Chemische Struktur und Herkunft
Die chemische Grundstruktur aller Aminoglykoside basiert auf einem cyclischen Alkohol (Aminocyclitol), an den Aminozucker über glycosidische Bindungen gebunden sind. Eine wichtige physikochemische Eigenschaft dieser Moleküle ist ihre hohe Polarität.
Historisch werden die Wirkstoffe dieser Gruppe aus natürlichen Quellen gewonnen — Strahlenpilzen der Gattungen Actinomyces (geben die Endung „-mycin“) und Micromonospora (ebenfalls Endung „-mycin“). Amikacin ist jedoch ein halbsynthetisches Präparat.
Zum Verständnis der Evolution der Gruppe ist die Einteilung nach Generationen wichtig:
- I. Generation: Streptomycin, Neomycin, Kanamycin.
- II. Generation: Gentamicin, Tobramycin, Netilmicin.
- III. Generation: Amikacin.
Wirkungsmechanismus und Überwindung von Resistenzen
Der gemeinsame Wirkungsmechanismus der gesamten Aminoglykosid-Gruppe ist die Hemmung der Proteinsynthese in der Bakterienzelle.
Die Präparate innerhalb der Gruppe weisen ähnliche Eigenschaften auf, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich des Wirkungsspektrums und des Resistenzprofils. Der entscheidende Vorteil von Amikacin liegt in seinem Mechanismus zur Resistenzüberwindung: Es wird von bakteriellen Enzymen nicht abgebaut, die Aminoglykoside der II. Generation inaktivieren. Dadurch wirkt es erfolgreich gegen gramnegative Bakterien, die gegenüber Gentamicin oder Tobramycin resistent sind.
Wirkungsspektrum und Indikationen
Amikacin besitzt das breiteste Wirkungsspektrum aller Aminoglykoside. Es gibt zwei Hauptanwendungsbereiche:
- Schwere bakterielle Infektionen: Es wird bei Erkrankungen verordnet, die durch multiresistente Erreger verursacht werden. Das Präparat hat einen strengen klinischen Status — es ist ein Reserveantibiotikum. Es wird zurückhalten und nur begrenzt eingesetzt, um die Entstehung von Massenresistenzen bei Mikroorganismen zu verhindern.
- Tuberkulose: Amikacin gehört zur Kategorie der Tuberkulostatika (neben Streptomycin, Kanamycin, Rifampicin u. a.). Es zeigt eine spezifische Aktivität gegen Mycobacterium avium. Es wird bei erstdiagnostizierter Lungentuberkulose und Befall anderer Organe eingesetzt.
Wichtig: Die Resistenz von Mykobakterien gegen Aminoglykoside entwickelt sich schnell, weshalb sie zwingend nur in Kombination mit anderen Antituberkulotika (sowohl Antibiotika als auch synthetischen Mitteln wie Isoniazid oder PAS) angewendet werden.
Nebenwirkungen
Wie andere Vertreter der Gruppe weist Amikacin eine ausgeprägte Toxizität auf. In erster Linie ist auf die ototoxische Wirkung (Schädigung des Hörorgans) zu achten. Bei der Wahl der Therapie ist zu berücksichtigen, dass unter den Aminoglykosiden das Präparat der II. Generation — Netilmicin — den am wenigsten ausgeprägten ototoxischen Effekt aufweist.
Darreichungsform und Verordnung
Aufgrund der hohen Polarität der Moleküle werden Aminoglykoside im Magen-Darm-Trakt praktisch nicht resorbiert. Daher erfolgen die Applikationswege von Amikacin ausschließlich parenteral: intramuskulär und intravenös.
Das Präparat ist in Durchstechflaschen in Dosierungen von 0,1; 0,5 und 1,0 g erhältlich. Die Standarddosis für die Verabreichung beträgt 0,5 g.
Rezepturbeispiel: Rp.: Amikacini sulfatis 0,5 D.t.d. N. 10 S. Intramuskulär 0,5 g 2-mal täglich (vorher in Wasser für Injektionen auflösen).
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
An welche Untereinheit der bakteriellen Ribosom bindet Amikacin, um die Proteinsynthese zu hemmen?
Amikacin bindet an die 30S-Untereinheit des bakteriellen Ribosoms. Als Vertreter der Aminoglykosid-Gruppe dringt das Präparat zunächst durch passive Diffusion durch die bakterielle Zellwand, um dieses Ziel zu erreichen. Danach erfolgt ein aktiver Transport durch die zytoplasmatische Membran in das Zellinnere. Die Bindung an das Ribosom führt zu einer Störung der Proteinsynthese, was den antibakteriellen Effekt des Medikaments bewirkt.
Welche Nebenwirkungen sind neben der Ototoxizität für Amikacin typisch?
Neben der Ototoxizität sind für Amikacin Nephrotoxizität und Vestibulotoxizität typisch.
- Nephrotoxizität: ist für Amikacin als Risiko angegeben; bei deren Auftreten wird empfohlen, die Kreatinin-Clearance und den Elektrolytstatus zu bestimmen, eine adäquate Trinkmenge sicherzustellen, Elektrolytstörungen zu therapieren, das Injektionspräparat abzusetzen und die Dosen der übrigen Medikamente anhand der Kreatinin-Clearance anzupassen.
- Vestibulotoxizität: Amikacin wird unter den Medikamenten genannt, die eine solche Reaktion hervorrufen. Bei Frühsymptomen wie vorübergehendem Schwindelgefühl und dem Gefühl eines „Ohrdrucks“ wird empfohlen, die Amikacindosis zu reduzieren oder ein intermittierendes Schema anzuwenden, einen Hals-Nasen-Ohren-Arzt zu konsultieren und eine symptomatische Therapie durchzuführen; bei Fortbestehen oder Zunahme der Beschwerden wird das Präparat abgesetzt.
Gegen welche konkreten Arten gramnegativer Bakterien ist Amikacin am wirksamsten?
Amikacin zeigt eine hohe Aktivität gegen Pseudomonas aeruginosa und verschiedene Enterobakterien.
- Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) — das Präparat besitzt eine hohe Aktivität und wird in Kombination mit anderen Antibiotika eingesetzt.
- Enterobakterien (Enterobacterales) — zu dieser Gruppe gehören Escherichia coli (Escherichia coli), Klebsiellen (Klebsiella) und andere Erreger.
Darüber hinaus wirkt Amikacin dank seiner Stabilität gegenüber inaktivierenden bakteriellen Enzymen effektiv gegen gramnegative Bakterien, die gegen Aminoglykoside der II. Generation resistent sind.
Was sind die absoluten Kontraindikationen für die Verschreibung von Amikacin?
Eine absolute Kontraindikation für die Verschreibung von Amikacin ist das Vorliegen einer diabetischen Nephropathie beim Patienten. Aminoglykosid-Präparate (einschließlich Amikacin, Gentamicin, Tobramycin und Netilmicin) sind bei Patienten mit Diabetes mellitus selbst bei initialen Anzeichen einer Nierenschädigung strengstens kontraindiziert. Vor der Verabreichung systemischer Antibiotika bei solchen Patienten ist eine vorherige Beurteilung der Nierenretentionswerte obligatorisch.
Mit welchen genau Medikamenten wird Amikacin bei der Tuberkulosebehandlung kombiniert?
Bei der Behandlung der resistenten Tuberkulose gehört Amikacin zu den Reservemedikamenten / Medikamenten der Gruppe C und kann in Schemata aufgenommen werden, wenn das Regimen nicht ausschließlich aus Medikamenten der Gruppen A und B zusammengestellt werden kann.
Gemäß den Behandlungsschemata für MDR-TB bei Kindern wird Amikacin unter den Zusatzmedikamenten aufgeführt:
- Bei Prä-XDR-TB: zu den Basispräparaten gehören Bedaquilin, Linezolid, Cycloserin; unter den zusätzlichen Tuberkulostatika sind Delamanid, Amikacin, PAS, Ethionamid/Prothionamid, Ethambutol, Pyrazinamid, Clofazimin angegeben.
- Bei XDR-TB: zu den Basispräparaten gehören Linezolid/Bedaquilin, Cycloserin, Delamanid, Ethambutol, Pyrazinamid; unter den zusätzlichen Tuberkulostatika sind Meropenem + Amoxicillin + Clavulansäure, Ethionamid/Prothionamid, PAS, Amikacin, Clofazimin angegeben.
Amikacin — ein AMI-noglykosid mit aktivem Mykobakterien-Schutz (Mycobacterium avium). Die römische Ziffer III im Wort „Am-III-kacin“ erinnert an die III. Generation.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Warum wirkt Amikacin auf Bakterien, die gegen Gentamicin resistent sind?
Amikacin wird nicht durch bakterielle Enzyme abgebaut, die Aminoglykoside der II. Generation (zu denen Gentamicin gehört) inaktivieren.
Kann Amikacin als Tablette verordnet werden?
Nein. Aminoglykosid-Moleküle sind hochpolar, weshalb sie im Magen-Darm-Trakt nicht resorbiert werden. Das Präparat wird ausschließlich parenteral verabreicht.
Wie ist der klinische Status von Amikacin und warum?
Dies ist ein Reserveantibiotikum. Es wird nur bei schweren Infektionen mit multiresistenten Erregern verordnet, um die Entwicklung weltweiter bakterieller Resistenzen zu verhindern.
Wie lässt sich eine rasche Entwicklung von Mykobakterienresistenzen gegen das Präparat verhindern?
Bei der Tuberkulosebehandlung muss Amikacin (wie auch Streptomycin) streng in Kombination mit anderen Antituberkulotika angewendet werden.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Mechanismen der enzymatischen Inaktivierung von Aminoglykosiden durch die Bakterienzelle.
- Vergleichende Charakteristik der Ototoxizität von Präparaten der I., II. und III. Generation.
- Prinzipien der kombinierten Tuberkulosetherapie der Lunge und der Stellenwert von Antibiotika in den Behandlungsschemata.
- Besonderheiten opportunistischer Infektionen, die durch Mycobacterium avium verursacht werden.
- Pharmakokinetik hochpolarer Moleküle bei parenteraler Verabreichung.
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