Antibiotikum

von griechisch: αντί - gegen, βίος - Leben
Englisch: antibiotic

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Hintergrund
3 Herkunft
4 Einteilung
5 Übersicht der Antibiotikagruppen
6 Resistenzen
7 Wechselwirkungen
8 Quellen

1 Definition

Antibiotika sind Substanzen, die einen so starken hemmenden Einfluss auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen haben, dass sie deren Vermehrung oder ein Weiterleben unterbinden.

In der Regel werden Antibiotika als Arzneistoffe zur lokalen oder systemischen Therapie bakterieller Infektionskrankheiten definiert. Einige Substanz-Klassen kommen auch als Immunsuppressiva oder Zytostatika zum Einsatz.

2 Hintergrund

Der Begriff "Antibiotikum" hat seit der Einführung zahlreiche Bedeutungsänderungen erfahren. Ursprünglich wurde er nur für niedermolekulare Substanzen verwendet, die von Mikroorganismen selbst synthetisiert wurden.

Heute umfasst er im weiteren Sinne alle Substanzen, die gegen Mikroorganismen jedweder Form (Bakterien und Pilze) sowie Viren wirksam sind, unabhängig davon, ob sie hoch- oder niedermolekular, oder natürlicher oder synthetischer Herkunft sind.

Abweichend davon sind im klinischen Gebrauch mit "Antibiotika" häufig nur Wirkstoffe gemeint, die gegen Bakterien aktiv sind.

Zähner (1965) definiert Antibiotika in der Biologie als Substanzen biogenen Ursprungs, die eine selektive Toxizität gegenüber anderen Organismen (bzw. deren Zellen) aufweisen. Dieser Definition nach sind etliche weitere Toxine höherer Organismen ebenfalls als Antibiotika zu betrachten (z.B. Ricin, Colchicin).^[1]

3 Herkunft

Antibiotika werden als natürliche Stoffwechselprodukte von Bakterien, Pilzen und höheren Organismen (z.B. Pflanzen, Amphibien, Manteltiere) gebildet, zum Beispiel als Abwehrmaßnahme gegen eine Infektion, oder um sich Selektionsvorteile im Ressourcenwettbewerb zu verschaffen. Zur Arzneimitteltherapie verwendet man Substanzen, die entweder vollsynthetisch, teilsynthetisch oder biotechnologisch gewonnen werden.

4 Einteilung

Antibiotika lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilen:

4.1 ...nach chemischer Struktur

Angriffspunkte der Antibiotika bei Bakterien

Beta-Laktam-Antibiotika (β-Laktame)
Aminoglykosid-Antibiotika (Aminoglykoside)
Chinolon-Antibiotika (Chinolone)
Glykopeptid-Antibiotika (Glykopeptide)
Lincosamid-Antibiotika (Lincosamide)
Makrolid-Antibiotika (Makrolide)
Ketolid-Antibiotika (Ketolide)
Nitroimidazol-Derivate (Nitroimidazole)
Polypeptid-Antibiotika (Polypeptide)
Sulfonamid-Antibiotika (Sulfonamide)
Diaminopyrimidine (Trimethoprim)
Tetrazyklin-Antibiotika (Tetrazykline)
Oxazolidinon-Antibiotika (Oxazolidinone)
Lipopeptid-Antibiotika (Lipopeptide)
Weitere

4.2 ...nach Wirksamkeit

Bakteriostatische Antibiotika hemmen das Wachstum bzw. die Vermehrung von Bakterien, können den Erreger aber nicht abtöten.
Bakterizide Antibiotika hemmen nicht nur das Wachstum, sondern töten die Erreger ab. Hierbei werden wiederum primär bakterizide Antibiotika von sekundär bakteriziden Antibiotika unterschieden.
- Primär bakterizide Antibiotika sind auch gegen nicht proliferierende Bakterien wirksam
- Sekundär bakterizide Antibiotika sind nur gegen proliferierende Bakterien wirksam

4.3 ... nach Wirkort bzw. Mechanismus

Die Antibiotika können nach ihrem Wirkort in folgende Gruppen eingeteilt werden:

Hemmung der Zellwandsynthese
- Beta-Laktam-Antibiotika (β-Laktame)
- Glykopeptid-Antibiotika
Interferenz mit der bakteriellen DNA bzw. RNA
Hemmung der bakteriellen Proteinbiosynthese
Interferenz mit der Tetrahydrofolsäure-Synthese
- Sulfonamide
- Trimethoprim

4.4 Antituberkulotika

Die chemisch unterschiedlich zusammengesetzten Antibiotika zur Behandlung der Tuberkulose werden auch zur Gruppe der Antituberkulotika zusammengefasst.

5 Übersicht der Antibiotikagruppen

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick der wichtigsten Antibiotikagruppen mit Beispielen, Wirkspektrum und Anwendungsart (o = oral, p = parenteral).^[2]^[3]

Gruppe	Beispiele	p/o	Wirkspektrum
Penicilline
Penicilline	Benzylpenicillin (= Penicillin G) Phenoxymethyl-Penicillin	p/o	Wirksam gegen Streptokokken inkl. Pneumokokken
Aminopenicilline	Amoxicillin	o	Penicillin-Wirkspektrum Wirksam gegen Enterokokken und einige wenige gramnegative Erreger ohne Betalaktamase-Produktion Nicht wirksam gegen Staphylokokken und Anaerobier mit Betalaktamase-Produktion
Aminopenicilline	Ampicillin	p/o
Aminopenicilline / Betalaktamase-Inhibitoren	Amoxillin / Clavulansäure	p/o	Penicillin-Wirkspektrum Wirksam gegen Enterokokken und einige gramnegative Erreger mit Betalaktamase-Produktion
Aminopenicilline / Betalaktamase-Inhibitoren	Ampicillin / Sulbactam	p/o
Acylaminopenicilline	Azlocillin	p	Wirksam im grampositiven Bereich inkl. Enterokokken Nicht wirksam gegen Betalaktamaseproduzierende Staphylokokken Wirksam gegen gramnegative Erreger ohne Betalaktamase-Produktion Unterschiedliche Aktivität gegen Pseudomonaden
	Mezlocillin	p
	Piperacillin	p
Acylaminopenicilline / Betalaktamase-Inhibitoren	Piperacillin / Tazobactam	p	Wirksam im grampositiven Bereich inkl. Enterokokken Wirksam gegen einige gramnegative Erreger mit Betalaktamase-Produktion Aktivität gegen Pseudomonaden
Acylaminopenicilline / Betalaktamase-Inhibitoren	Piperacillin / Sulbactam	p
Isoxazolylpenicilline	Dicloxacillin	o	Wirksam gegen grampositive Erreger mit Betalaktamase-Produktion (Staphylokokken-Penicilline)
	Flucloxacillin	p/o
	Oxacillin	p/o
Cephalosporine
Gruppe 1	Cefazolin	p	Wirksam gegen grampositive und einige wenige gramnegative Bakterien Stabil gegenüber Penicillasen aus Staphylokokken Instabil gegenüber Betalaktamasen gramnegativer Bakterien
	Cefalexin	o
	Cefadroxil	o
	Cefaclor	o
Gruppe 2	Cefuroxim	p/o	Gut wirksam gegen grampositive und gramnegative Bakterien Stabil gegenüber Penicillasen aus Staphylokokken und den meisten Betalaktamasen gramnegativer Bakterien
Gruppe 3a	Cefotaxim	p/o	Deutlich besser wirksam als Gruppe 1 und 2 gegen gramnegative Bakterien Stabil gegenüber zahlreichen Betalaktamasen gramnegativer Bakterien Schwächer wirksam gegen einige grampositive Bakterien Unwirksam gegen Enterokokken, gegen Staphylokokken schwach wirksam
	Ceftriaxon	p
	Ceftibuten	o
	Cefixim	o
Gruppe 3b	Ceftazidim	p	Wirkungsspektrum wie Cephalosporine Gruppe 3a Zusätzlich gute Wirksamkeit gegen Pseudomonaden
Gruppe 3b	Cefepim	p
Carbapeneme
	Imipenem / Cilastatin	p	Breites Wirkspektrum im grampositiven und gramnegativen Bereich inkl. Anaerobier
	Meropenem	p
	Ertapenem	p
	Doripenem	p
Glykopeptide
	Vancomycin	p	Wirksam gegen Streptokokken inkl. Enterokokken Wirksam gegen Staphylokokken inkl. MRSA
	Teicoplanin	p
Fluorchinolone
Gruppe 1	Norfloxacin	o	Im wesentlichen auf Harnwegsinfektionen beschränkte Indikation Wirksam im gramnegativen Bereich
Gruppe 2	Ofloxacin	p/o	Teilweise systemisch anwendbar, breite Indikation Stärker wirksam gegen gramnegative Erreger als Gruppe 1, teilweise mit Aktivität gegen Pseudomonas Begrenzt wirksam gegen Pneumokokken, Staphylokokken und "atypische" Pneumonieerreger (Chlamydien, Mykoplasmen, Legionellen)
Gruppe 2	Ciprofloxacin	p/o
Gruppe 3	Levofloxacin	p/o	Gut wirksam im gramnegativen und grampositiven Bereich inkl. Pneumokokken, Staphylokokken, Streptokokken Gute Aktivität gegen "atypische" Pneumonieerreger (Chlamydien, Mykoplasmen, Legionellen)
Gruppe 4	Moxifloxacin	o	Ähnliches antibakterielles Wirkspektrum wie Gruppe 3 mit verbesserter Aktivität gegen Anaerobier
Makrolide
Ältere Makrolide	Erythromycin	o	Wirksam gegen "atypische" Pneumonieerreger (Chlamydien, Mykoplasmen, Legionellen) Wirksam gegen Streptokokken inkl. Pneumokokken Keine ausreichende Aktivität gegen Haemophilus influenzae
Neuere Makrolide	Azithromycin	o	Wirkspektrum wie ältere Makrolide mit verbesserter Aktivität gegen Haemophilus influenzae Telithromycin wirkt auch bei Erythromycin-resistenten Pneumokokken
	Clarithromycin	o
	Roxithromycin	o
	Telithromycin	o
Aminoglykoside
	Amikacin	p	Wirksam gegen Enterobakterien Wirksam gegen Pseudomonaden (v.a. Tobramycin)
	Gentamicin	p
	Tobramycin	p
Tetracycline
	Doxycyclin	p/o	Wirksam gegen "atypische" Pneumonieerreger (Chlamydien, Mykoplasmen, Legionellen) Zunehmende Resistenz bei Pneumokokken
Diaminopyrimidine
Trimethoprim mit oder ohne Sulfonamid	Trimethoprim ebenso wirksam wie Cotrimoxazol (hier evtl. Nebenwirkung durch den Sulfonamidanteil)	o	Wirksam gegen verschiedene grampositive und gramnegative Bakterien Wirksam bei eitriger Bronchitis, Reisediarrhö, Pneumocystis jiroveci Bei Harnwegsinfektionen Resistenzen

6 Resistenzen

Ein wichtiger Aspekt für den Einsatz von Antibiotika ist die Antibiotikaresistenz. Durch verschiedene Anpassungsprozesse gelingt es Mikroorganismen, eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Antibiotika aufzubauen, die dann zu einem Wirkverlust dieser Substanzen führt. Diese Resistenz kann sich gegenüber mehreren Antibiotikaklassen gleichzeitig entwickeln - man spricht dann von Multiresistenz.

In manchen Fällen können Infektionen nicht mehr mit den überlicherweise eingesetzten Wirkstoffen behandelt werden und erfordern den Einsatz so genannnter Reserveantibiotika.

7 Wechselwirkungen

Wichtige Beispiele zu Interaktionen von Antibiotika mit anderen Arzneimitteln und deren Folgen sind in der folgenden Tabelle dargestellt.^[4]

Antibiotika	Komedikation	Folge
Penicilline	Saure Pharmaka, z.B. Probenecid, Salicylate, Indometacin, Sulfinpyrazon, Phenylbutazon	Verminderung der tubulären Penicillin-Sekretion, erhöhte Krampfneigung bei hoher Dosierung
Cephalosporine	Nephrotoxische Substanzen, z.B. Aminoglykoside	Verstärkung der Nephrotoxizität, vor allem bei eingeschränkter Nierenfunktion
Fluorchinolone Ciprofloxacin, Levofloxacin, Moxifloxacin	Nichtsteroidale Antiphlogistika	Erhöhte Krampfneigung
	Mineralische Antazida, H2-Rezeptor-Antagonisten	Verminderung der Resorption von allen Chinolonen mit Wirkungsverlust
	Warfarin	Verstärkung der Warfarin-Wirkung. Manche Fluorchinolone hemmen die hepatische Elimination der R-Form des Warfarins.
	Substanzen, die das QT-Intervall verlängern (Terfenadin)	Gesteigertes Risiko ventrikulärer Arrythmien, besonders Torsades de pointes
Makrolide	Theophyllin	Gefahr einer Theophyllin-Intoxikation durch reduzierten Theophyllin-Metabolismus
	Mutterkornalkaloide	Gefahr eines Ergotismus durch kompetitive Hemmung des hepatischen Abbaus der Mutterkornalkaloide
	Carbamazepin	Gefahr von Carbamazepin-Überdosierungserscheinungen (z.B. Übelkeit, Erbrechen) durch herabgesetzte Carbamazepin-Metabolisierung
	Ciclosporin A	Erhöhte Nephrotoxizität durch reduzierten Metabolismus von Ciclosporin
	Statine (besonders Simvastatin, Lovastatin und Atorvastatin)	Rhabdomyolyse
	Warfarin	Verstärkte Blutungsgefahr durch reduzierte Warfarin-Metabolisierung
	Substanzen, die das QT-Intervall verlängern (Terfenadin)	Gesteigertes Risiko ventrikulärer Arrythmien, besonders Torsades de pointes
	Proteaseinhibitoren und nichtnukleosidische Hemmstoffe der reversen Transkriptase	Verstärkung der Nebenwirkungen
Tetracycline (Doxycyclin)	Barbiturate, Phenytoin, Carbamazepin	Beschleunigter Tetracyclin-Abbau durch Enzyminduktion
	Substanzen mit hoher Proteinbindung, z.B. Sulfonylharnstoffe, Cumarin-Analoga (z.B. Phenprocoumon)	Wirkungsverstärkung von stark proteingebundenen Substanzen. Das etwa zu 95% an Plasmaproteine gebundene Doxycyclin verdrängt diese Komedikamente aus ihrer Eiweißbindung.
	Carbamazepin	Gefahr von Carbamazepin-Überdosierungserscheinungen (z.B. Übelkeit, Erbrechen) durch herabgesetzte Carbamazepin-Metabolisierung
	Ciclosporin	Erhöhte Nephrotoxizität durch reduzierten Metabolismus von Ciclosporin
	Phenprocoumon, Warfarin	Verstärkte Blutungsgefahr durch reduzierte Metabolisierung
Glycylcycline (Tigecyclin)	Orale Antikoagulanzien (Warfarin)	Gelegentlich erhöhte INR-Werte
Linezolid	MAO-Hemmer (Moclobemid)	Blutdruckanstieg, Serotonin-Syndrom
Daptomycin	Mit Myopathie assoziierte Arzneimittel (Statine)	Erhöhte CPK-Werte, Rhabdomyolyse
Lincosamide	Nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien	Verstärkte neuromuskuläre Blockade mit Atemdepression
Glykopeptide	Nephro- oder ototoxische Pharmaka, z.B. Aminoglykoside, Amphotericin B, Ciclosporin, Cisplatin, Schleifendiuretika	Gesteigertes Risiko von Nieren- und/oder Gehörschäden
Aminoglykoside	Nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien	Begünstigung/ Auslösung/ Potenzierung einer neuromuskulären Blockade
Aminoglykoside	Nephro- oder ototoxische Pharmaka, z.B. Vancomycin, Colistin, Amphotericin B, Ciclosporin, Cisplatin, Schleifendiuretika	Gesteigertes Risiko von Nieren- und/oder Gehörschäden
Rifampicin	Substrate des Cytochrom-P450-Systems und der P-Glykoproteine	Durch Induktion erhöhte Clearance der Arzneimittel und dadurch reduzierte Wirkung

8 Quellen

↑ Dingermann et al.: Pharmazeutische Biologie - Molekulare Grundlagen und klinische Anwendung, Springer Verlag, Frankfurt und München 2002.
↑ F. Vogel, G. Herold: Innere Medizin - Eine vorlesungsorientierte Darstellung (2012, DocCheck Load)
↑ Herold Innere Medizin (2012, DocCheck multeBook)
↑ Klaus-Friedrich Bodmann, Béatrice Grabein und die Expertenkommission der Paul-Ehrlich-Gesellschaft für Chemotherapie e.V.: Empfehlungen zur kalkulierten parenteralen Initialtherapie bakterieller Erkrankungen bei Erwachsenen (Chemother J 2010;19:179–255)