Kapitel 13 - Infektionen

Diese Flashcards decken wichtige Begriffe und Konzepte aus dem Kapitel zu Infektionen und Antibiotika ab.

Antibiotika (antibakterielle Wirkstoffe)

Medikamente, die das Wachstum oder die Vermehrung von Bakterien hemmen oder sie abtöten.

Hemmstoffe der bakteriellen Zellwand-Biosynthese

Substanzen, die die Synthese von Bakterienzellwänden beeinflussen; Beispiele sind Penicilline und Cephalosporine.

β-Lactame

Eine Gruppe von Antibiotika, die einen β-Lactam-Ring enthalten und häufig zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt werden.

Antibiotika-Wirkungsmechanismen

Die verschiedenen Ansätze, durch die Antibiotika Bakterien angreifen, wie z.B. die Hemmung der Zellwandsynthese oder der Proteinbiosynthese.

Pharmakologische Interferenz

Die Wechselwirkungen von Medikamenten mit biologischen Systemen, die bewirken, dass bestimmte Ziele wie Enzyme oder Rezeptoren beeinflusst werden.

Hemmstoffe der Proteinbiosynthese

Antibiotika, die die Synthese von Proteinen in Bakterien hemmen; darunter Tetracycline und Makrolide.

Resistenzmechanismen von Bakterien

Mechanismen, die Bakterien entwickeln, um gegen Antibiotika immun zu werden, z.B. durch Enzyminduktion oder genetische Veränderungen.

β-Lactamase

Ein Enzym, das β-Lactam-Antibiotika inaktiviert, indem es den β-Lactam-Ring öffnet.

Fosfomycin

Ein Antibiotikum, das die Synthese von N-Acetylmuraminsäure hemmt und als Antimetabolit wirkt.

Bacitracin

Ein Antibiotikum, das die Murein-Biosynthese hemmt, indem es Undecaprenyl-Pyrophosphat bindet.

Vancomycin

Ein Glykopeptid-Antibiotikum, das durch Bindung an die D-Ala-D-Ala-Sequenz das Enzym Transglycosylase hemmt.

Daptomycin

Ein Antibiotikum, das die bakterielle Zellmembran schädigt und für die Behandlung schwerer Haut- und Weichteilinfektionen verwendet wird.

Carbapeneme

Eine Gruppe von Reserveantibiotika, die gegen viele resistente Bakterien wirksam sind und stabil gegen β-Lactamasen sind.

Cephalosporine

Eine Klasse von Antibiotika, die ähnliche Wirkmechanismen wie Penicilline aufweisen, jedoch durch ihre Strukturvariationen differenziert werden.

Tetracycline

Antibiotika, die die Proteinbiosynthese hemmen und häufig zur Behandlung von Akne und anderen bakteriellen Infektionen eingesetzt werden.

Aminoglykoside

Eine Gruppe von Antibiotika, die die bakterielle Proteinbiosynthese hemmen und bakterizide Wirkung haben.

Polymyxine

Antibiotika, die die Zellmembran von gram-negativen Bakterien angreifen und häufig zur lokalen Anwendung verwendet werden.

Klasse A β-Lactamasen

Eine Untergruppe der β-Lactamasen, die Penicilline und Cephalosporine inaktivieren können.

Clavulansäure

Ein β-Lactamase-Hemmer, der häufig in Kombination mit Antibiotika wie Amoxicillin verwendet wird, um deren Wirksamkeit zu erhöhen.

N-Acetylglucosamin

Ein Strukturbaustein von Peptidoglykan in der Zellwand von Bakterien. Polysaccharidketten aus 1,4-ß-glykosidisch verknüpftem N-Acetylglucosaminund N-Acetylmuraminsäure, die durch Peptidketten quervernetztsind.

N-Acetylmuraminsäure

Ein weiterer Strukturbaustein von Peptidoglykan, der zusammen mit N-Acetylglucosamin die Stabilität der bakteriellen Zellwand gewährleistet. Es handelt sich um ein Molekül, das in den Polymerketten von Peptidoglykan vorkommt und für die strukturelle Integrität der Zellwand von Bakterien entscheidend ist.

Penicillin-binding proteins (PBPs)

Proteine, die für die Synthese der bakteriellen Zellwand verantwortlich sind, indem sie an Peptidoglykanbinder wie Penicillin binden und deren Wirkung vermitteln. PBPs sind entscheidend für die Zellwandstruktur und das Wachstum von Bakterien.

Azacylobutan-2-on → Monobactame

1-Aza-bicyclo [3.2.0]hept-2-en-7-on → Carbapeneme

1-Aza-4-thiabicyclo [3.2.0]heptan-7-on → Pename (Penicillinderivate)

1-Aza-4-oxa [3.2.0]hept-2-en-7-on → Oxapename

1-Aza-bicyclo [4.2.0]octan-8-on (ohne Bedeutung)

1-Aza-5-thiabicyclo [4.2.0]oct-2-en-8-on → Cepheme (Cephalosporinderivate)

Penicilline: Struktur und Strukturelemente

• Penicillansäuren

• Ringsysteme: ß-Lactamring + Thiazolidin-Ring

• 6-Amino-penicillansäure: Cystein + Valin

• ß-Lactamring: reagiert mit der Serin-OH Gruppe → pseudo-irreversibel!

• Thiazolidin-Ring: imitiert D-Ala-D-Ala → wichtig für Affinität und Selektivität

• Substituenten an 6-Amino-Funktion: Pharmakokinetik, Wirkspektrum, Säurestabilität bzw. -labilität

• → Pyramidalisierung des N, Resonanzbeteiligung?

Nachteile und Probleme mit Penicillinen der 1. Generation (Benzylpenicillin)

• Eingeschränktes Wirkspektrum gegen gram-negative Bakterien und resistente Stämme.

• Hohe Wahrscheinlichkeit für allergische Reaktionen.

• geringe Stabilität gegenüber ß-Lactamasen

• Säurelabilität: Umwandlung in inaktive Penillsäurederivate unter Öffnung des ß-Lactamrings.

Säurelabilität von Penicillinen

bezeichnet die Umwandlung von Penicillinen in inaktive Penillsäurederivate, die durch die Öffnung des ß-Lactamrings resultiert durch bakterielle ß-Lactamasen, wodurch ihre therapeutische Wirksamkeit verringert wird.

Biosynthese von Penicilline

Zugabe von Phenylessigsäure zum Medium → selektive Produktion von Benzylpenicillin → säurefreie Hydrolyse (Instabilität) → 6-APS

Partialsynthetische Abwandlungvon 6-APS am Beispiel Amoxicillin

bezeichnet die chemische Modifikation von 6-Aminopenicillansäure (6-APS), um die bakterielle Wirksamkeit und das Spektrum zu erweitern, beispielsweise durch die Einführung zusätzlicher funktioneller Gruppen, die die Stabilität gegenüber ß-Lactamasen erhöhen.

alpha-Amino-benzyl-penicilline

sind eine Gruppe von Penicillinen, die modifiziert wurden, um eine verbesserte antibakterielle Wirksamkeit und bessere orale Bioverfügbarkeit zu erreichen, wobei Amoxicillin ein bekanntes Beispiel ist.

Isoxazol-substituierte Penicilline

sind eine Klasse von Penicillinen, die durch die Einführung einer Isoxazolgruppe modifiziert wurden, um gegen bestimmte Beta-Lactamase produzierende Bakterien wirksam zu sein, wobei Oxacillin und Cloxacillin bekannte Beispiele sind.

Acylureido-benzyl-penicilline

sind eine Gruppe von Penicillinen, die eine Acylureido-Gruppe enthalten, um ihre Wirksamkeit gegen gramnegative Bakterien zu erhöhen, beispielsweise bei der Behandlung von Infektionen, die durch resistente Stämme verursacht werden.

Resorption von Penicillinen

Die Resorption von Penicillinen erfolgt hauptsächlich im Dünndarm, wo sie ins Blut aufgenommen werden. Die Bioverfügbarkeit variiert je nach spezifischem Penicillin und kann durch die Nahrungsaufnahme beeinflusst werden.

Distribution von Penicillinen

Penicilline verteilen sich im Körpergewebe, wobei ihre Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, je nach Struktur und Art des Penicillins unterschiedlich ist. Einige Penicilline erreichen hohe Konzentrationen in Geweben wie Lunge und Nieren.

Elimination von Penicillinen

Die Elimination von Penicillinen erfolgt vorwiegend über die Niere durch glomeruläre Filtration und tubuläre Sekretion. Die Halbwertszeit variiert, wobei viele Penicilline eine kurze Halbwertszeit von 30 bis 90 Minuten aufweisen.

Pivmecillinam

ist ein β-Lactam-Antibiotikum mit guter Resistenz gegenüber β-Lactamasen. Es wird in der Form eines Acyl-Esters als Prodrug verabreicht, welches bei Metabolisierung in die aktive Form Mecillinam umgewandelt wird, was die Hemmung der bakteriellen Zellwandsynthese ermöglicht.

peroral möglich

Temocillin

ist ein synthetisches β-Lactam-Antibiotikum, das stabil gegenüber vielen β-Lactamasen ist. Es besitzt einen 6-β-Hydroxy-Phenyl-Ring, der die Resistenzmechanismen der Bakterien minimiert und die bakterielle Zellwandsynthese hemmt.

Cephalosporine: Eigenschaften

Cephalosporine sind eine Klasse von Antibiotika, die ein breites Spektrum gegen grampositive und gramnegative Bakterien aufweisen. Sie haben eine höhere Resistenz gegen β-Lactamasen als Penicilline und werden häufig zur Behandlung von infektionsbedingten Erkrankungen eingesetzt.

Cephalosporine: Struktur

Cephalosporine enthalten einen β-Lactam-Ring und einen Dihydrothiazine-Ring. Ihre Strukturvariationen, einschließlich der substituierten Seitenketten, beeinflussen die Pharmakokinetik, das Wirkspektrum und die Stabilität gegenüber Enzymen, die sie abbauen können.

Cephalosporine: Ziele der Strukturmodifikation

Die Strukturmodifikation von Cephalosporinen wird vorgenommen, um ihre antimikrobielle Wirksamkeit zu verbessern, das Wirkspektrum zu erweitern und die Stabilität gegenüber β-Lactamasen zu erhöhen, um resistente Bakterien zu bekämpfen.

Cephalosporine: Derivatisierung

Die Derivatisierung von Cephalosporinen umfasst die chemische Modifikation, um spezifische Eigenschaften zu verbessern, wie z.B. die pharmakokinetischen Profile und die Fähigkeit, bestimmte Bakterienstämme zu hemmen, wodurch die klinische Anwendbarkeit erhöht wird.