JGW-SchülerAkademie Papenburg 2011 - Jugendbildung in ...

2.4 Antibiotika
2.4 Antibiotika
Antibiotika sind Substanzen mit geringer molekularer Masse, die schon bei niedrigen
Konzentrationen das Wachstum von Mikroorganismen (Bakterien oder Pilze) hemmen.
Sie wirken gegen diese wachstumsinhibierend (bakteriostatisch) oder irreversibel schädigend
(bakterizid). Seit es Alexander Fleming im Jahre 1929 gelang, mit dem Pilz
Penicillium notatum das Wachstum des Bakteriums Staphylococcus aureus auf einer
Agarplatte zu hemmen, gelten Antibiotika als wichtigste Entdeckung in der Medizin.
Mikroorganismen stellen bis heute die entscheidende Gruppe dar, aus denen Antibiotika
isoliert werden. Obwohl bereits mehr als 12 000 Substanzen bekannt sind, geht die Suche
nach neuen Wirkstoffen ständig weiter, da noch längst nicht alle Verbindungen mit
antibiotischer Wirkung gefunden wurden. Von den fädigen Bakterien, den Streptomyces,
wurden beispielsweise erst ca. 3–5 % erforscht.
Nun stellt sich die Frage, wie ein Antibiotikum in einer Bakterienzelle wirkt. Es
greift mit bestimmten Mechanismen in die Zellwandsynthese, die Proteinsynthese,
die DNA-Replikation usw. ein. In der Zellwand hemmen z. B. ß-Laktam-Antibiotika
wie Penicillin die Biosynthese bestimmter Makromoleküle (Peptidoglykane), die der
Zellwand Stabilität verleihen. Die Übersetzung der mRNA in Aminosäureketten wird
durch das Antibiotikum Chloramphenicol unterbrochen.
Da Antibiotika leider oft falsch angewendet und zu schnell an den Patienten vergeben
werden, nimmt die bakterielle Resistenzentwicklung immer weiter zu. Auch die
Verwendung von Antibiotika in der Viehzucht stellt eine wichtige Ursache für die Verbreitung
von Resistenzen und der daraus resultierenden Gefahr dar. Bakterien können
auf verschiedene Weise zu ihrer Resistenz gegenüber einem Antibiotikum gelangen.
Man unterscheidet primäre oder natürliche Resistenzen von sekundären, erworbenen
Resistenzen. Bei den primären Resistenzen besitzt das Antibiotikum bei dem Bakterium
eine Wirkungslücke und ist von vornherein unwirksam. Cephalosporine wirken beispielsweise
nicht bei Enterokokken. Bei den sekundären Resistenzen wäre das Bakterium
eigentlich empfindlich gegen das Antibiotikum, jedoch sind einzelne Stämme resistent
geworden. Dies geschieht durch Mutation oder Übertragung von Resistenz vermittelten
Genen durch Transformation, Transduktion oder Konjugation. Der Schutz der Bakterien
vor Antibiotika kann folgendermaßen aussehen: Sie können Enzyme bilden, die
die Antibiotika spalten oder ändern. So werden die Antibiotika unwirksam oder inaktiviert.
Außerdem können die Bakterien sogenannte Efflux-Pumpen ausbilden, die
die Antibiotikakonzentration im Bakterium so gering halten, dass das Antibiotikum
ebenfalls nicht wirken kann.
In Deutschland sterben jährlich 40 000 Menschen aufgrund multiresistenter Keime. Je
häufiger Antibiotika eingesetzt werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass neue
Resistenzen entstehen, also ist eine rationale Anwendung von Antibiotika unerlässlich,
um die oft unterschätzte Gefahr der Resistenzen einzudämmen.
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