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Antibiotika

Antimikrobielle Substanzen

Antimikrobielle Substanzen werden von Mikroben gebildet, z.B. von Pilzen (Endung -mycin). Die bekanntesten Vertreter dieser Gruppe sind die Antibiotika. In der Natur dienen die sekundäre Stoffwechselprodukte der Verteidigung gegenüber Konkurrenten, z.B. im Kampf um eine Nahrungsquelle. Viele antimikrobielle Substanzen werden in der Medizin eingesetzt (wie z.B. Penicillin).

Abb.1
Struktur der Rifamycin-Wirkstoffgruppe

Antibiotika sind von Bakterien oder Pilzen gebildete Stoffe, die bereits in geringer Konzentration wachstumshemmend oder abtötend auf andere Mikroorganismen wirken. Ursprünglich wurde dieser Begriff nur für natürlich hergestellte Sustanzen verwendet, heute werden aber auch teilweise oder ganz synthetisch produzierte antimikrobielle Substanzen so bezeichnet. In der Medizin werden werden zahlreiche Antibiotika zur Behandlung von Infektionskrankheiten eingesetzt. Die Wirkung der Antibiotika auf Pathogene kann dabei sehr unterschiedlich sein und beeinflusst den Erfolg einer Therapie erheblich. Während bakteriostatisch wirkende Antibiotika ein Pathogen lediglich an der Vermehrung hindern, töten bakterizide Antibiotika das Pathogen ab. Die bakteriolytisch wirkenden Antibiotika lösen zudem noch die Zellstrukturen auf.

Arzneimittel gegen Virusinfektionen werden als Virostatika, solche gegen Pilzinfektionen als Antimykotika und Mittel gegen Wurminfektionen als Anthelminthika bezeichnet.

Antibiotika, die sich als Medikament bei Menschen einsetzen lassen, sind grundsätzlich gegen solche Strukturen gerichtet, die der Mensch nicht besitzt. Nur so ist eine gute Verträglichkeit des Medikamentes garantiert. Typische Angriffspunkte der Antibiotika-Therapie sind beispielsweise die Ribosomen. Eukaryontische Ribosomen (80 S) sind anders aufgebaut als die 70 S-Ribosomen der Prokaryonten. So erklärt sich, dass viele Antibiotika, die an der baktiellen Proteinsynthese angereifen, für den Menschen nicht toxisch sind. Andere Antobiotika wirken gegen Strukturen bakterieller Zellwände (Peptidoglycan-Synthese) oder hemmen die bakterielle Folsäure-Synthese (Menschen haben keine Folsäure-Synthetase). Einige typische Angriffsorte für Antibiotika sind in der Tabelle aufgeführt:

Tab.1
Antimikrobielle Substanzen
WirkungsortWirkungsweiseWirkstoffe
BakterienzellwandHemmung von biosynthetischen Enzymen, Komplexbildung mit Trägermolekülen, Komplexbildung mit Zellwandsubstraten, Hemmung der Polymerisation und Anlagerung neuer Peptidoglycane an die ZellwandFosfomycin, Cycloserin, Bacitracin, Vancomycin, Penicilline, Cephalosporine, Carbapeneme, Monobactame
CytoplasmamembranenDesorganisation der Struktur der Cytoplasmamembran, Porenbildung in den Membranen, Veränderung der Struktur von PilzenTyrocidine, Polymyxine, Gramicidine, Polyene (Amphotericin), Imidazole (Ketoconazol, Fluconazol)
Nucleinsäure-BiosyntheseHemmung des Nucleotid-Metabolismus, Behinderung der Template-Funktion der DNA, Hemmung der DNA-Replikation Quinolone, Hemmung der RNA-PolymeraseAdenosin-arabinosid (Viren), Aciclovir (Viren), Flucytosin (Pilze), Chloroquin, Quinolone, Nitroimidazole, Rifamycine
Ribosomen-FunktionHemmung der 30S-Untereinheiten, Hemmung der 50S-UntereinheitenStreptomycin, Kanamycin, Gentamycin, Amikacin, Spectinomycin, Tetracycline, Chloramphenicol, Clindamycin, Erythromycin, Fusidinsäure
Folsäure-MetabolismusHemmung der Pterolsäure-Synthetase, Hemmung der Dihydrofolat-ReduktaseSulfonamide, Trimethoprim
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