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Medizin

Antibiotika: Designer-Amino­glykosid ohne Hörstörungen

Montag, 5. Januar 2015

Palo Alto – Die hohe Ototoxizität, die einem breiten Einsatz von Antibiotika aus der Gruppe der Aminoglykoside entgegensteht, lässt sich durch eine Änderung der Molekülstruktur verhindern. Ein im Journal of Clinical Investigation (2014; doi: 10.1172/JCI77424) vorgestelltes Aminoglykosid hat sich in tierexperimentellen Studien als gut verträglich erwiesen und soll demnächst klinisch getestet werden.

Mangels Alternativen bleiben Aminoglykoside in der Intensivmedizin bei manchen schwe­ren Infektionen unverzichtbar, obwohl es bei 20 bis 60 Prozent aller Patienten nach der Behandlung zu einem bleibenden Hörverlust bis hin zur Ertaubung kommen kann. Der Grund für die Ototoxizität ist die Anreicherung der Wirkstoffe in den Haarzellen, deren Auslenkung in der Endolymphe des Innenohrs dem Hör- und Gleichgewichtssinn zugrunde liegt.

Dabei gelangen die Aminoglykoside ausgerechnet über die Mechano-Transducer Kanäle, die die mechanische Auslenkung in Membranpotentiale übersetzen, ins Innere der Haarzellen. Dort kommt es dann vermutlich über die Freisetzung von freien Sauer­stoffradikalen zur irreversiblen Schädigung und zum Absterben der Sinneszellen, die der Körper nicht ersetzen kann.

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Diese selektive Aufnahme der Aminoglykoside über einen Membrankanal bietet jedoch die Möglichkeit, die Molekülstruktur so zu ändern, dass ein Eindringen in die Zelle verhindert wird. Nach jahrelangen Versuchen hat ein Team um Anthony Ricci von der Stanford University School of Medicine jetzt das Aminoglykosid Sisomicin an zwei Stellen so verändert, dass Wirkstoffe entstanden, die nicht durch den Mechano-Trans­ducer-Kanal gelangen.

Insgesamt neun Varianten waren in einem in vitro-Test an Innenohrzellen der Ratte deutlich weniger toxisch für die Haarzellen als Sisomicin. Drei der neun Varianten hemmten in bakteriologischen Tests das Wachstum von Kolibakterien. Die am besten wirksame Variante, N1MS, kurierte bei Mäusen eine von E. coli verursachte Blasenent­zündung, ohne dass es zu Hörstörungen bei den Tieren kam.

Nach Auskunft der Autoren kam es unter der Behandlung mit N1MS auch zu keinen Nierenschäden. Die Nephrotoxizität ist neben der Ototoxizität der zweite Grund für den seltenen Einsatz von Aminoglykosiden (außer einer topischen Anwendung in Augenheil­kunde und Dermatologie). Die Ursache der Nephrotoxizität ist nicht bekannt. Ricci vermutet aufgrund seiner Ergebnisse aber, dass die Aminoglykoside über ähnliche Kanäle in die Zellen gelangen und sich dort anreichern.

Sollten sich die Ergebnisse in klinischen Studien bestätigten, die die Forscher jetzt anstreben, würde dies neue Anwendungsgebiete für die Aminoglykoside eröffnen. Da die Wirkstoffgruppe in den letzten Jahrzehnten relativ selten eingesetzt wurde, sind viele Krankheitserreger noch empfindlich auf diese Antibiotika. © rme/aerzteblatt.de

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