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 Antibiotika werden als Antiinfektiva eingestuft. Es handelt sich um Chemikalien, die von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen produziert werden und andere Mikroorganismen in geringen Konzentrationen abtöten oder hemmen können. Die Entdeckung von Antibiotika war einer der wichtigsten medizinischen Fortschritte im 20. Jahrhundert. Penicillin, das erste Antibiotikum, wurde erstmals 1942 in den USA freigesetzt.
Etwa zur gleichen Zeit wurden neue Antibiotika, einschließlich Streptomycin, in einer Mischung mikrobieller Substanzen aus Bodenstäbchen entdeckt. Viele dieser gefundenen Medikamente waren eng wirksam, aber 1947 wurde Chloramphenicol, das erste Breitbandantibiotikum, eingeführt. Chloramphenicol ist ein Nitrobenzolderivat der Dichloressigsäure, das synthetisch hergestellt und zur Behandlung von Typhus und schweren Infektionen durch penicillinresistente Mikroorganismen eingesetzt wird.
Als Antibiotika häufigere Krankheitserreger auslöschten, begannen die überlebenden hochresistenten Stämme Probleme zu verursachen, und es wurden neue Antibiotika benötigt, um sie auszurotten. Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts waren bereits mehr als zehntausend Antibiotika bekannt, darunter sowohl einfache als auch sehr komplexe Substanzen. Diese Ausweitung der Anzahl neuer Antibiotika wurde durch erfolgreiche synthetische Modifikationen erreicht, und viele Antibiotika werden jetzt in großen Mengen hergestellt. Dieser Ansatz war besonders erfolgreich bei Antibiotika, deren Molekülstruktur Lactamringe mit vier Einheiten enthält, darunter Penicilline und Cephalosporine, die heute über 60 Prozent der weltweiten Antibiotika-Produktion ausmachen.
Penicillin ist das sicherste aller Antibiotika, obwohl einige Patienten überempfindlich dagegen sind und dies zu Nebenwirkungen führt. Darüber hinaus entwickeln einige Mikroorganismen, insbesondere Staphylokokken, eine Resistenz gegen natürliche Penicilline, was zur Produktion neuer synthetischer Modifikationen geführt hat. Somit gibt es zwei Gruppen von Penicillinen, die natürlich vorkommenden und die halbsynthetischen Penicilline, die durch Züchten von Penicillium in Gegenwart bestimmter Chemikalien erhalten werden. Dies ermöglicht die Produktion von Breitband-Penicillinen, die zur Behandlung von Typhus und einigen Harnwegsinfektionen entwickelt wurden. Natürliche Penicilline sind jedoch immer noch die optimale Behandlung für viele bakterielle Infektionen.
Cephalosporine, die in den 1950er Jahren von Sir Edward Abraham entdeckt wurden, sind relativ ungiftige Antibiotika. Wie Penicillin wurden sie zuerst aus Pilzen isoliert, aber später ermöglichten modifizierte Lactamringe die Reproduktion des Antibiotikums in mehr als 20 Variationen. Cephalosporine der ersten Generation wurden bei Patienten angewendet, die eine Penicillinsensitivität entwickeln. Sie waren gegen viele Bakterien, einschließlich E. coli, wirksam, mussten jedoch bald durch Arzneimittel der zweiten und dritten Generation ersetzt werden, da die Mikroorganismen ihre Empfindlichkeit gegenüber ihnen verloren. Sie wurden zur Behandlung von Lungeninfektionen, Gonorrhoe und Meningitis eingesetzt.
Aminoglycoside, einschließlich Streptomycin (entdeckt 1944), hemmen die Proteinbiosynthese. Sie werden vom Magen-Darm-Trakt schlecht resorbiert und intramuskulär verabreicht. Streptomycin war eines der ersten entdeckten Aminoglykoside und wird immer noch zusammen mit Penicillin zur Behandlung von Infektionen verwendet. Andere Aminoglykoside werden zur Behandlung von Meningitis, Sepsis und Harnwegsinfektionen eingesetzt. Der enge Abstand zwischen therapeutischen und toxischen Dosen stellt jedoch komplexe Probleme dar, wobei das Risiko mit zunehmendem Alter zunimmt. Die antimikrobielle Aktivität von Tetracyclinen, die zu einer anderen Gruppe synthetischer Antibiotika gehören, hängt davon ab, dass sie zwar die Proteinbiosynthese in Bakterien- und Tierzellen hemmen, jedoch nur in Bakterienzellen eindringen können. Tetracycline werden aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert und können oral eingenommen werden.
Zusätzlich zu ihrer medizinischen Verwendung haben Antibiotika auch wichtige veterinärmedizinische Vorteile und werden als Tierfutter oder als Zusatzstoff zur Stimulierung des Wachstums in der Tierhaltung verwendet. Tetracycline machen etwa die Hälfte des Umsatzes mit Antibiotika als solche Nahrungsergänzungsmittel aus, aber viele andere Antibiotika werden auch für diesen Zweck verwendet. Es wird angenommen, dass Futterantibiotika das Wachstum fördern, indem sie Krankheiten vorbeugen. Eine weitere wichtige Verwendung von Antibiotika in der Landwirtschaft ist ihre Verwendung als Antiparasitikum gegen Würmer und andere Parasiten im Magen-Darm-Trakt sowie gegen Ektoparasiten wie Zecken.
Neben biochemischen Antibiotika werden Sulfonamide, synthetische Chemotherapeutika, die auch zur Behandlung von bakteriellen Erkrankungen eingesetzt werden, eingesetzt. Das erste Sulfonamid, Prontosil, wurde 1932 zur Bekämpfung von Streptokokkeninfektionen eingesetzt. Breitband-Sulfonamide waren vor dem Aufkommen von Antibiotika weit verbreitet. Sie wirken, indem sie die Produktion von Folsäure verhindern, die für die Synthese von Nukleinsäuren essentiell ist. Die Verwendung von Sulfonamiden hat aufgrund der Verfügbarkeit wirksamerer und sicherer Antibiotika abgenommen, sie werden jedoch weiterhin wirksam zur Behandlung von Harnwegsinfektionen und Malaria sowie zur Verhinderung möglicher Infektionen nach Verbrennungen eingesetzt. Im Zusammenhang mit Sulfonamiden sind Sulfone auch Inhibitoren der Folsäurebiosynthese. Sie neigen dazu, sich in der Haut und in entzündeten Geweben anzusammeln, was sie bei der Behandlung von Lepra unverzichtbar macht. Es gibt auch einige chemisch synthetisierte Arzneimittel, die antibakterielle Eigenschaften haben und spezifische klinische Anwendungen haben.
Andreev S.
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