Aminoglykosid-Antibiotikum

Die von Streptomyces-Arten gebildeten Aminoglykoside tragen üblicherweise die Endung "-mycin", während die von Micromonospora-Arten gebildeten Substanzen mit "-micin" enden.

Aminoglykoside binden an die 30 S-Unterheit bakterieller Ribosomen und induzieren dort Fehlablesungen. Die korrekte Wechselwirkung von Aminoacyl-tRNA und Ribosomen wird gestört, sodass es zur Bildung von Proteinen mit fehlerhafter Aminosäuresequenz kommt. Diese Nonsense-Proteine lagern sich in die bakterielle Membran ein und führen dort zu einer Funktionsstörung: Die Permeabilität wird erhöht und es kommt aufgrund des Verlusts essenzieller Bestandteile zum Zelltod. Dementssprechend wirken Aminoglykosid-Antibiotika bakterizid.

Wichtige Vertreter der Gruppe der Aminoglykosid-Antibiotika sind im Folgenden aufgelistet:

• Streptomycin
• Tobramycin
• Neomycin
• Netilmicin
• Gentamicin
• Amikacin
• Kanamycin
• Spectinomycin
• Hygromycin
• Apramycin

Die meisten Aminoglykoside besitzen ein breites Wirkungsspektrum und können gegen viele Infektionen verwendet werden. Allerdings decken sie typischerweise nicht die Streptokokken ab (sogenannte "Streptokokkenlücke" der Aminoglykoside); auch einige Anaerobier sind gegen diese Antibiotika resistent. Einige Aminoglykoside können gegen Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa eingesetzt werden. Mögliche Indikationen sind:

• Sepsis
• Peritonitis
• Endokarditis
• Pneumonie
• Meningitis
• Tuberkulose

Aminoglykoside haben eine geringe therapeutische Breite. Dosislimitierende Nebenwirkungen sind die Nephrotoxizität und Ototoxizität.

Aminoglykoside formen in Haarzellen Komplexe mit Membranlipiden und Eisenionen, die zu einer Bildung von Sauerstoffradikalen führen. Der daraus folgende oxidative Stress induziert vermutlich eine vermehrte Apoptose der Haarzellen und verusacht irreparable Schäden an der Niere (Nephrotoxizität) und am Gehörorgan (Ototoxizität). Eine mögliche Nebenwirkung einer hochdosierten Aminoglykosidtherapie ist das sogenannte Dandy-Syndrom.

Darüber hinaus kann es in seltenen Fällen zu einer neuromuskulären Blockade durch verminderte Freisetzung von Acetylcholin aus Nervenzellen kommen. Der genaue Mechanismus ist jedoch noch unbekannt.

Die Aufnahme der Aminoglykoside und ihre Akkumulation in der Zelle beruhen wahrscheinlich auf Carriermolekülen wie Megalin und Cubilin.

Ein wichtiger Resistenzmechanismus gegen Aminoglykosid-Antibiotika beruht auf einer enzymatischen Modifikation durch Aminoglykosid-verändernde Enzyme (AME). Weitere Mechanismen sind eine erhöhte Ausschleusung der Antibiotika durch die Bakterien mittels Effluxpumpen sowie Methylierungen der ribosomalen Bindungsstelle.^[1]