Antibiotika: Definition, Wirkung, Geschichte & Anwendung
Antibiotika: Definition, Wirkung, Geschichte & Anwendung – verständlich erklärt: von Penicillin bis moderne Therapie, Einsatz, Risiken und richtiger Gebrauch.
Ein Antibiotikum (oder Antibakterium) ist eine chemische Verbindung, die Bakterien abtötet oder ihr Wachstum verlangsamt. Sie werden als Medizin zur Behandlung und Heilung von Krankheiten eingesetzt, die durch Bakterien verursacht werden. Das erste Antibiotikum, das entdeckt wurde, war Penicillin, ein natürliches Antibiotikum, das von einem Pilz produziert wird. Die Herstellung von Antibiotika begann erstmals 1939, und heute werden sie durch chemische Synthese hergestellt. Antibiotika können nicht zur Behandlung von Viren eingesetzt werden.
Wirkungsweise
Antibiotika wirken auf verschiedene Weise gegen Bakterien. Man unterscheidet grob zwischen bakteriziden Wirkstoffen, die Bakterien abtöten, und bakteriostatischen Wirkstoffen, die das Wachstum hemmen, sodass das Immunsystem die Erreger besser beseitigen kann. Typische Angriffspunkte sind:
- Hemmung der Zellwandsynthese (z. B. Beta-Lactame wie Penicilline und Cephalosporine)
- Blockade der Proteinsynthese an Ribosomen (z. B. Tetracycline, Makrolide, Aminoglykoside)
- Hemmung der Nukleinsäuresynthese (z. B. Fluorchinolone)
- Störung von Stoffwechselwegen (z. B. Sulfonamide, Trimethoprim)
- Schädigung der bakteriellen Zellmembran (z. B. Polymyxine)
Geschichte kurz
Die Entdeckung des Penicillins durch Alexander Fleming Ende der 1920er Jahre gilt als Meilenstein. Die systematische Herstellung und klinische Anwendung begann in den späten 1930er und frühen 1940er Jahren; seitdem wurden zahlreiche weitere Wirkstoffklassen entdeckt oder chemisch weiterentwickelt. Aus natürlichen Vorläufern entstanden halbsynthetische und vollständig synthetische Antibiotika.
Arten von Antibiotika (Auswahl)
- Beta-Lactame (Penicilline, Cephalosporine) – häufig gegen viele Gram-positive und einige Gram-negative Erreger.
- Makrolide (z. B. Erythromycin, Azithromycin) – bei Atemwegsinfektionen und bei Patienten mit Penicillinallergie.
- Tetracycline – breit wirksam, oft bei Haut- und Atemwegsinfektionen.
- Aminoglykoside – wirksam gegen schwere Gram-negative Infektionen, meist intravenös.
- Fluorchinolone – breite Indikation, aber Nebenwirkungen und Resistenzentwicklung erfordern sparsame Anwendung.
- Sulfonamide/Trimethoprim – Hemmung bakterieller Stoffwechselwege.
Anwendung und Dosierung
Antibiotika werden je nach Infektion oral, intravenös oder lokal (z. B. als Salbe) verabreicht. Die Wahl des Wirkstoffs richtet sich nach dem vermuteten Erreger, Schwere der Erkrankung, Allergien und möglichen Nebenwirkungen. Bei schweren oder komplizierten Infektionen wird oft eine mikrobiologische Diagnostik (Abstrich, Blutkultur) mit anschließender Empfindlichkeitsprüfung (Antibiogramm) durchgeführt, um gezielt zu behandeln.
Nebenwirkungen und Risiken
- Allergische Reaktionen (von Hautausschlag bis anaphylaktischem Schock) – besonders bekannt bei Penicillinen.
- Gastrointestinale Störungen (Übelkeit, Durchfall); schwere Dysbiosen können zum Beispiel zu einer Clostridioides difficile-Infektion führen.
- Organ- oder systemspezifische Nebenwirkungen (z. B. Nierenschädigung, Ototoxizität bei Aminoglykosiden; Sehnenprobleme bei bestimmten Fluorchinolonen).
- Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten.
Antibiotikaresistenz – ein globales Problem
Der unsachgemäße oder übermäßige Einsatz von Antibiotika fördert die Entstehung resistenter Bakterienstämme. Das bedeutet, dass Erreger gegen bestimmte Wirkstoffe unempfindlich werden und Infektionen schwerer behandelbar sind. Maßnahmen zur Eindämmung sind unter anderem:
- gezielte und nur notwendige Verordnung von Antibiotika (Antibiotic Stewardship)
- Abschluss der verordneten Therapie und keine Selbstmedikation mit Resten
- Prävention durch Impfungen, Hygienemaßnahmen und Infektionskontrolle in Kliniken
- Forschung an neuen Wirkstoffen und alternativen Therapien (z. B. Phagentherapie)
Richtiger Umgang im Alltag
- Antibiotika nur nach ärztlicher Verordnung einnehmen.
- Dosis und Dauer genau einhalten, auch wenn Symptome besser werden.
- Keine Antibiotika bei wahrscheinlichen viralen Infektionen (z. B. die meisten Erkältungen und die Grippe).
- Bei Auftreten starker Nebenwirkungen oder allergischer Reaktionen sofort ärztliche Hilfe suchen.
Forschung und Entwicklung arbeiten weiterhin an neuen Substanzen und Strategien, um der wachsenden Resistenzproblematik zu begegnen und die Wirksamkeit von Antibiotika langfristig zu sichern.
Bakterien, die auf einer Agarplatte wachsen
Antibiotikaresistenztests: Bakterien sind auf der Schale, auf die mit Antibiotika imprägnierte weiße Scheiben gelegt werden, gestreift. Bakterien in der Kultur links sind anfällig für das Antibiotikum in jeder Scheibe, wie die dunklen, klaren Ringe zeigen, in denen keine Bakterien gewachsen sind. Die Bakterien auf der rechten Seite sind nur für drei der sieben getesteten Antibiotika vollständig empfänglich.
Widerstand
Heute befürchten die Menschen, dass Bakterien durch Antibiotika nicht beeinträchtigt werden. Bakterien entwickeln sich, und schon jetzt widersetzen sich viele Bakterienstämme regulären Antibiotika. Wenn sie Antibiotika ausgesetzt werden, sterben die meisten Bakterien schnell ab, aber einige können Mutationen aufweisen, die sie etwas weniger anfällig machen. Diese Bakterien vermehren sich dann und bilden eine große Kolonie, die von dem Antibiotikum weniger betroffen ist.
Ein Teil dieses Problems wird durch den übermäßigen Gebrauch und Missbrauch von Antibiotika verursacht. Wenn jemand an einem Virus erkrankt ist, können Antibiotika das Virus nicht beeinflussen. Einige Ärzte verschreiben dennoch ein Antibiotikum, damit der Patient das Gefühl hat, dass er wegen seiner Krankheit behandelt wird.
Das andere Problem ist, dass viele Menschen Antibiotika nicht richtig anwenden. Die Menschen hören oft auf, das Medikament einzunehmen, wenn es ihnen besser geht. Aber Antibiotika töten nicht alle schlechten Bakterien auf einmal ab. Bakterien, die resistenter sind, sterben nicht sofort ab. Wenn jemand die Einnahme des Antibiotikums zu schnell abbricht, können sich diese resistenten Bakterien vermehren und überleben. Dann wirkt das Antibiotikum nicht mehr so gut, weil die Bakterien weniger davon betroffen sind.
Geschichte
Antibiotika können die wirksamste Methode zur Behandlung bakterieller Infektionen sein. Einen Hinweis darauf könnte man in Pasteurs Arbeit finden. Er hatte eine Kultur von Milzbrandkeimen, die der Luft ausgesetzt waren. Sie entwickelten Kolonien von vielen Pilzen, aber die Milzbrandbazillen verschwanden. Die medizinische Wissenschaft war zu dieser Zeit noch nicht bereit, die Auswirkungen dieser Tatsache zu erkennen.
Es war 1928, als das Studium der Antibiotika begann, ein kleiner Zufall, der begann. Alexander Fleming, ein Londoner Bakteriologe, züchtete Staphylokokken. In einer Petrischale erschien ein Schimmelpilz und breitete sich auf der Nährgelatine der Schale aus. Jeder Schimmelpilzfleck war von einem klaren, bakterienfreien Ring umgeben. Zudem konnte die extrahierte Substanz infizierte Wunden aufräumen.
Der Begriff Antibiotikum wurde erstmals 1942 von Selman Waksman und seinen Mitarbeitern in Zeitschriftenartikeln verwendet, um jede Substanz zu beschreiben, die von einem Mikroorganismus produziert wird und die in hoher Verdünnung gegen das Wachstum anderer Mikroorganismen wirkt. Diese Definition schloss Substanzen aus, die Bakterien abtöten, aber nicht von Mikroorganismen produziert werden (wie z.B. Magensäfte und Wasserstoffperoxid). Sie schloss auch synthetische antibakterielle Verbindungen wie die Sulfonamide aus.
Mit den Fortschritten in der medizinischen Chemie sind die meisten der heutigen antibakteriellen Substanzen chemisch gesehen Modifikationen verschiedener natürlicher Verbindungen.
Penicillin, das erste natürliche Antibiotikum, das 1928 von Alexander Fleming entdeckt wurde.
Verwenden Sie
Bestimmte Bakterien sind nur von bestimmten Arten von Antibiotika betroffen. Antibiotika bekämpfen durch Bakterien verursachte Infektionen. Je nachdem, welche Bakterien ihre Gesundheitsprobleme verursachen, benötigen die Patienten möglicherweise verschiedene Arten oder unterschiedliche Mengen von Antibiotika. Aus diesem Grund sollten Antibiotika immer unter der Aufsicht eines Arztes (oder eines anderen zertifizierten Arztes) angewendet werden. Der Arzt kann auch auf Nebenwirkungen achten und bei Bedarf die Behandlung des Patienten ändern. Antibiotika sind sehr nützlich, wenn Ihr Körper mit einem Bakterium infiziert ist. Antibiotika töten das Virus nicht ab, so dass es gegen eine Virusinfektion nutzlos ist. Ein Arzt muss vor der Einnahme von Antibiotika feststellen, ob die Infektion eines Patienten viralen oder bakteriellen Ursprungs ist. Dies ist ein weiterer Grund, warum ein Arzt Antibiotika verschreiben sollte, anstatt sich auf die Selbstmedikation zu verlassen.
Teixobactin
Teixobactin ist das erste neue Antibiotikum, das seit vierzig Jahren entdeckt wurde. Es wirkt gegen grampositive Bakterien, einschließlich Staphylococcus aureus. Es scheint zu einer neuen Klasse von Antibiotika zu gehören.
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Fragen und Antworten
F: Was ist ein Antibiotikum?
A: Ein Antibiotikum ist eine chemische Verbindung, die verwendet wird, um Bakterien abzutöten oder ihr Wachstum zu hemmen.
F: Was ist der Zweck von Antibiotika?
A: Der Zweck von Antibiotika ist die Heilung von Krankheiten, die durch Bakterien verursacht werden.
F: Welches war das erste Antibiotikum, das entdeckt wurde?
A: Das erste entdeckte Antibiotikum war Penicillin, ein natürlich vorkommendes Antibiotikum, das von einem Pilz produziert wird.
F: Wann wurde mit der Herstellung von Antibiotika begonnen?
A: Die Produktion von Antibiotika begann im Jahr 1939.
F: Wie werden Antibiotika heute hergestellt?
A: Heutzutage werden Antibiotika durch chemische Synthese hergestellt.
F: Können Antibiotika zur Behandlung von Viren eingesetzt werden?
A: Nein, Antibiotika können nicht zur Behandlung von Viren eingesetzt werden.
F: Was sind die beiden Verwendungszwecke von Antibiotika?
A: Antibiotika werden zur Behandlung und Heilung von Krankheiten eingesetzt, die durch Bakterien verursacht werden, und um das Wachstum von Bakterien zu hemmen.
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