Antibiotika und die gestressten Zellen

9. August 2013
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Langzeittherapien mit zahlreichen, gängigen Antibiotika können zu schweren Nebenwirkungen führen. Warum das so ist, haben Wissenschaftler nun herausgefunden. Zwei einfache Strategien sollen die gefährlichen Folgen verhindern können.

„Ärzte verschreiben Antibiotika oft freigiebig, weil sie annehmen, dass Antibiotika nur Bakterien schaden und das menschliche Gewebe nicht beeinträchtigen“, mahnen die Wissenschaftler in ihrer Studie. Es häuften sich jedoch Langzeitstudien, die von schwerwiegenden Nebeneffekten verschiedener Antibiotika berichteten. Dazu gehören Sehnenscheidenentzündungen, Innenohrprobleme und Hörverlust, Durchfall, eine gestörte Nierenfunktion und weitere Symptome.

Studienleiter Dr. Jim Collins vermutet, dass derartige Nebenwirkungen dann auftreten, wenn die verabreichten Antibiotika oxidativen Stress auslösen. Unter oxidativem Stress versteht man eine Stoffwechsellage, die durch eine erhöhte Konzentration an reaktiven Sauerstoffmolekülen gekennzeichnet ist. Aufgrund ihrer hohen Reaktivität sind diese Moleküle schädlich für den Organismus. „Klinische Dosierungen von Antibiotika können oxidativen Stress auslösen, der wiederum die DNA, Proteine und Lipide in menschlichen Zellen schädigen kann. Diesen Effekt kann man jedoch mit Antioxidantien abmildern“, so Dr. Collins.

Langzeitbehandlung kritisch in Zellkultur

Collins Team hatte bereits entdeckt, dass Antibiotika Bakterien töten, indem sie in ihnen oxidativen Stress auslösen. Die Wissenschaftler vermuteten, dass die Nebenwirkungen der Antibiotika-Langzeittherapie durch oxidativen Stress in den menschlichen Mitochondrien, den „Kraftwerken“ der Zellen, ausgelöst werden. Um diese These zu prüfen, untersuchten sie, ob klinische Konzentrationen der Antibiotika Ciprofloxacin, Ampicillin und Kanamycin jeweils oxidativen Stress in menschlichen Zellkulturen auslösen. Zu Beginn der Versuche schienen alle drei Wirkstoffe sicher zu sein. Doch nach etwa vier Tagen Dauerbehandlung konnten die Forscher eine Fehlfunktion in den Mitochondrien der Zellen feststellen. Eine Reihe biochemischer Tests zeigte, dass alle drei Antibiotika sowohl die DNA, als auch die Proteine und Lipide der Zellen geschädigt hatten – also genau solche Schäden hervorgerufen hatten, wie sie bei oxidativem Stress zu erwarten wären. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Ärzte und Patienten in Zukunft nur dann auf Antibiotika zurückgreifen sollten, wenn es keine Alternativen gibt“, rät Collins.

Auch im Tierversuch oxidativer Stress

Die Wissenschaftler behandelten außerdem Mäuse mit den zuvor in der Zellkultur getesteten Antibiotika in einer Dosierung, die etwa der von klinischen Anwendungen – mausgerecht angepasst – entspricht. Alle drei Antibiotika verursachten in Langzeitanwendung Schäden in den Lipiden der Tiere. Außerdem fanden die Forscher in den Mäusen verminderte Glutathion-Level – ein weiterer Hinweis für oxidativen Stress, denn Glutathion ist ein natürliches Antioxidans des Körpers.

Da sich die Langzeittherapie mit Antibiotika in der Klinik nicht immer vermeiden lässt, suchten die Wissenschaftler nach Möglichkeiten, dem oxidativen Stress, der offenbar dadurch ausgelöst wird, vorzubeugen. Auch ein Weg, wie sich bereits aufgetretener oxidativer Stress wieder beseitigen lässt, wäre für Kliniker nützlich. Die Wissenschaftler fanden beides.

Tetracyclin und NAC gegen oxidativen Stress

Gänzlich vermeiden ließ sich der Zellstress mit Hilfe von bakteriostatischen Antibiotika wie beispielsweise Tetracyclin. Diese töten Bakterien zwar nicht ab, verhindern aber, dass sie sich weiter vermehren.

Bereits vorhandener oxidativer Stress ließ sich mit Hilfe eines bereits zugelassenen Antioxidans namens N-Acetylcystein (NAC) abmildern. Dieser Wirkstoff wird bereits bei der Therapie von Kindern mit Cystischer Fibrose angewendet.

Collins und sein Team arbeiten bereits an genauen Parametern, mit denen sich oxidativer Stress am zuverlässigsten verhindern oder wieder beseitigen lässt. Da jedoch sowohl bakteriostatische Antibiotika als auch NAC bereits zugelassene Wirkstoffe sind, rechnen die Wissenschaftler damit, dass ihre Strategie Klinikern bald zu Verfügung stehen wird.

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Allgemeinmedizin, Medizin

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12 Kommentare:

Dipl.med. Viktor Sommer
Dipl.med. Viktor Sommer

Antibiotika ist Anti-Biotika!

#12 |
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Christoph Huskamp
Christoph Huskamp

Herrlich, wie hier diskutiert wird, dabei meinen wir doch alle dasselbe:
Antibiosen werden viel zu schnell, viel zu leichtfertig und unüberlegt verordnet.
Dabei ist es eigentlich völlig egal, was nun schlecht daran ist: der oxidative Stress, zunehmende Resistenzen oder oder die resultierende enterale Dysbiose…
Unser krankes Gesundheitssystem verlangt jedoch geradezu von den Ärzten genau das: verordne, sobald jemand mit einem Infekt vor Dir sitzt und klagt, ein Antibiotikum, denn alles andere darfst Du ja nicht mehr- es sei denn Du nimmst in Kauf, den Patienten( wofür man als Arzt allerdings nicht entlohnt wird) in einem sorgfältigen Beratungsgespräch darauf hinzuweisen, dass es sich eher um etwas virales handelt und Du ihm deswegen ein grünes Rezept ausstellst, mit Präparaten die etwas lindern, die er aber selbst bezahlen muss… Und: lieber krankschreiben und nichts verordnen, statt sinnloser Antibiosen ist in unserem gestressten Gesellschaftssystem und aus volkswirtschaftlicher Sicht ja schlicht nicht vertretbar, wäre aber in den allermeisten Fällen das Richtige.
Aber der Patient selbst ist ja in den letzten Jahren, durch jede neue Gesundheitsreform ein bisschen mehr, dazu erzogen worden, selbst ein Antibiotikum zu verlangen, verspricht es doch schnelle Genesung und baldige Rückkehr an den Schreibtisch.
Umkehr heißt also das Zauberwort – Umkehr zur echter Genesung, dann wird oxidativer Stress, weswegen auch immer, weniger wahrscheinlich.

#11 |
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Silber ist doch schon lange bekannt in der topishen Infekttherapie z.B. bei infizierten Wunden. Herr Grom, was denken Sie wie das mit der Wirkung von Silberionen funktioniert? Es finder eine Oxidation statt! Silber als systemische Therapie ist leider nicht in wirksamen Dosen möglich wegen der immensen oxidativen Wirkung auf alle Zellen! Dass Antibiotika in Stoffwechselmechanismen eingreifen müssen ist logisch, sonst wäre keine Wirkung da. Betalactame beiinflussen den Aufbau der Zellwand (Mureinsynthese), Fluorochinolone verhindern die Zellteilung durch Störung der dafür wichtigen Chromosomenanordnung (Gyrasehemmer) und Makrolide beispielsweise hemmen die Proteinsynthese der Bakterien durch Ribosomenhibition. Das sind biochemische Vorgänge, die in Bakterien etwas anders laufen als bei Menschen, deswegen sind diese durch Antibiotika bei Bakterien deutlich wirksamer zu beeinflussen wie bei Menschen. Dass auch mensvhliche Stoffwechselwege mit beiinflusst werden ist logisch, dies sollte jedoch in einem erträglichen Rahmen und dem zu erwartenden Nutzen abaptierten Risiko geschehen. (Siehe Paracelsus-Zitat). Also sollte es doch nicht verwundern, dass Antibiosen auch an humanen Zellen Effekte zeigen. Auch Studien zu oxidativem Stress und Therapien mit sog. Antioxidantien liefen sehr ernüchternd: kein bis eher negativer Effekt. Therapien, egal welche, müssen unter Berücksichtigung der Wirkweise und möglicher negativer Effekte gewählt werden, dann funktioniert es oft gut, sogar in der Schulmedizin.

#10 |
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Das mit dem oxidativen Stress bei den genannten Antibiotika ist mir echt neu. Das sollte nach und nach in die entsprechenden Vorlesungen für Mediziner und Pharmazeuten eingebaut werden, damit beide Berufsgruppen wissen, was Sache sein könnte, wenn ein Arzneimittel bestimmte Nebenwirkungen zeigt!

#9 |
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Medizinjournalistin

Lieber Herr Dr. Grimm,

über diesen Link gelagen Sie zur Publikation:
http://stm.sciencemag.org/content/5/192/192ra85.editor-summary

Herzliche Grüße

Sonja Schmitzer

#8 |
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Mathias Grom orthomolekulare Therapie
Mathias Grom orthomolekulare Therapie

Hallo wie wäre es wenn jeder mal in sich geht und den medizinischen/Pharmazeutischen weg verlassen würdet u schon ewig bekannte Möglichkeiten dem ersten: oxitativen Stress mit der Natur zu begegnen indem man Obst Gemüse Beere konsumiert und das auch noch Wissenschaftlich bewiesen, dass die oxitativen stressmaker dadurch mit den Antioxidantien (A
Antioxidantien (antioxidativ), Radikalfänger, freie Radikale, oxidativer Stress
Antioxidantien, auch bezeichnet als Radikalfänger, sind in der Lage, sogenannte freie Radikale zu neutralisieren. Dabei handelt es sich überwiegend um reaktive Sauerstoffverbindungen, die über ungepaarte Elektronen mit körpereigenen Strukturen reagieren können. Sobald die körpereigenen Schutzmechanismen diesen Radikalen nicht mehr standhalten können, kommt es zur Schädigung von Körperstrukturen und man spricht von oxidativem Stress. Neben den Vitaminen A, C und E, dem Beta-Carotin und bestimmten Spurenelementen zählt man heute besonders die Sekundären Pflanzenstoffe zu den Antioxidantien. Die bessere Wahl währe bei Antibiotika – kolloidales Silber (wirkt gegen weit über 600 Bakterien u Viren ohne die gefürchteten Nebenwirkung. Also schaut mal über den Tellerrand….

#7 |
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Dr. med. Hanns-Peter Grimm
Dr. med. Hanns-Peter Grimm

Es fehlt eine genaue Literaturangabe
Dr. med. Hanns-Peter Grimm

#6 |
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Heilpraktiker

Ich finde es sehr gut, dass in diesem Artikel auf die in der Langzeittherapie auftretenden Nebenwirkungen hingewiesen wird. Das war mir in Teilen neu. Allerdings werden Antibiotika in der Regel und in weitaus größeren Mengen und Häufigkeiten in der Kurzzeittherapie bei (hoffentlich) bakteriellen Infekten eingesetzt, welche bekanntermaßen nicht selten zu Resistenzbildungen führen, die in meinen Augen auf die Masse hin gesehen relevanter sind.
In sich widersprüchlich sind aber die Aussagen zum oxidativen Stress. Dieser ist nämlich einer der Mechanismen, welcher zum Zelltod resp. zur Membranlyse bakterieller Strukturen führt. Möchte man also einen solchen Stress abmildern, würde man ebenso die Wirkung der Antibiotika abschwächen, wenn nicht gar neutralisiert. Penicilline, Cefalosporine und Tetracycline (außer Doxycyclin) konnten gar durch gleichzeitige Gabe von NAC inaktiviert werden [U. Gröber].
Das allerdings…. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Ärzte und Patienten in Zukunft nur dann auf Antibiotika zurückgreifen sollten, wenn es keine Alternativen gibt“…. ist eine Erkenntnis, die man hätte vor 40 Jahren schon beherzigen müssen.

#5 |
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Sehr geehrte Frau Schmitzer
Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus, ( 1493-1541)
stellte bereits die These auf auf die sich heute die Pharmakókinetik stützt:
Zitat:”Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis machts, dass ein Ding kein Gift sei”.
Das gilt heute wie eh und jeh, auch für Antibiotika und weiß, das alle unsere Kollegen das wissen.
Prof. Dr. P. Lücker

#4 |
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Medizinjournalistin

Sehr geehrter Herr Dr. Wilke,

vielen Dank für Ihren Hinweis. In meinem Verständnis sind die Begriffe “bakteriozid” und “bakteriostatisch” folgendermaßen definiert (siehe auch DocCheck Flexikon):

Als bakteriostatisch bezeichnet man Antibiotika, die das Wachstum bzw. die Vermehrung von Bakterien hemmen, ruhende Keime aber nicht abtöten.

Als bakterizid bezeichnet man Antibiotika oder Desinfektionsmittel, die Bakterien so stark schädigen, dass sie den irreversiblen Zelltod der Erreger auslösen.

Wikipedia weist jedoch darauf hin, dass die Abgrenzung beider Begriffe dabei jedoch nicht sehr scharf erfolgt, denn hohe Konzentrationen an Bakteriostatika wirken häufig bakterizid und sehr niedrige Bakterizid-Konzentrationen können bakteriostatische Effekte haben.

Herzliche Grüße

Sonja Schmitzer

#3 |
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auch “bakteriostatische” Antibiotika “töten Bakterien ab”! Der Unterschied bakterizid und bakteriostatisch kommt aus der Pharmakologie und bezieht sich auf die Abtötungskinetik. Wenn Antibiotika in einer bestimmten Zeit sehr viele Bakterien töten, nennt man sie “bakterizid” ansonsten “bakteriostatisch”.

#2 |
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Dr. med. Helma Gröschel
Dr. med. Helma Gröschel

Also, wer das alles nicht schon wußte (aus der Praxis und der Literatur)…und solange man Kindern mit CF keine Tetracycline gibt, soll es mir recht sein!

#1 |
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