstämmen (Resistenzbildung), durch Auslese unempfindlicher Bakterienstämme bei Mischinfektionen, durch toxische Nebenwirkungen und Überempfindlichkeitsreaktionen (Allergie) der behandelten Kranken begrenzt sein. Auch kann die normale, in Symbiose mit ihrem Träger lebende Bakterienflora, z. B. die Darmbakterienflora des Menschen, geschädigt werden. So kann durch eine Antibiotikatherapie eine sogenannte Clostridiene difficile assoziierte Diarrhoe (CDAD) ausgelöst werden. Durch die Therapie werden die empfindlichen Darmbakterien abgetötet werden und die im Darm befindlichen Clostridien können sich ungehindert vermehren und führen zur durch ihre Toxine eine Entzündung der Darmschleimhaut (bis hin zu pseudomenmbranösen Veränderungen)welche zu Durchfälle führt. Die medizinische Anwendung sollte deshalb nur nach strenger Indikationsstellung erfolgen.

Verschiedene Arten von Antibiotika

Das erste fabrikmäßig hergestellte therapeutisch verwendete Antibiotikum war ein Penicillin (Benzylpenicillin). Diesen Stoff zerstört jedoch die Magensalzsäure; er kann deshalb nur unter Umgehung des Magendarmkanals (parenteral mittels Injektion) verabreicht werden und ist wegen der raschen Aussscheidung aus dem Körper nur kurz wirksam. Durch Abwandlung des Moleküls wurden nunmehr neue halbsynthetische Penicilline mit verbesserten Eigenschaften hergestellt (z.B. Ampicillin, Cloxacillin). Sie können z.T. duch den Mund aufgenommen werden, von dem penicillinzerstörenden Enzym Penicillinase mancher Staphylokokkenstämme nicht angegriffen werden oder besitzen ein breiteres Wirkungsspektrum. Durch Veresterung konnten Depot-Penicilline mit längerer Wirkungsdauer gewonnen werden. Penicilline sind u.a. wirksam bei Erkrankungen durch eiterbildende Staphylokokken und Streptokokken, Lungenentzündung, Tripper, Syphilis , Gasbrand, Wundstarrkrampf.

Eine Penicillin-Therapie ist unwirksam dagegen bei Tuberkulose, Ruhr, Typhus, Virus- und Pilzinfektionen; dann wird eher Streptomycin eingesetzt:

Streptomycin wird aus Streptomyces griseus gewonnen. Es ist ein wertvolles Mittel zur Behandlung der Tuberkulose und bei anderen Infektionen, wobei jedoch seine Gifigkeit berücksichtigt werden muß. Die aus verschiedenen Streptomyces-Arten gewonnenen Tetracycline sind Breitspektrum-Anitbiotika, die durch den Mund aufgenommen werden können und oft Heilerfolge bringen, wo andere Antibiotika versagen, z.B. bei Infektionen mit manchen Rickettsien und Amöben. Zu den Breitspektrum-Antibiotika gehört auch das bei Typhus und Paratyphus gut wirksame Chloramphenicol. Anitbiotika, deren Wirkung sich ausschließlich gegen Pilze richtet, sind die Fungizide (Fungostatica); zu ihnen gehören Amphotericin B, Antimycin, Candicidin, Griseofulvin, Nystatin und Trichomycin.

Anwendung in der Tierzucht

In der Tierzucht wurden Antibiotika als wachstums- und mastfördernde Mittel verwendet und dem Futter zugesetzt. Nachdem nachgewiesen wurde, dass die Resistenzbildung insbesondere von Enterokokken durch die Mastbeschleuniger hervorgerufen wurden, konnte der Einsatz weitgehend unterbunden werden. Problematisch sind vor allem Reste von Antibiotika in vom Menschen verzehrten Fleisch.

Problem: Resistenzbildung

Durch unkontrollierten oder unsachgemäßen Gebrauch von Antibiotika in den letzten Jahrzehnten konnten viele Keime Resistenzen ausbilden, also unempfindlich auf Antibiotika werden. Ein Beispiel sind die Betalactamase-Bildner, Keime, die den Betalactamring einiger Antibiotika spalten und dadurch das Antibiotikum unwirksam machen können. Viele dieser Resistenzen sind weitgehend bekannt, wie z.B. MRSA, ESBL, VRE. Der Gebrauch von Antibiotika muss streng indiziert sein und nach der bakteriologischen Diagnostik mittels Antibiogramm erfolgen. Fieber als einziges Symptom ist keine Begründung für eine Antibiotika-Therapie.

Siehe auch

• Amoxicillin
• Sulfonamide

Film

• Dokumentation. "Antibiotika". 42 Min. 2009.

Literatur

• A.M.WALTER und L.HEILMEYER: Antibiotika-Fibel (1965 2. Aufl.)
• H. ZäHNER: Biologie der Antibiotika. (1965)

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