Antibiotika (griechisch anti: gegen; biotikos: zum Leben gehörig), von Bakterien, Pilzen, Flechten, Algen und höheren Pflanzen oder anderen Lebewesen produzierte chemische Verbindungen, die zur Abtötung oder Wachstumshemmung infektiöser Organismen angewandt werden. Alle Antibiotika sind selektiv toxisch (giftig): Sie wirken giftiger auf eindringende Erreger als auf deren Wirt, sei es ein Tier oder ein Mensch. Penicillin ist das bekannteste Antibiotikum. Es wurde zur Bekämpfung vieler Infektionskrankheiten eingesetzt, beispielsweise gegen Syphilis, Gonorrhö, Tetanus und Scharlach. Ein anderes sehr bekanntes Antibiotikum, Streptomycin, wird zur Behandlung der Tuberkulose angewandt. Ursprünglich bezeichnete man nur solche organischen Verbindungen als Antibiotika, die von Bakterien oder Schimmelpilzen gebildet wurden und auf andere Mikroorganismen toxisch wirkten. Heute schließt dieser Begriff auch synthetische und halbsynthetische Stoffe mit ein. Die Bezeichnung Antibiotika bezieht sich vorwiegend auf Substanzen, die antibakteriell wirken, umfasst im weiteren Sinne aber auch Mittel gegen Protozoen, die etwa der Malariabekämpfung dienen, sowie gegen Pilze oder Viren. Spezifisch gegen bestimmte Organismen wirkende antibiotische Substanzen bezeichnet man als Bakterizide oder Bakteriostatika (gegen Bakterien), Fungizide bzw. Antimykotika (gegen Pilze allgemein bzw. gegen krankheitserregende Pilze) oder Virostatika (gegen Viren wirkend), wobei der Ausdruck -statika für wachstumshemmend, die Endung -zide für abtötend steht.

Wirkungsspektrum

Bakterien werden gewöhnlich durch eine Farbreaktion, die Gram-Färbung, in zwei große Gruppen unterteilt, die so genannten grampositiven (violett färbbar) und die gramnegativen Bakterien (rot färbbar). Die Reaktion beruht auf dem unterschiedlichen Aufbau der bakteriellen Zellwände. Bei der einen Gruppe besteht sie hauptsächlich aus einer dicken Peptidoglycanschicht; bei der anderen ist diese Schicht wesentlich dünner, und sie verfügen stattdessen über eine Außenmembran. Diese Strukturunterschiede bewirken, dass die Bakterien unterschiedlich auf den Farbstoff Gentianaviolett und andere Lösungen, die bei der Gramfärbung benutzt werden, reagieren, so dass sie auch unterschiedlich eingefärbt werden (blauviolett bei dicker Peptidoglycanschicht, je nach Verfahren farblos oder rötlich bei dünner Peptidoglycanschicht und vorhandener Außenmembran). Diese Färbeeigenschaften sind wichtig, da sie auch mit vielen anderen Unterscheidungsmerkmalen einhergehen. Auch bei der Einteilung der Antibiotika sind sie nützlich, denn viele dieser Substanzen wirken entweder nur gegen grampositive oder gramnegative Bakterien.

Antibiotika lassen sich unterteilen in Mittel mit Schmal- und Breitspektrumwirkung, auch Breitbandantibiotika genannt. Schmalspektrum-Penicilline bekämpfen viele grampositive Bakterien. Aminoglycoside, ebenfalls mit schmalem Wirkungsspektrum, wirken gegen gramnegative Erreger. Tetracycline und Chloramphenicole zählen beide zu den Breitspektrum-Antibiotika. Sie können sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Bakterien eingesetzt werden.

            

Antibiotikagruppen

Die wichtigsten Gruppen von Antibiotika, eingeteilt nach ihrem chemischen Aufbau, werden im folgenden näher erläutert. Neben diesen existieren noch weitere Gruppen wie die Chinol-Antibiotika sowie solche wie das Griseofulvin, die keiner der bisher bestehenden Gruppen zugeordnet werden können. Penicilline bilden die älteste Antibiotikagruppe und noch immer eine der sichersten. Sie wirken bakterizid, indem sie die Bildung der Zellwand hemmen (siehe oben: Wirkmechanismen). Es gibt vier Penicillinarten: Benzylpenicillin (Penicillin G) und dessen Derivate mit schmalem Wirkungsspektrum; Ampicillin und verwandte Stoffe wie Amoxicillin; penicillinasefeste und pseudomonadenwirksame Penicilline.

Penicillin G wirkt gegen grampositive Streptokokken-, Staphylokokken-, Enterokokken- und Meningokokkenstämme und wird u. a. zur Behandlung von Syphilis, Gonorrhö, Meningitis, Milzbrand und Frambösie (subtropische Infektionskrankheit der Haut) eingesetzt. Das verwandte Penicillin V (Phenoxymethylpenicillin) wird bei Atemwegsinfektionen angewendet.

Ampicillin und Amoxicillin weisen ein ähnliches, wenn auch etwas breiteres Wirkungsspektrum wie Penicillin G auf. Sie wirken zudem gegen gramnegative Bakterien. Ampicillin und seine Verwandten können gegen Typhus, Bronchitis, Harnwegsinfektionen, Lungenentzündung, Meningitis und Bakteriämie zum Einsatz kommen.

Penicillinasefeste Penicilline sind in der Lage, solche Erreger zu bekämpfen, die eine Resistenz gegen Penicillin G gebildet haben, die auf dem Vorhandensein des penicillinspaltenden Enzyms Penicillase beruht. Pseudomonadenwirksame Penicilline werden gegen Infektionen mit gramnegativen Bakterien der Gattung Pseudomonas angewandt. Dies sind Erreger, die besonders in Krankenhäusern ein häufiges Problem darstellen. Pseudomonadenwirksame Penicilline werden daher vorbeugend Patienten mit geschwächtem Immunsystem verabreicht, bei denen die Gefahr einer Infektion mit gramnegativen Erregern besteht. Britische Wissenschaftler berichteten 1998 in der Zeitschrift New Scientist, man habe einen Stamm des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa gefunden, der „gegen alles" resistent sei.

Nebenwirkungen treten bei Penicillin relativ selten auf. Dabei kann es zu sofortigen oder zeitversetzt eintretenden Überempfindlichkeitsreaktionen kommen, insbesondere zu Hautausschlägen, Fieber und anaphylaktischem Schock (einer akuten allergischen Reaktion auf das Medikament). Ampicillin ruft stärkere Nebenwirkungen hervor als Penicillin, z. B. Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Die Anwendung von Amoxicillin ist mit weniger unerwünschten Reaktionen verbunden.

Cephalosporine

Wie die Penicilline haben auch die Cephalosporine eine so genannte b-Lactam-Ringstruktur, die den Aufbau der Bakterienzellwand stört; sie sind daher ebenfalls bakterizid. Cephalosporine sind wirksamer gegen gramnegative Bazillen (stäbchenförmige Bakterien) als Penicillin und ebenso effektiv gegen grampositive Kokken (kugelförmige Bakterien). Cephalosporine werden gegen einige Meningitis-Erreger angewandt sowie vorbeugend bei orthopädischen Operationen und chirurgischen Eingriffen an der Hüfte und im Bauchraum. Sie sind zwar teurer als Penicilline, doch ihre hohe Wirksamkeit spricht für ihre Anwendung. Wegen ihrer höheren Wirksamkeit gegen gramnegative Bakterien werden Cephalosporine für Prophylaxemaßnahmen bevorzugt. In seltenen Fällen kommt es zu Überempfindlichkeitsreaktionen gegen Cephalosporine, wie Hautausschlag und, äußerst selten, anaphylaktischem Schock.

Aminoglycoside

Streptomycin ist das älteste Aminoglycosid und, nach Penicillin, das am häufigsten verabreichte Antibiotikum. Aminoglycoside haben ein schmales Wirkungsspektrum. Sie hemmen die Proteinsynthese bei Staphylokokken und gramnegativen Bazillen und werden manchmal in Kombination mit Penicillin eingesetzt. Alle Medikamente dieser Gruppe, insbesondere Neomycin, sind etwas toxischer als andere Antibiotika. Seltene Nebenwirkungen, die bei längerer Einnahme von Aminoglycosiden auftreten können, sind z. B. eine Schädigung des Innenohrlabyrinths, Gehörverlust und Nierenschäden.

Tetracycline

Tetracycline wirken bakteriostatisch, indem sie die Proteinsynthese hemmen. Sie gehören zu den Breitspektrumantibiotika und bekämpfen Streptokokken, gramnegative Bazillen, Rickettsien (Typhuserreger) und Spirochäten (Syphiliserreger). Sie werden auch zur Behandlung von Akne, Unterleibsentzündungen, Harnwegsinfektionen, Bronchitis und Lymekrankheit angewandt. Tetracycline können wegen ihres breiten Wirkungsspektrums manchmal das Gleichgewicht zwischen den im Körper siedelnden Bakterien und dem Immunsystem stören, welches sie in Schach hält. Dies kann zu Sekundärinfektionen im Magen-Darm-Trakt oder in der Scheide führen.

Makrolidantibiotika

Makrolidantibiotika sind bakteriostatisch. Sie binden sich an die Ribosomen (Zelle: Kern) der Bakterien an und stören so deren Proteinsynthese. Erythromycin, welches zu dieser Gruppe zählt, gilt als äußerst sicheres Antibiotikum mit minimalen Nebenwirkungen. Es wirkt gegen Streptokokken- und Pneumokokkeninfektionen. Nachdem zu Beginn der neunziger Jahre in Finnland zunehmend gegen Erythromycin resistente Streptokokken auftraten, wurde dieses Antibiotikum dort nur noch zurückhaltend eingesetzt (man verwendete jetzt vor allem Penicillin). Daraufhin ging der Anteil gegen Erythromycin resistenter Streptokokken erheblich zurück. Makrolidantibiotika werden außerdem gegen Diphtherie und Bakteriämie verordnet. Als Nebenwirkungen können Übelkeit, Erbrechen und Durchfall auftreten. In wenigen Fällen kann es zu einer zeitweiligen Beeinträchtigung des Gehörs kommen.

Sulfonamide

Sulfonamide sind synthetische, bakteriostatische Breitspektrumantibiotika, die häufig in der Chemotherapie eingesetzt werden. Sie wirken gegen die meisten grampositiven und gegen viele gramnegative Bakterien. Da allerdings etliche gramnegative Erreger mittlerweile Resistenz gegen Sulfonamide entwickelt haben, werden sie nur noch in ganz bestimmten Fällen eingesetzt, z. B. bei Harnwegsinfektionen, gegen Meningokokkenstämme und vorbeugend gegen rheumatisches Fieber. Es kann zu Nebenwirkungen wie Magen-Darm-Störungen und Überempfindlichkeit kommen.