Wie wirken Penicilline?

Penicilline sind eine Gruppe von antibakteriellen Medikamenten, die eine Vielzahl von Bakterien angreifen. Sie waren die ersten Medikamente dieser Art, die Ärzte verwendeten. Die Entdeckung und Herstellung von Penicillinen hat das Gesicht der Medizin verändert, da diese Medikamente Millionen von Menschenleben gerettet haben.

Penicillium Pilze sind die Quelle von Penicillin, das Menschen oral oder durch Injektion einnehmen können.

Menschen auf der ganzen Welt verwenden heute weit verbreitet Penicilline zur Behandlung von Infektionen und Krankheiten.

Schnelle Fakten zu Penicillin

• Penicilline waren das erste Antibiotikum, das Ärzte verwendeten.
• Es gibt mehrere Antibiotika in der Penicillin-Klasse.
• Experten schreiben Alexander Fleming die Entdeckung von Penicillinen zu.
• Penicillin wirkt, indem es die Zellwände von Bakterien stört.
• Weniger als 1 Prozent der Menschen sind gefährlich allergisch gegen Penicillin.

Funktion

Penicilline wirken, indem sie die Zellwand von Bakterien platzen lassen.

Medikamente der Penicillin-Klasse wirken, indem sie indirekt bakterielle Zellwände platzen lassen. Dazu wirken sie direkt auf Peptidoglycane, die in Bakterienzellen eine wesentliche strukturelle Rolle spielen.

Peptidoglycane bilden eine netzartige Struktur um die Plasmamembran von Bakterienzellen, die die Festigkeit der Zellwände erhöht und verhindert, dass externe Flüssigkeiten und Partikel in die Zelle gelangen.

Wenn sich ein Bakterium vermehrt, öffnen sich kleine Löcher in seinen Zellwänden, wenn sich die Zellen teilen. Neu produzierte Peptidoglycane füllen dann diese Löcher, um die Wände zu rekonstruieren.

Penicilline blockieren die Proteinstreben, die die Peptidoglycane miteinander verbinden. Dies verhindert, dass das Bakterium die Löcher in seinen Zellwänden schließt.

Da die Wasserkonzentration der umgebenden Flüssigkeit höher ist als die im Bakterium, strömt Wasser durch die Löcher in die Zelle und das Bakterium platzt.

Geschichte

Die Entdeckung von Penicillinen wird im Allgemeinen Alexander Fleming zugeschrieben. Die Geschichte besagt, dass er eines Tages im September 1928 in sein Labor zurückkehrte, um eine Petrischale mit zu finden Staphylococcus Bakterien mit nicht mehr vorhandenem Deckel.

Das Gericht war mit einem blaugrünen Schimmel namens kontaminiert Penicillium notatum. Fleming bemerkte, dass es einen klaren Ring um den Schimmel gab, in dem die Bakterien nicht wachsen konnten.

Durch die Entdeckung dieser Form und die Anerkennung ihrer Verwendung setzte Fleming die Räder in Bewegung, um eines der nützlichsten Medikamente in der Krankengeschichte zu entwickeln.

Im März 1942 erhielt Anne Miller als erste Zivilistin eine erfolgreiche Behandlung mit Penicillin. Sie vermied den Tod nach einer schweren Infektion nach einer Fehlgeburt nur knapp.

Obwohl Fleming das erste Antibiotikum technisch entdeckte, mussten die Wissenschaftler viel arbeiten, bevor Penicilline für den allgemeinen Gebrauch verfügbar wurden.

Wissenschaftler mit einem überlegenen Labor und einem tieferen Verständnis der Chemie als Fleming führten den Großteil der Arbeit aus. Howard Florey, Norman Heatley und Ernst Chain führten die ersten eingehenden und fokussierten Studien zu dem Medikament durch.

In Flemings Dankesrede zum Nobelpreis warnte er, dass der übermäßige Gebrauch von Penicillinen eines Tages zu einer Bakterienresistenz führen könnte. Dies ist seitdem ein Problem geworden.

Widerstand

Entgegen der landläufigen Meinung entwickelt nicht die Person eine Resistenz gegen Penicilline, sondern die Bakterien selbst.

Bakterien gibt es schon seit Milliarden von Jahren. Während dieser Zeit haben sie extreme Umgebungen überstanden und sind daher sehr anpassungsfähig. Sie regenerieren sich auch sehr schnell und ermöglichen relativ schnelle genetische Veränderungen in einer Population.

Es gibt drei Möglichkeiten, wie Bakterien eine Immunität gegen Penicillin entwickeln können:

• Penicillinase: Bakterien können manchmal Penicillinase produzieren, ein Enzym, das Penicilline abbaut. Diese Fähigkeit kann sich über einen kleinen DNA-Ring in einem als Konjugation bezeichneten Prozess in der gesamten Bakterienpopulation ausbreiten. Dies ist das bakterielle Äquivalent der sexuellen Fortpflanzung, bei dem einzelne Organismen neue genetische Informationen zwischen ihnen austauschen.
• Veränderte Bakterienstruktur: Einige Bakterien können das Format der Penicillin-bindenden Proteine ​​in ihrer Peptidoglycanwand subtil ändern, so dass Penicilline nicht mehr daran binden können.
• Penicillinentfernung: Andere Bakterien entwickeln Systeme zum Export von Penicillinen. Bakterien haben Effluxpumpen, mit denen sie Substanzen aus der Zelle freisetzen. Die Wiederverwendung einiger dieser Pumpen kann es der Zelle ermöglichen, Penicilline zu entsorgen.

Nebenwirkungen

Übelkeit ist eine häufige Nebenwirkung der Einnahme von Penicillinen.

Die häufigsten Nebenwirkungen der Einnahme von Penicillinen sind:

• Durchfall
• Übelkeit
• Kopfschmerzen
• Hautausschläge und Nesselsucht

Weniger häufige Nebenwirkungen sind:

• Kurzatmigkeit oder unregelmäßige Atmung
• Gelenkschmerzen
• plötzliche Benommenheit und Ohnmacht
• Schwellungen und Rötungen im Gesicht
• schuppige, rote Haut
• vaginaler Juckreiz und Ausfluss aufgrund einer Hefeinfektion oder einer bakteriellen Vaginose
• schmerzender Mund und Zunge, manchmal mit weißen Flecken
• Bauchkrämpfe, Krämpfe, Zärtlichkeit oder Schmerzen

Seltene Nebenwirkungen sind:

• Angst, Furcht oder Verwirrung
• ein Gefühl des bevorstehenden Untergangs
• Halluzinationen
• Gelbfärbung der Augen und der Haut
• Halsschmerzen
• ungewöhnliche Blutungen
• Durchfall und reduziertes Wasserlassen
• Krämpfe

Risiken

Obwohl die Verwendung von Penicillinen weit verbreitet ist, können wie bei jedem Medikament einige Probleme oder Kontraindikationen auftreten:

• Stillen: Personen, die stillen, können dem Kind geringe Mengen Penicillin zuführen. Dies kann dazu führen, dass das Kind allergische Reaktionen, Durchfall, Pilzinfektionen und Hautausschlag hat.
• Wechselwirkungen: Einige andere Medikamente können mit Penicillinen interagieren. Die Rücksprache mit einem Arzt vor der Einnahme mehrerer Medikamente ist von entscheidender Bedeutung.
• Blutungsprobleme: Einige Penicilline wie Carbenicillin, Piperacillin und Ticarcillin können bereits bestehende Blutungsprobleme verschlimmern.
• Orale Kontrazeptiva: Penicilline können die Antibabypille beeinträchtigen und das Risiko einer ungewollten Schwangerschaft erhöhen.
• Mukoviszidose: Menschen mit Mukoviszidose sind bei der Einnahme von Piperacillin anfälliger für Fieber und Hautausschläge.
• Nierenerkrankung: Personen mit Nierenerkrankungen haben ein erhöhtes Risiko für Nebenwirkungen.
• Methotrexat: Methotrexat stört das Zellwachstum und kann verschiedene Erkrankungen behandeln, darunter Leukämie und einige Autoimmunerkrankungen. Penicilline verhindern, dass der Körper dieses Medikament entsorgt, was möglicherweise zu schwerwiegenden Komplikationen führt.
• Phenylketonurie: Einige stärkere, kaubare Amoxicillin-Tabletten enthalten einen hohen Anteil an Aspartam, den der Körper in Phenylalanin umwandelt. Dies ist gefährlich für Personen mit Phenylketonurie.
• Magen-Darm-Probleme: Patienten mit Magengeschwüren oder anderen Darmerkrankungen in der Vorgeschichte entwickeln möglicherweise häufiger eine Kolitis, wenn sie Penicilline einnehmen.

Penicillinallergie

Einige Menschen haben eine Allergie gegen Penicilline.

Allergische Reaktionen auf Penicillin führen typischerweise zu Nesselsucht, Keuchen und Schwellung, insbesondere im Gesicht.

Rund 10 Prozent der Menschen berichten von einer Allergie gegen Penicilline, aber die tatsächliche Zahl liegt näher bei 1 Prozent, und nur rund 0,03 Prozent zeigen lebensbedrohliche allergische Reaktionen.

Alkohol und Penicillin

Bestimmte Antibiotika wie Metronidazol und Tinidazol reagieren schwer mit Alkohol. Dies ist jedoch bei Penicillinen nicht der Fall.

Wegbringen

Penicilline haben im Laufe ihrer Geschichte in der Medizin unzählige Leben gerettet. Die Ärzte sind jedoch jetzt besorgt über die Zunahme der Antibiotikaresistenz. Nur die Zeit wird zeigen, wie die Antibiotika der Zukunft diese Hürde überwinden werden.