Was sind Antibiotika?

Was sind Antibiotika?
Der Begriff Antibiotikum stammt
aus dem Griechischen und bedeutet
übersetzt = „gegen Lebendes“. Antibiotika sind chemische Verbindungen, die aus Pilzen, Algen, höheren
Pflanzen oder auch aus Tieren gewonnen, werden. Sie werden jetzt
aber auch synthetisch hergestellt.
Ziel ist, bakterielle Krankheiten zu
therapieren, indem sie das Wachstum schädlicher Zellen hemmen.
Wie geschieht das? Wie werden lebensgefährliche von lebensnotwendigen Zellen unterschieden? Und welche Vorgangsweisen „beherrschen“
verschiedene Antibiotika?
Die antibiotischen Verbindungen
wurden früher natürlich hergestellt.
Man stellte die Medikamente aus
Bakterien, Pilzen, Flechten und vielen
anderen Naturstoffen her.
Viele antibiotische Substanzen werden heute bereits synthetisch verändert oder rein synthetisch gewonnen.
Alle diese künstlichen antibiotischen
Verbindungen werden als Chemotherapeutika bezeichnet. Es besteht aber
generell kein Unterschied zwischen
natürlichen und synthetischen antibiotischen Stoffen. Beide Substanzen
(natürliche und künstliche) werden
Antibiotika genannt.
Wie wirken Antibiotika?
Sie werden weltweit am häufigsten
verschrieben. Der Marktanteil dieser
Medikamente liegt bei 13 Prozent und
bildet im Arzneimittelverbrauch den
größten Einzelbereich.
Von etwa 8.000 bekannten antibiotischen Substanzen wird jedoch nur
etwa 1 Prozent therapeutisch verwendet, da viele Wirkstoffe nicht nur den
Erregern,
sondern
auch
den
Menschen schaden. Nebenwirkungen
sollen vermieden werden, doch wie ist
das möglich?
Das Wesen der Antibiotika besteht
darin, dass sie die Struktur von Bakterienzellen von der einer menschlichen
Zelle unterscheiden können. Dadurch
kann garantiert werden, dass nur Bakterienzellen bekämpft werden.
Eine Bekämpfung der Bakterienzellen kann auf dreierlei Arten erfolgen
Bakteriostatisch Die Bakterien werden an ihrer Vermehrung gehindert
und somit wird ihre Verbreitung verhindert oder stark eingeschränkt.
Schlußendlich sterben sie auch an der
Wachstumshemmung.
Bakterizid Die Bakterien werden
zwar getötet, indem in ihnen Stoffwechselvorgänge blockiert werden,
sie sind aber weiterhin physisch vorhanden.
Bakteriolytisch Die Bakterien werden
getötet und ihre Zellwand wird aufgelöst. Zytostatische Antibiotika können
auch die Bildung von Proteinen stören, und selbst die DNA der Zellen beeinträchtigen, um deren Zellwand auf-
zulösen, was die Zelle absterben lässt.
Über Wirkung und Effizienz entscheidet unter anderem der Aufbau der
Zellwände des angegriffenen Bakteriums. Bakterien besitzen dicke, mehrschichtige Zellwände aus Murein
(Gram-positiv), oder Zellwände aus
Membranen mit Porin-Poren und einer dünnen Mureinschicht (Gramnegativ).
Bei Gram-positiven Bakterien müssen
die Antibiotika durch die Zellwand
und die Zellmembran, wo der Wirkstoff (z.B. Penicillin) durch Proteine
gebunden wird.
Gram-negative Bakterien haben eine
Schicht von eng gegliederten PorinPoren. Diese kann von vielen Antibiotika nicht überwunden werden. Sie
sind daher oft wirkungslos, da sie
nicht in die Zelle eindringen können.
Geschichtliches
preis für Medizin für seine Entdeckung des
Diphterieserums.
1932 wurde von Gerhard Domagk mit
Prontosil das erste Antibiotikum aus der
Klasse der Sulfonamide entdeckt.
Sulfonamide werden auch heute noch mit
Erfolg eingesetzt, z. B. Sulfamethoxazol in
Kombination mit anderen Antibiotika bei
Harnwegsinfekten.
Im Jahre 1928 wurde als erstes NaturstoffAntibiotikum, das Penicillin, durch Alexander Fleming entdeckt.
Er züchtete in seinem Labor Bakterienkulturen auf Petrischalen, und beobachtete,
dass auf sich auf einer Staphylococcus
aureus- Kultur Schimmel entwickelt hatte.
Rund um den Schimmel hatte der Schimmel eine kreisrunde, bakterienfreie Aussparung gebildet.
Dieses Phänomen weiter erforschend
bewies Fleming die bakterientötende Wirkung von Schimmelpilzen, denen er den
Namen Penicillin (Penicillium notatum)
gab. Allerdings wurde Penicillin erst in den
40er Jahren gebräuchlich, als Howard Florey und Ernst Chain den aktiven
Inhaltsstoff von Penicillin entfernten und
somit eine Pulverform des Schimmelpilzes
schufen.
Paul Ehrlich entdeckte 1910 eine giftige
Arsenverbindung, er nannte sie Salvarsan
(Arsphenamin). Sie wurde hauptsächlich
zur Syphilis-Behandlung verwendet.
Salvarsan ist ein Chemotherapeutikum,
also ein gezielt antimikrobiell wirkendes
Medikament gegen gefährliche Infektionskrankheiten. Salvarsan war nicht nur
gegen Syphilis, sondern auch gegen Framboesie, Rückfallfieber und andere Spirochaeteninfektionen wirksam. Es hatte aber
schwerwiegende Nachteile: es musste vor
der Injektion mit ätzender Natronlauge
versetzt werden.
Dies führte bei der üblichen intravenösen
oder intramuskulären Anwendung zu inneren Verätzungen (Venenschädigungen).
In den Folgejahren
wurden besser verträgliche Abkömmlinge der Substanz
entwickelt, so z. B.
das Neosalvarsan
und das Sulosalvarsan.
Paul Ehrlich erhielt
1908 den Nobel-