Antibiotika Flashcards
Nenne Alle Angriffpunkte für Antibiotika
1. Hemmung der Zellwandsynthese
Penicillin, Cephalosporine, Glykopptide, Fosfomycin
2. Veränderungen an der DNA
Nitromidazole, Nitrofurane
3. Hemmung der DNA-Replikation
Chinolone (Gyrasehemmer)
4. Hemmung der DNA-abhängigen RNA-Polymerase
-> Rifampicin
5. Schädigung der Zytoplasmamembran
Polymyxine, Lipopeptide
6. Hemmung des Folsäuremetabolismus
Sulfonamide, Trimethoprim
7. Proteinsynthese 50s-Inhibitoren:
Chloramphenicol, Makrolide, Licosamide, Streptogramine
8. Proteinsynthese 30s-Inhibitoren:
Tetrazykline, Aminoglykoside
9. Inhibition der Initiation der Proteinsynthese
Oxazolidinone
Welche Angriffspunkte sind die wichtigsten der Antibiotika?
1. Struktur die nur Bakterien haben:
Zellwand: Penicillin, Cephalosporine
2. Überlebenswichtige und für die Fortpflanzung essentielle Strukturen:
- Proteinbiosynthese (Initiation, 30s und 50s untereinheit)
- DNA-Replikation
Erkläre grundsätzlich den Aufbau der bakteriellen Zellwand und die spezifischen Angriffpunnkte der Antibiotika
Unterschied Gram-Positiv / Negativ
Gram Positiv:
dicke Zellwand = reich an Peptidoglykanen
-> sind Quervernetzt und dafür benötigen Sie ein Enzym = Penicillin-Bindendes-Protein
Gram Negative: haben über der Zellwand noch eine Zellmembran (hier können nur kleine Lipophile Substanzen durch oder müssen durch die Purine in der Zellmembran)
Was sind beta-Laktam Antibiotika?
Was gehört dazu
Wirkmechanismus
beta-Laktame
umfassen: Penicilline, Cephalosporine, Carbapeneme, Monobactame
Wirkmechanismus:
inhibieren irreversibel die Transpeptidasen, die für die Quervernetzung der Peptidoglykanseitenstränge verantwortlich sind
Transpeptidasen = Penicillin-Bindende-Proteine
davon gibt es 7 Gruppen
Alle beta-Laktame:
haben als Grundgerüst einen Laktamring = Namensgebend
Verschiedene Bakterienarten exprimieren spezifische Transpeptidasentypen = daher kann auch die Kombination von mehreren beta-Laktamen sinnvoll sein und daher kommt auch die unterschiedliche Affinität der unterschiedlichen beta-Laktam Antibiotika
Was machen Glykopeptid-Antibiotika?
Hemmen die Zellwandsynthese
-> Reserveantibiotika bei schweren Infektionen mit grampositiven Erregern
stören die Quervernetzung durch sterische Blockade der an die N-Acetylmuraminsäure (NAMA) gebundenen Aminosäuren = Binden also an Peptidoglykan-Präkusoren
Wirken nur auf aerobe und anaerobe grampositive Erreger = weil sie durch die Purine in der äußeren Zellmembran gramnegativer nicht durchpassen!!
Welche Antibiotika greifen die äußere Zellmembran gramnegativer Bakterien an?
Polymyxin Antibiotika
- > bakterielle Zellmembran ist Phospholipiddopppelschicht - besteht vorwiegend aus Glycerol und Fettsäuren
- > viele Bakterien haben keine Sterole (wie Menschen) sondern Hopanoide (wie Diplopten)
- > zusätzlic durch Kationen (Ca und Mg) erreicht
Polymyxine wirken als Detergenzien der membranstabilisierenden Kationen = also Wirken gegen viele gramnegative Bakterien
Binden an Lipopolysaccharide der äußeren Membran
Welche Antibiotika setzen an der inneren Bakterienmembran an?
Lipopeptid-Antibiotika
-> bilden Calciumabhängige Ionenkanäle in der bakteriellen Zellmembran und induziert einen Kalium-Efflux -> elektrischer Gradient fällt zusammen = keine Energiegewinnung mehr in der Zelle
nur anwendbar bei gram-positiven Bakterien weil es durch die Purine nicht durchkommt (bei gramnegativen)
Bakterizider Effekt kommt durch Hemmung der RNA, DNA und Proteinbiosynthese vermittelt
Das Lipopeptid-Antibiotikum:
Daptomycin
-> reines Reserveantibiotikum = i.v. Applikation bei schweren Haut oder Weichteilinfektionen, Endokarditis oder Sepsis
Welche Angriffspunkte für Antibiotika gibt es bei Bakterien im Rahmen der Protein-Biosynthese
- DNA-abhängige RNA-Polymerase
- Ribosomen:
30S und 50S Untereinheit
DNA-abhängige RNA-Polymerase = Rifamycine (Rifampycin)
30S Untereinheit = Tetracycline, Aminoglykoside
50S Untereinheit = Makrolide, Oxazolidinone
Wie greifen Antibiotika in die Nukleotid-Biosynthese von Bakterien ein?
Grundlage:
Menschen können Folsäure über die Nahrung aufnehmen
Bakterien müssen diese selbst Synthetisieren = daher hier ein Angriffspunkt
2 Enzyme können gehemmt werden:
1. Dihydropteroat Synthase = durch Sulfonamide
2. Dihydrofolat Reduktase = durch Trimethoprim
Beispiel: Cotrimoxazol = Kombination aus beiden!
Welche Antibiotika setzten an der DNA-Replikation an?
DNA muss für Polymerase entzwirbelt werden = Supercoils müssen entfernt werden
das macht die Topoisomerase (Gyrase) und dafür gibt es dann Gyrase-Hemmer / Chinolone/ Fluorchinolone
Früher genannt: Gyrase-Hemmer
Was ist der Unterschied zwischen Bakteriostatischer und Bakterizider Wirkung?
Bakterizid:
-> Auslösen des Zelltods des Bakteriums
= Betalaktame, Fluorchinolone, Aminoglykoside, Glykopeptide …
Bakteriostatisch:
-> Wachstum gehemmt, kein aktives Abtöten der Bakterien
= Tetrazykline, Makrolide, Oxazolidinone, Sulfonamide …
Wichtig: die Zuordnung ist nicht strikt / die Bedeutung der Unterteilung wird allgemein hinterfragt
Wann wirken Antibiotika
Definiere die Begriffe
MHK
MBK
MHK = minimale Hemmkonzentration
-> die niedrigste Konzentration, ab der eine bakteriostatische Hemmung des Inokulums eintritt
MBK = minimale bakterizide Konzentration
-> die niedrigste Konzentration, ab der die Bakterizidie von mindestens 99,9% der inokulierten Bakterien einsetzt
Erkläre die Begriffe
Cmax
MHK
AUC
und erkläre bei welchen Antibiotika welche Verhältnisse etwas über die Wirksamkeit der Antibiotika aussagen
C-max = Maximalkonzentration
MHK = Mittlere Hemmkonzentration
AUC = Area under curve
Es gibt nun verschiedene Zusammenhänge die man in relation setzen kann:
1. der Zusammenhang zwischen Cmax/MHK
- > das ist Aussagekräftig bei Aminoglykosiden
- > hohe spitzenspiegel im Blut sind also sehr wichtig!!
2. die Zeit oberhalb der MHK
- > ist Aussagekräftig bie beta-Laktamen
- > die möglichst lange Zeit über der MHK ist besonders wichtig
3. das Verhältnis von AUC und MHK
-> ist Aussagekräftig bei Fluorchinolonen
Erkläre den Postantibiotischen Effekt
PAE = Post-antibiotischer Effekt
-> beschreibt, dass die antibiotische Wirkung auch noch dann vorhanden sein kann, wenn die Plasmakonzentration die MHK schon unterschritten hat
Mögliche Ursachen:
Nachhaltige Beeinträchtigung der bakteriellen Funnktion
Prolongierte Exposition im Zielgewebe oder in der Zelle wenn der Plasmaspiegel schon gesunken ist
Welche Faktoren entsscheiden darüber, ob das Antibiotikum auch an den Zielort kommt?
- Lipidlöslichkeit
- Ionisation
- Molekülgröße
- Transport über Membran (vor allem ZNS)
Welche Resistenzarten werden unterschieden?
Natürliche Resistenz:
Wirkungslücke einer Antibiotikums bezüglich bestimmter Bakterien, besteht ohne Kontakt zu Antibiotikum
z.B. Enterokokkenlückem Streptokokkenlücke, Gram-positive Bakterien & Polymyxine, Gram-negative & Oxazolidinone, Aerobier und Nitroimidazole, Anaerobier und Aminoglykoside
Erworbene Resistenz:
durch Mutation und Selektion
de novo / Austausch zwischen Bakterien (Konjugation, Transdukiton, Transformation)
Nenne die wichtigsten Resistenzmechanismen
- Zertsörung des Wirkstoffs = Beispiel: Betalaktamasen = bauen Beta-Laktame ab
- Ausschleusen des Wirkstoffs (Efflux-Pumpen)
- Änderung der Zielstruktur
- Blockade des Wirkstoffeintritts
- Reparatur der verursachten Schäden
Erkläre das allgemeine Therapieprinzip bei Antibiotikatherapie
- Therapie empirisch/ kalkuliert
- > Nach erwartetem Spektrum (als nach Erfahrung) - gezielte Therapie
- > Nach Antibiogramm
Erkläre die Pharmakokinetik der Penicilline
verschiedene Penicilline haben ähnliche Kinetik
- > Penicilline können nicht in die Zelle penitrieren
- > haben gute Gewebsverteilung
- > schlecht Liquorgängig
- > kurze HWZ
- > unverändert renal eliminiert
- > keiner ist beta-laktamasefest (außer Isoxazolylpenicillin)
- > bei Penicillinallergie kontrainduziert
Nenne die wichtigen Arzneimittelinteraktionen bei Penicillin
- erhöhte Konzentrationen durch saure Pharmaka wegen reduzierter tubulärer Sekretion
- verminderte Penicillinspiegel durch Diuretika
- verminderte Elimination von Methotrexat durch Penicillin
- verstärkter Effekt von Kumarinderivaten, Heparin und TAH durch Penicillinne
Nenne die Penicilingruppen
und die dazu gehörigen Vertreter mit deren Wirkspektrum
Oralpenicilline (säurestabil) = Penicillin V
Benzylpenicilline (nicht säurestabil) = Penicillin G
Wirkspektrum für beide:
grampositive Kokken (Streptokokken, Staphylokokken)
grampositive Stäbchen (Corynebakterien und Clostridien
gramnegtive Kokken: Meningokokken, Gonokokken
gramnegative Stäbchen: Spirochäten
Isoxazolylpenicilli = Flucoxacillin = Staphylokokken
Aminopenicilline = Amoxicillin, Ampicillin = grampositive Bakterien, Haemophilus influenzae, Helicobakter pylori
Amidinopenicilline = Pivmecillinam = gramnegative Bakterien
Acylaminopenicilline = Piperacillin = grampositive und gramnegative Bakterien
Indikation für Penicillin V (Oralpenicilin)
obere Luftwege
Scharlach
Erysipel
Nenne die wichtigsten Gruppen und Namen von Antibiotika die in die Proteinbiosynthese eingreifen
50S-Untereinheit:
- Weiterrücken des Ribosoms verhindern = Makrolide
- Peptidyltransferase hemmend = Chloramphenicol
30S-Untereinheit:
- hemmung der Aminoacyl-tRNA-Anlagerung = Tetrazykline
- Anlagerung falscher Aminoacyl-tRNA = Aminoglykoside
Inhibiierung der Initiation:
Linezolid
Nenne zu Aminolykosiden
Namensherkunft
Chemische Merkmale
Wirkmechanismus
Namensherkunft
Aminoglykoside aus Streptomyces: enden immer auch mycin
Aminoglykoside aus Micromonospora: enden immer auf micin
Chemische Merkmale:
sind hydrophile Moleküle = gut wasserlöslich
Wirkmechanismus:
lagern sich an die 30S-Untereinheit der bakteriellen Ribosomen und erlauben das Anlagern falscher Aminnoacyl-tRNA = dadurch entstehen nonsense-Proteine
-> besonders wirksam bei gramnegativen Bakterien (machen da auch Schädigung der äußeren Zellmembran)
Wie kommen hydrophile Substanzen (wie Aminoglykoside) in die Bakterien?
- es gibt Poren, durch die die Aminoglykoside in die Zelle gelangen
- die Aminoglykoside können sich einlagern und dadurch selbst Poren in der Membran induzieren
+ Bakterienzellen sind stärker negativ als Menschenzellen (ungefähr -150mV)
_> das zieht die geladenen Aminoglykoside stärker an
Erkläre die Pharmakodynamik der Aminoglykoside
Für die Wirkung der Aminoglykoside ist wichtig das Verhältnis von Tmax zu MHK
Deshalb werden sie 1x täglich in hoher Dosierung gegeben!!!
Die UAW sind abhängig von der Dauer in der die Konzentration über der MHK ist
-> daher sind diese bei einmaliger gabe auch verringert
Tetracycline
Nenne Angriffspunkt, Vertreter, chemische Eigenschaften
Wirkmechanismus:
blockieren an der 30S-Untereinheit die Anlagerung der Aminoacyl-tRNA an das Ribosom
Vertreter: Doxyzyklin, Tigazyklin, Minozyklin
Eigenschaften:
mäßig lipophil
name kommt durch 4 Ringe “cykline”
Nenne zu den drei wichtigsten Tetrazyklinen
Doxyzyklin, Tigezyklin, Minozyklin
Pharmakodynamische Eingenschaft
Plasmaproteinbindung
Bioverfügbarkeit oral
Elimination
HWZ
Wirkspektrum
Indikation
Besonderheiten
UAW
wichtigste:
Doxyzyklin, Minozyklin, Tigezyklin
Pharmakodynamik: AUC/MHK
Bioverfügbarkeit oral:
Doxyzyklin und Minozyklin: 100%
Tigezyklin: 0%
Elimination: biliär
HWZ:
besonders: Tigezyklin: 40h
Wirkspektrum (alle)
Streptokokken, Staphylokokken, Neisserien, Tigezyklin (MRSA), …
Indikation: bakterielle Bronchitis, HWI, Akne
Tigezyklin: Reserveantibiotikum, komplizierte Infektion mit multiresistenten Keimen
Besonderheiten:
Doxyzyklin: Plasmodium falciparum
Minozyklin: Akne
Tigezyklin: breites Wirkspektrum (wenig resistenzen) aber bakteriostatisch
UAW:
Knochen und Zahnstörungen (deshalb erst ab 9 Jahren), Leberschädigung, ZNS-Schädigung,
Welche Resistenzmechanismen haben sich gegen Tetrazykline entwickelt?
15 verschiedene Efflux-Pumpen
10 verschiedene ribosomale Schutzproteine und Strukturverändeurngen
Störugen des aktiven transports durch die innere Membran
nur Tigezyklin umgeht dies Resistenzen noch!!
Nenne die Hemmstoffe der Tetrahydrofolsäure Synthese
und erkläre deren Wirkmechanismus
1. Sulfonamide = hemmen die Dihyropteroat-Synthase
2. Diamino-benzylpyrimidine = hemmen die Dihydrofolat-Reduktase
-> diese beiden werden in der Regel zusammen gegeben, da sie einzeln für sich eine geringere Hemmung bewirken
Wichtig: Bakterien können Folsäure nicht über die Nahrung zu sich nehmen und können diese daher nur auf diesem Weg synthetisieren
Nenne das wichtigste Sulfonamid und erkläre die chmischen Eigenschaften
Sulfonamid
- > Sulfamethoxazol
- > eher lipophil (deshalb in höheren Dosiereungen Ablagerungen im Körper)
Nenne das wichtigste Diamino-benzylpyrimidin
Diamino-benzylpyrimidine = blockieren die Dihydrofolat-Reduktase
Vertreter: Trimethoprim(TMP)
lipophil
Nenne das wichtigste Kombinationspräparat aus Sulfonamit und Diamino-Pyrimidin und nenne dazu
Wirkmechanismen
Pharmakodynamik
Bioverfügbarkeit oral
Eliminationswege
Verteilungsvolumen
Eliminations HWZ
Interaktionen
Wirkungsspektrum
UAWs
Sulfonamid: Sulfamethoxazol = hemmung Dihydropterat-Synthase
Diamino-Pyrimidin: Trimethoprim = hemmung der Dihydrofolat-Reduktase
Zusammen = Cotrimoxazol (Trimethoprim:Sulfamethoxazol 1:5)
Pharmakodynamik: Tmax/MHK
Bioverfügbarkeit oral: 100%
Elimination:
Sulfamethoxazol: hepatisch
Trimethoprim: renal
Verteilungsvolumen:
Sulfamethoxazol: 20L
Trimethoprim: 130L
HWZ: 10-12h
Interaktionen: kaum
Erregerspektrum:
tabelle
UAW: Mikrobiomschädigung und Allergische Reaktionen aller art
Fosfomycin
Nenne
Wirkmechanismus
Pharmakodynamik
Plasmaproteinbindung
löslichkeit
Bioverfügbarkeit
Elimination
HWZ
Wirkunsgspektrum
UAWs
Bemerkenswertes
Fosfomycin
-> Innerversible Hemmung der MurA in der Mureinbiosynthese (Zellwandsynthese)
Pharmakodynamik:
Tmax/MHK
Proteinbindung: keine
Löslichkeit: sehr gut Wasserlöslich
Bioverfügbarkeit: 40%
Elimination: renal
HWZ: 2-4 h (KOnzentration im Urin über MHK über 36h)
Wirkung: Haemophilus Influenzae, E. coli, Staphylokokken (MRSA auch), Streptokokken
Bemerkenswert: im Urin werden über 2000mg/l 2-4 Stunden nah Verabreichung erreicht
UAW: gut verträglich (Übelkeit und Thrombophlebitis)
Nenne die wichtigsten Antibiotika bei HWI
Fosfomycin-Trometamol
Nitrofurantoin
Nitroxolin
Pivmecillinam
