Streptomycin

Die erste Isolation von Streptomycin erfolgte im Jahr 1943 durch die Wissenschaftler Selman Waksman, Albert Schatz und Elizabeth Bugie an der Rutgers University im US-Bundesstaat New Jersey. Waksman erhielt für diese Errungenschaft 9 Jahre später den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1952.

Streptomycin hat die Summenformel C₂₁H₃₉N₇O₁₂ und eine molare Masse von 581,57 g/mol. Strukturell gesehen handelt es sich um ein Antibiotikum aus der Klasse der Aminoglycoside.

Ausgangspunkt der Darstellung ist ein Molekül Glucose. Es kommt zu einer enzymatischen Modifikation der Monosaccharide, in dessen Anschluss diese zu jeweils einem Disaccharid verbunden werden. Im einem weiteren Reaktionsschritt entstehen Trisaccharide. Die Pharmaindustrie stellt Streptomycin bis heute ausschließlich auf biotechnologischem Wege mit der Bakteriensorte Streptomyces griseus her.

Streptomycin wird parenteral als Sulfatsalz angewendet.

Streptomycin verfügt über ein äußerst breites Wirkungsspektrum. Insbesondere gram-negative bakterielle Krankheitserreger werden durch das Aminoglycosid-Antibiotikum zerstört. An den 70S-Ribosomen der Prokaryonten wird jeweils die 30S-Untereinheit durch ein Molekül Streptomycin gehemmt. Die normalerweise stattfindende Bindung der Aminoacyl-tRNA an die dafür vorgesehene Akzeptorstelle wird verhindert. Eine weitere Translation unterbleibt. Dadurch kommt es zur Bildung von Proteinen mit fehlerhafter Aminosäure-Sequenz. Diese Nonsens-Proteine können vom Bakterium nicht verwendet werden, so dass es schließlich abstirbt. Damit wirken Aminoglykosid-Antibiotika bakterizid.

• Tuberkulose
• Tularämie
• Pest
• Brucellose
• Endokarditis durch Streptokokken oder Enterokokken

Je nach Erkrankung wird Streptomycin ggf. mit anderen Antibiotika, wie z.B. Penicillin (bei Endokarditis) oder Tetracyclinen (bei Brucellose) kombiniert.

Aufgrund der hohen Wirkungsbreite entstehen oft Resistenzen.

• Durchfall
• Blähungen
• Schäden am Gehör
• Nierenschäden

Aminoglykoside komplexieren das Phosphatidylinositolbisphosphat PIP₂, das als sich als Vorläufermolekül des 1,4,5-Inositoltrisphosphates IP₃ in der Zellmembran von Haarzellen und Tubulusepithelien der Niere befindet, und unterbinden so die Signaltransduktion in diesen Zellen. Damit verursachen Aminoglykoside reversible Schäden an der Niere (Nephrotoxizität) und irrversible Schäden am Gehörorgan (Ototoxizität).