Acetylcystein

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Strukturformel
Strukturformel von (R)-N-Acetylcystein
Allgemeines
Freiname Acetylcystein
Andere Namen
  • L-α-Acetamido-β-mercaptoproprionsäure
  • (R)-2-Acetylamino-3-sulfanylpropansäure
  • ACC
  • N-Acetylcystein (NAC)
  • (R)-N-Acetylcystein
  • L-N-Acetylcystein
  • Acetylcysteinum
Summenformel C5H9NO3S
CAS-Nummer 616-91-1
PubChem 12035
ATC-Code
DrugBank DB06151
Kurzbeschreibung

Weißer kristalliner Feststoff [1]

Arzneistoffangaben
Wirkstoffklasse

Expektorans

Wirkmechanismus

Spaltung der Disulfidbrücken des Sekrets in den Bronchien

Eigenschaften
Molare Masse 163,20 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

106−108 °C [1]

Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [1]
Toxikologische Daten

5050 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Acetylcystein (abgekürzt ACC, NAC; veraltet Mercaptursäure) ist ein Arzneistoff, der als Expektorans bei Atemwegserkrankungen mit festsitzendem Auswurf vermarktet wird. Seine am besten belegte Wirkung hat Acetylcystein jedoch als Antidot bei Paracetamolintoxikation. Des Weiteren findet Acetylcystein im Off-Label-Use Anwendung in der Nephrologie, bei Infektionskrankheiten und in der Psychiatrie. Derivate des N-Acetyl-L-cysteins sind Abbauprodukte der Kondensationsprodukte von Glutathion mit Fremdstoffen im menschlichen Körper (im Rahmen der Biotransformation) und können im Urin nachgewiesen werden.

Wirkweise[Bearbeiten]

Schleimlöser[Bearbeiten]

Die Wirkweise und Wirksamkeit hinsichtlich einer schleimverflüssigenden Wirkung von Acetylcystein ist für einfache Atemwegsinfekte nicht belegt.[2] Bei Mukoviszidose scheinen hohe Dosen von Acetylcystein jedoch eine Besserung der Verschleimung zu bewirken.[3]

Es wird spekuliert, eine schleimlösende Wirkung solle durch Spaltung der Disulfidbrücken der Mucopolysaccharidfasern, aus denen das in den Bronchien gebildete Sekret besteht, zustande kommen. Ein alternativer Wirkungsmechanismus soll auf der Fähigkeit der reaktiven SH-Gruppe von Acetylcystein beruhen, chemische Radikale zu binden und dadurch entzündungshemmend zu wirken. Der in den Bronchien festsitzende zähe Schleim soll durch Verflüssigung (Mukolyse) besser abgehustet werden können.[4] Der Wirkstoff Acetylcystein hat sich in präklinischen Studien als untoxisch erwiesen.[5][6] So führte beispielsweise die perorale Gabe von 300 mg pro kg Körpergewicht des Wirkstoffs über 52 Wochen bei Hunden zu keinerlei gesundheitlichen Veränderungen.[7]

Die Plasmahalbwertszeit von Acetylcystein beträgt ca. 1 Stunde.[4] In einer klinischen Studie am Menschen zeigte sich, dass eine Tagesdosis von 11,6 g N-Acetylcystein oral über einen Zeitraum von drei Monaten zu keinen schwerwiegenden Nebenwirkungen führt.[4]

Die therapeutische Wirksamkeit bei Bronchitis ist umstritten, da die aus den 1980er Jahren stammenden Studien heutigen Ansprüchen an ein Studiendesign nicht standhalten.[8]. Dementsprechend gibt es nach der DEGAM-Leitlinie auch keine Empfehlung für ACC bei der Behandlung eines grippalen Infektes oder einer akuten Bronchitis, da in randomisierten doppelblinden placebokontrollierten Studien keine signifikanten Effekte auf Lungenfunktion, Bronchialschleim, systemische Oxygenierung und/oder Beatmungsnotwendigkeit nachgewiesen werden konnten. Der Einsatz von ACC als Schleimlöser wird aus pharmazeutischer Sicht kritisch hinterfragt.[9]

Antidot[Bearbeiten]

Erwiesen wirksam ist Acetylcystein als Antidot bei Vergiftungen mit Paracetamol oder Acrylnitril. Hierbei kommen sehr hohe Dosen intravenös bei stationärer Behandlung zum Einsatz.[10]

Substitutionstherapie[Bearbeiten]

Acetylcystein ist häufig auch Bestandteil von Infusionslösungen zur parenteralen Aminosäurezufuhr bei Niereninsuffizienz, Leberinsuffizienz, hepatischer Enzephalopathie und bei Dialyse-Patienten.[11]

Sonstige Wirkungen[Bearbeiten]

Acetylcystein ist auch ein mäßig starker COX-2 Hemmer, Prostaglandin E2-Hemmer und ein Antioxidanz, wird für diese Wirkmechanismen jedoch nicht vermarktet.[12][13][14] ACC wird auch zur Vermeidung von Rezidiven nach der Operation einer Dupuytrenschen Kontraktur eingesetzt. Hier wird ebenfalls auf die Wirkung gegen fibrotische Veränderungen gesetzt.

Anwendung als Antidot[Bearbeiten]

Unumstritten ist hingegen der Einsatz von Acetylcystein bei akuten Paracetamol-Überdosierungen, bei denen es Leberschäden abwenden oder abschwächen kann. In diesem Fall wird ACC für 72 Stunden oral oder 20 bis 21 Stunden intravenös gegeben. Dabei ist die orale Gabe genauso wirksam wie die intravenöse, aber schlechter verträglich (Übelkeit und Erbrechen). Zumindest in Europa wird deshalb die intravenöse Gabe bevorzugt. Am effektivsten ist die Therapie, wenn sie in weniger als acht Stunden nach Paracetamolaufnahme begonnen wird. Auch in allen Phasen der Schwangerschaft wird ACC als Antidot empfohlen. Acetylcystein stellt dem Körper Cystein zur Verfügung, welches er zur Bildung von Glutathion benötigt. Glutathion spielt eine wichtige Rolle in der Biotransformation schädlicher Substanzen („Entgiftung“). Speziell beim Abbau von Paracetamol durch Cytochrom P450 entsteht N-Acetyl-p-benzochinonimin, welches Leberzellen zerstört und durch Glutathion neutralisiert wird.[15][16][17][18][19][20]

Bei der intravenösen Acetylcystein-Behandlung der Paracetamol-Vergiftung beim Menschen liegen Erfahrungen mit Tagesmaximaldosen von bis zu 30 g Acetylcystein vor. Die intravenöse Gabe von extrem hohen Acetylcystein-Konzentrationen hat insbesondere bei schneller Applikation zu teilweise irreversiblen anaphylaktoiden Reaktionen geführt. In einem Fall wurden nach massiver intravenöser Überdosierung epileptische Anfälle und Hirnödem mit Todesfolge berichtet.[4]

Anwendung außerhalb zugelassener Anwendungsgebiete (Off-Label-Use)[Bearbeiten]

Auch bei der Vorbeugung gegen akutes Nierenversagen bei Risikopatienten vor Röntgenverfahren mit Kontrastmitteln kommt Acetylcystein zum Einsatz. Hier werden jeweils 2 × 600 mg am Tag vor der Untersuchung und am Untersuchungstag gegeben. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme ist umstritten. Während einige wenige Studien eine hohe Wirksamkeit der Acetylcystein-Prophylaxe fanden, zeigte sich in der Mehrzahl der Untersuchungen kein signifikanter Effekt.[21]

In Tierversuchen an Mäusen hat sich gezeigt, dass ACC die Überlebensrate nach einer Infektion mit Malaria-Erregern – Parasiten der Gattung Plasmodium – von 20 auf 100 Prozent steigert. Der Körper wird in die Lage versetzt, die Leberzellen vor einem Überschuss an freiem Häm zu schützen, das bei der Zerstörung roter Blutkörperchen ins Blut abgegeben wird. Ob der Wirkstoff auch bei einer Malaria-Erkrankung des Menschen hilft, ist bis jetzt noch nicht durch Studien erwiesen.[22][23]

In einer tierexperimentiellen Studie wurde die Wirkung von Acetylcystein als Antioxidans untersucht. Die Autoren kommen laut Ihren Untersuchungen zu dem Ergebnis, dass ACC auch einen prophylaktischen Effekt bei der Anwendung von Antibiotika haben könnte. Bei Chinolonen, Aminoglykosiden und Beta-Lactam-Antibiotika unter zusätzlicher Gabe von ACC soll eine verringerte Schädigung von Mitochondrien festgestellt worden sein. Erklärt werden könne dies durch die Endosymbiontentheorie, nach der sich die heutigen Mitochondrien gewisse Ähnlichkeiten zu den Bakterien erhalten haben. ACC spielt hierbei anscheinend eine Rolle bei der Aufrechterhaltung des in den Zellen verfügbaren Glutathions, einem körpereigenem Antioxidanz, welches bei Anwendung der genannten Antibiotika an Mäusen nach 4 Tagen, ohne gleichzeitige Gabe von ACC, aufgebraucht war. Weitere Studien, mit denen sich die Ergebnisse auch auf den Menschen übertragen ließen, stehen bisher noch aus.[24][25]

Der Einsatz von Acetylcystein bei HIV- und AIDS-Patienten wurde bereits in kleinen Studien untersucht. Bisher wurden keine signifikanten Auswirkungen einer ACC-Behandlung auf die Surrogatmarker des HIV-Krankheitsverlaufes wie Viruslast oder Anzahl der CD4-Zellen nachgewiesen. Eine Stellungnahme der Fachgesellschaften und eine offizielle Therapieempfehlung zu Acetylcystein existiert bisher nicht.

Auch in der Psychiatrie spielt Acetylcystein, aufgrund seiner Wirkung auf den Glutaminstoffwechsel im Gehirn, zunehmend eine Rolle. Insbesondere der Einsatz bei Schizophrenie[26], Zwangsstörung[27] und Depression[28] ist dabei Gegenstand aktueller Forschungen.

Der Einsatz von Acetylcystein bei chronischer Prostatitis ist in Forschungskreisen im Gespräch. Mukoproteine bilden einen Hauptbestandteil des Prostatasekretes. Die Verabreichung eines Mukolytikums dient hierbei der Reinigung der Drüsengänge der Prostata. Dies wurde bislang in einigen Einzelfällen mit ACC mit Erfolg erprobt, jedoch noch nicht klinisch nachgewiesen.[29]

Literatur[Bearbeiten]

  • T. Ahola, V. Fellman, R. Laaksonen, J. Laitila, R. Lapatto, P. J. Neuvonen, K. O. Raivio: Pharmacokinetics of intravenous N-acetylcysteine in pre-term new-born infants. In: Eur J Clin Pharmacol 55, 1999, S. 645–650.
  • G. K. Isbister, I. K. Bucens, I. M. Whyte: Paracetamol overdose in a preterm neonate. In: Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 85, 2001, S. F70-2.

Handelsnamen[Bearbeiten]

Monopräparate

ACC (D, A, CH), Acemuc (D), Acemucol (CH), Acetyst (D), Aeromuc (A), Dynamucil (CH), Ecomucyl (CH), Fluimucil (D, A, CH), Helvetussin (CH), Mucobene (A), Mucofluid (CH), Myxofat (D), NAC (D), Secresol (CH), Solmucol (CH), diverse Generika (D, CH)

Kombinationspräparate

Alvesin (D), Aminopäd (D), Aminoplasmal (D), Deltamin (D), Infesol (D), Nephrotec (D), Periplasmal (D, A), Pädamin (A), Rinofluimucil (CH), Salviamin (D), Solmucalm (CH)

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Datenblatt N-Acetyl-L-cysteine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 20. März 2011 (PDF).
  2. Deniz Cicek et al.: Acetylcystein. Universität Düsseldorf, 2013. Fortbildungs-Paper http://www.uni-duesseldorf.de/kojda-pharmalehrbuch/FortbildungstelegrammPharmazie/Fortbildungsartikel/ACC_fuer_FortePharm_2013.pdf
  3. R. Tirouvanziam u. a.: High-dose oral N-acetylcysteine, a glutathione prodrug, modulates inflammation in cystic fibrosis. In: PNAS 103, 2006, S. 4628–4633. PMID 16537378.
  4. a b c d Fachinformation NAC Sandoz® Brausetabletten (PDF, 43kB)
  5. D. C. Plumb: Veterinary Drug Handbook. PharmaVet Publishing, White Bear Lake (USA); 853 Seiten, 1999.
  6. R. E. Johnston, H. C. Hawkins, J. H. Weikel Jr.: The toxicity of N-acetylcysteine in laboratory animals. In: Semin Oncol 10 Suppl 1: 1983, S. 17–24.
  7. H. Keller, A. Faulstich, M. Elker, M. Grell, S. Wuschko, J. H. Rehders: Klinische Studie zur Wirksamkeit und Verträglichkeit von N-Acetylcystein bei der Behandlung der COB/COPD des Pferdes. In: Prakt Tierarzt 82(2): 2001, S. 108–117.
  8. Arzneiverordnung in der Praxis. (PDF; 397 kB) Band 33, 3. Ausgabe, Juli 2006.
  9. Universität Düsseldorf, Fortbildungs-Paper http://www.uni-duesseldorf.de/kojda-pharmalehrbuch/FortbildungstelegrammPharmazie/Fortbildungsartikel/ACC_fuer_FortePharm_2013.pdf
  10. Deniz Cicek et al.: Acetylcystein. Universität Düsseldorf, 2013. Fortbildungs-Paper http://www.uni-duesseldorf.de/kojda-pharmalehrbuch/FortbildungstelegrammPharmazie/Fortbildungsartikel/ACC_fuer_FortePharm_2013.pdf
  11. Deniz Cicek et al.: Acetylcystein. Universität Düsseldorf, 2013. Fortbildungs-Paper http://www.uni-duesseldorf.de/kojda-pharmalehrbuch/FortbildungstelegrammPharmazie/Fortbildungsartikel/ACC_fuer_FortePharm_2013.pdf
  12. Yu Suny , Jie Cheny, Basil Rigas�: Chemopreventive agents induce oxidative stress in cancer cells leading to COX-2 overexpression and COX-2-independent cell death. Carcinogenesis vol.30 no.1 S. 93–100, 2009 doi:10.1093/carcin/bgn242 Advance Access publication 24. Oktober 2008.
  13. Origuchi T, Migita K, Nakashima T: Regulation of cyclooxygenase-2 expression in human osteoblastic cells by N-acetylcysteine. J Lab Clin Med. 2000 Nov;136(5):390–394.
  14. Erica Hoffer, Yelena Baum, A. Menahem Nahir: N-Acetylcysteine enhances the action of anti-inflammatory drugs as suppressors of prostaglandin production in monocytes. Mediators of Inflammation, 11, 321–323 (2002).
  15. H. Kupferschmidt:Therapie der Paracetamolvergiftung (Schweizerisches Toxikologisches Informationszentrum; PDF; 72 kB)
  16. M. J. Smilkstein, G. L. Knapp, K. W. Kulig, B. H. Rumack: Efficacy of oral N-acetylcysteine in the treatment of acetaminophen overdose. Analysis of the national multicenter study (1976 to 1985). In: N. Engl. J. Med.. 319, Nr. 24, Dezember 1988, S. 1557–1562. PMID 3059186.
  17. L. F. Prescott, J. Park, A. Ballantyne, P. Adriaenssens, A. T. Proudfoot: Treatment of paracetamol (acetaminophen) poisoning with N-acetylcysteine. In: Lancet. 2, Nr. 8035, August 1977, S. 432–434. PMID 70646.
  18. E. Kozer, G. Koren: Management of paracetamol overdose: current controversies. In: Drug Saf. 24, Nr. 7, 2001, S. 503–12. PMID 11444723.
  19. B. Bailey: Are there teratogenic risks associated with antidotes used in the acute management of poisoned pregnant women?. In: Birth Defects Res Part A-Clin Mol Teratol. 67, Nr. 2, Februar 2003, S. 133–140. doi:10.1002/bdra.10007. PMID 12769509.
  20.  Richard Dekhuijzen: N-Acetylcysteine and cytoprotective effects against bronchopulmonary damage: from in vitro studies to clinical application. In: Roberta Masella, Giuseppe Mazza (Hrsg.): Glutathione and Sulfur Amino Acids in Human Health and Disease. Wiley, 2009, ISBN 0-470-17085-9, S. 519-542.
  21.  Fishbane, Steven: N-Acetylcysteine in the Prevention of Contrast-Induced Nephropathy. In: Clin J Am Soc Nephrol. Nr. 3, 2008, S. 281-287 (Volltext, Abstract).
  22. E. Seixas, R. Gozzelino, A. Chora, u.a.:: Heme oxygenase-1 affords protection against noncerebral forms of severe malaria. In: PNAS. 106, Nr. 37, September 2009, S. 15837–15842. doi:10.1073/pnas.0903419106. PMID 19706490. PMC: 2728109 (freier Volltext).
  23. wissenschaft.de: Mit Hustenlöser gegen Malaria. Zugriff am 5. Juli 2010.
  24. Antibiotika: Langzeitschäden durch oxidative Schädigung von Mitochondrien (Version vom 14. September 2013 im Internet Archive)
  25. S. Kalghatgi, C. S. Spina, J. C. Costello, M. Liesa, J. R. Morones-Ramirez, S. Slomovic, A. Molina, O. S. Shirihai, J. J. Collins: Bactericidal Antibiotics Induce Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Damage in Mammalian Cells. In: Science Translational Medicine. 5, 2013, S. 192ra85–192ra85, doi:10.1126/scitranslmed.3006055.
  26. Berk, Michael; Copolov, David; Dean, Olivia; Lu, Kristy; Jeavons, Sue; Schapkaitz, Ian; Anderson-Hunt, Murray; Judd, Fiona et al. (2008). "N-Acetyl Cysteine as a Glutathione Precursor for Schizophrenia—A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial". Biological Psychiatry 64 (5): 361–8.
  27. D. L. Lafleur et al.: N-acetylcysteine augmentation in serotonin reuptake inhibitor refractory obsessive-compulsive disorder. In: Psychopharmacology Band 184, Nummer 2, Januar 2006, S. 254–256.
  28. Berk, M; Copolov, D; Dean, O; Lu, K; Jeavons, S; Schapkaitz, I; Andersonhunt, M; Bush, A (2008). "N-Acetyl Cysteine for Depressive Symptoms in Bipolar Disorder—A Double-Blind Randomized Placebo-Controlled Trial". Biological Psychiatry 64 (6): 468–75. DOI:10.1016/j.biopsych.2008.04.022. PMID 18534556.
  29. Laborjournal 2007: zur Hypothese ACC bei chronischer Prostatitis (PDF; 3,6 MB).
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