Suche Gfs: Endeckung des Antibiotikas

Antibiotikum

Antibiotika (von griech. ἀντί- anti- „anstelle, gegen“
und βίος bios „Leben“ mit lateinischer Endung;
Einzahl Antibiotikum)
sind im ursprünglichen Sinne natürlich gebildete,
niedermolekulare Stoffwechselprodukte
von Pilzen oder Bakterien,
die schon in geringer Konzentration
das Wachstum von anderen Mikroorganismen hemmen
oder diese abtöten.

Heutzutage wird der Begriff „Antibiotikum“ weiter gefasst,
siehe dazu Definition und Abgrenzung.

Antibiotika und ihre Derivate
werden vielfach als Arzneistoffe
in der Behandlung von Infektionskrankheiten verwendet.

Im weiteren Sinne werden auch solche Substanzen
mit antimikrobieller Wirkung als Antibiotika bezeichnet,
die in der Natur nicht vorkommen
und sowohl teilsynthetisch als auch vollsynthetisch
oder gentechnisch gewonnen werden.

Definition und Abgrenzung

Die Bezeichnung Antibiotikum leitet sich von Antibiose ab,
einem von Paul Vuillemin 1889 geprägten Begriff,
der einen Zustand beschreibt,
wenn ein Lebewesen im völligen Gegensatz
zu einem anderen steht.

Obwohl Antibiose also schon lange bekannt ist,
gilt als die erste therapeutisch antimikrobiell eingesetzte Substanz
das synthetisch hergestellte Arsphenamin.

Die Bezeichnung Chemotherapeutikum
für chemisch-synthetische antimikrobielle Stoffe
stammt aus der Zeit der großtechnischen synthetischen Herstellung
der Sulfonamide.

Erst später wurde das Penicillin
als erster natürlich vorkommender antimikrobieller Wirkstoff
in die antibakterielle Therapie eingeführt.

Heute differenziert man allgemein
nicht mehr in Substanzen biologischen Ursprungs (Antibiotika)
oder synthetisch hergestellte Chemotherapeutika.

Allerdings sollte der Begriff „Chemotherapeutika“
nach Übereinkunft der entsprechenden Wissenschaftsdisziplinen
den antineoplastischen (gegen Krebs u. ä. gerichteten) Medikamenten
(beispielsweise Zytostatika) vorbehalten bleiben.

Außer im chemischen
wird inzwischen auch im biologischen Sinn
die Definition ebenfalls weiter gefasst.

Sie beschränkt den biogenen Ursprung der Antibiotika
nicht nur auf Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien,
sondern umfasst auch Stoffe
wie Phytoalexine und Defensine
aus höher organisierten Lebewesen wie Pflanzen und Tieren;
auch beim Menschen
ist das Vorhandensein körpereigener antibiotisch wirksamer Stoffe bekannt.

Im allgemeinen Sprachgebrauch bezieht sich der Begriff Antibiotika
meistens auf Arzneistoffe oder Arzneimittel
zur Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten.

Zusammen mit Mitteln gegen Infektionskrankheiten
durch Protozoen (Antiprotozoika),
gegen Pilze (Antimykotika),
gegen Viren (Virostatika) und Würmer (Antihelminthika)
bilden sie die Gruppe der Therapeutika
gegen Infektionskrankheiten (Antiinfektiva).

Nicht zu den Antibiotika zählen Desinfektionsmittel.

Geschichte

Entdeckung und Anwendung der Antibiotika
gehören zu den bedeutendsten Entwicklungen der Medizingeschichte.

1893 isolierte Bartolomeo Gosio
aus einem Schimmelpilz der Gattung Penicillium
Mycophenolsäure,
die er sogar kristallin darstellen konnte.

Gosio beobachtete,
dass er damit das Wachstum des Milzbranderregers
behindern konnte.

Er veröffentlichte diese Arbeiten 1893
und noch einmal 1896;
sie wurden jedoch international nicht wahrgenommen,
wohl weil er auf Italienisch schrieb.

Ebenfalls bereits dreißig Jahre vor Alexander Fleming,
dem „offiziellen“ Entdecker des Penicillins,
schrieb der französische Militärarzt Ernest Duchesne
seine Doktorarbeit über die Beobachtung,
dass bestimmte Schimmelpilze
über antibiotische – also Bakterien abtötende – Eigenschaften verfügen.

Er gilt heute als erster Entdecker
der antimikrobiellen Wirksamkeit
von Schimmelpilzen.

Angeregt wurden seine Forschungen
durch die Beobachtung,
dass die im Militärhospital beschäftigten arabischen Stallknechte
die Sättel für die Pferde
in einem dunklen, feuchten Raum aufbewahrten,
um die Bildung von Schimmelpilzen zu fördern.

Auf Duchesnes Frage, warum sie das täten,
antworteten die Stallburschen,
dadurch würden die Wunden,
die durch das Scheuern der Sattel entstünden,
schneller abheilen.

Daraufhin bereitete Duchesne eine Lösung
aus diesen Schimmelpilzen zu
und injizierte sie mehreren erkrankten Meerschweinchen.

Wie sich herausstellte,
genasen alle Versuchstiere nach verabfolgter Injektion.

Anschließend studierte Duchesne die Wechselwirkung
zwischen Escherichia coli und Penicillium glaucum
in einer Reihe penibel durchgeführter Experimente.

Dabei stellte sich heraus,
dass in einer Kultur,
die lediglich diese beiden Spezies enthielt,
der Pilz in der Lage war, das Bakterium zu eliminieren.

Des Weiteren zeigte sich,
dass ein Versuchstier,
das mit einem Typhusbazillus
in einer normalerweise tödlichen Dosis beimpft wurde,
keinerlei Anzeichen einer Erkrankung zeigte,
mithin also völlig gesund war
– sofern es zuvor ebenfalls mit Penicillium glaucum beimpft worden war
(in dieser Hinsicht weichen die Ergebnisse von Duchesne
von den Ergebnissen von Fleming ab:
der von Fleming entdeckte Stamm Penicillium notatum
zeigte bei Typhus keinerlei Effekte).

Seine Doktorarbeit mit dem Titel
„Contribution à l’étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes:
antagonisme entre les moisissures et les microbes”
(„Untersuchungen zum Überlebenskampf der Mikroorganismen:
Der Antagonismus von Schimmelpilzen und Mikroben“),
die er im Jahre 1897 zur Erlangung der Doktorwürde einreichte,
war die erste wissenschaftliche Arbeit,
die sich mit den Möglichkeiten
eines therapeutischen Einsatzes von Schimmelpilzen
aufgrund deren antimikrobieller Eigenschaften auseinandersetzte.

Seinerzeit lehnte das Institut Pasteur
die Doktorarbeit des damals völlig Unbekannten
und gerade erst 23-Jährigen ab.

Duchesne drängte auf mehr Forschungen,
aber der Militärdienst hinderte ihn daran,
auf diesem Gebiet weitere Aktivitäten zu entfalten.

Erst 1949, fünf Jahre, nachdem Alexander Fleming den Nobelpreis erhalten hatte,
wurde Duchesne
von der französischen Académie de Médecine posthum
für seine Verdienste geehrt.

Vielfach wird heute noch das 1910
von Paul Ehrlich eingeführte Arsphenamin
als das zuerst entdeckte Antibiotikum der Geschichte angesehen.

Sein Wirkungsspektrum war auf Spirochäten begrenzt
(Schmalspektrum-Antibiotikum);
es ermöglichte dadurch erstmals
eine wirksame und relativ ungefährliche Therapie
der damals weit verbreiteten Syphilis.

Arsphenamin ist in der modernen Medizin
inzwischen von neueren Wirkstoffen abgelöst worden.

Als nächstes Antibiotikum
wurde dann 1935 das von Gerhard Domagk entdeckte Sulfonamid
auf den Markt gebracht.

Penicillin als das nächste medizinisch eingesetzte Antibiotikum
konnte im Gegensatz zu den vorher genannten Antibiotika
nicht chemisch synthetisiert werden,
sondern musste durch Mikroorganismen (Pilze) hergestellt werden.

Obwohl die antibiotische Wirkung des Schimmelpilzes
Penicillium notatum
(heute Penicillium chrysogenum)
bereits viele Jahre bekannt war,
konnte erst 1942 der erste Patient
mit Penicillin behandelt werden,
da es Schwierigkeiten gab,
den Stoff in nennenswerter Menge zu isolieren.

Mit dem Penicillin begann der eigentliche Siegeszug
der Antibiotika in der Medizin.

Die Erfolge des Penicillins führten zur Suche und Entdeckung
vieler weiterer Antibiotika:
Streptomycin, Chloramphenicol,
Aureomycin, Tetracyclin und viele andere.

Die meisten heute bekannten Antibiotika
leiten sich von Naturstoffen ab.

Der bekannteste „Produzent“ von Antibiotika
ist der Schimmelpilz Penicillium chrysogenum (früher P. notatum).

Sein Produkt, das Penicillin,
ist heute in der Laiensprache ein Synonym für Antibiotika.

Auch heute noch werden die zahlreichen,
medizinisch verwendeten Antibiotika
biotechnologisch durch Bakterien
wie die Streptomyceten produziert.

Eine ebenfalls sehr große Gruppe von Antibiotika
sind Semisyntheseprodukte,
die also chemisch verändert wurden,
sich aber auch von natürlichen Produzenten ableiten.

Nicht selten werden solche Substanzen
aber heute mit modernen chemischen Methoden
auch vollsynthetisch hergestellt,
d. h. man verzichtet vollständig
auf einen biotechnologischen Verfahrensschritt.

In den 1970er und 1980er Jahren
wurde verstärkt auf dem Gebiet der Antibiotika geforscht.

Heute zählen Antibiotika
zu den weltweit am häufigsten verschriebenen Medikamenten,
mit dreizehn Prozent Marktanteil
bilden sie den größten Einzelbereich
nach der gesamten Erfassung unseres Arzneimittelverbrauchs.

Von den heute etwa 8.000 bekannten antibiotischen Substanzen
werden nur etwa 80 therapeutisch angewendet.

In Deutschland sind 2005 laut BfArM
insgesamt 2.775 Antibiotikapräparate zugelassen.

1987 hatten 10 bis 15 dieser Präparate
einen Marktanteil von etwa vier Fünftel des Gesamtumsatzes.

Im Jahr 1997 betrug der Anteil des Penicillins 9 %.

Quelle: Wikipedia: Antibiotikum