Gyrasehemmer

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Gyrasehemmer sind chemische Verbindungen, die die Aktivität von Gyrase-Enzymen bremsen oder ganz verhindern. Gyrasen dienen bei Prokaryoten zum Supercoiling der DNA, womit sowohl ein Platzgewinn als auch eine bessere partielle Ablesbarkeit der DNA erreicht wird. Durch Hemmung der Gyrase verliert die DNA ihre kompakte Struktur und expandiert, was schließlich zum Platzen der Zelle führt. Die Hemmung von bakterieller Gyrase ist das Wirkungsprinzip einiger Antibiotika.

Chemischer Ausgangspunkt der Entwicklung der Gyrasehemmer waren die Nalidixinsäure (Diazanaphthaline) und die ähnliche Pipemidsäure (Pyridopyrimidine). Gemeinsam ist allen Vertretern der Gyrasehemmer eine heterocyclische Struktur mit einem Stickstoffatom im Ring (Position 1), einer Carboxygruppe an Position 3 sowie einer Ketogruppe an Position 4. Gyrasehemmer wirken – je nach Höhe der Dosis – sowohl bakteriostatisch als auch bakterizid. Diazanaphthaline besitzen im bicyclicschen System mindestens zwei (Nalidixinsäure) und Triazanaphthaline (oder Pyridopyrimidine) drei (Pipemidsäure) Stickstoffatome.

Gruppen von Gyrasehemmern[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Chemische Unterscheidung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Grundstruktur der Chinolon-Antibiotika: der blau gezeichnete Rest R ist meist Piperazin; enthält die Verbindung Fluor (rot), ist es ein Fluorchinolon. Naphthyridine (Diazanaphthaline) und Pyridopyrimidine (Triazanaphthaline) besitzen im rechten Ring zusätzlich ein oder zwei Stickstoffatome.

Chemisch gesehen unterscheidet man verschiedene Gruppen:

Unterscheidung nach Wirkungsweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Paul-Ehrlich-Gesellschaft unterscheidet nach der Wirkungsweise auch vier Gruppen:[1]

Selten kann es bei allen Gyrasehemmern – auch nach kurzzeitiger Einnahme – zu Schäden (etwa: Rissen) an großen Sehnen, z. B. zur Achillessehnenruptur kommen. Dies betrifft häufiger ältere Personen und Patienten, die Corticoide einnehmen, kann aber auch bei jungen Menschen auftreten. Erklärt wird das mit einer erhöhten Wirksamkeit von Matrix-Metalloproteinasen, die die Festigkeit der Sehnen herabsetzen können.[2] Da zudem Hinweise auf zytotoxische und antiproliferative (wachstumshemmende) Effekte[3] sowie Schädigungen der mitochondrialen DNA existieren,[4][5][6] ist bei Tendopathien durch Gyrasehemmer von einem komplexen Pathomechanismus auszugehen. Histologisch wurden nekrotische Veränderungen beobachtet.[7][8]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Gyrasehemmer (Memento vom 2. März 2014 im Internet Archive).
  2. H. Vyas, G. Krishnaswamy: Quinolone-Associated Rupture of the Achilles' Tendon. In: New England Journal of Medicine. Band 357, Nr. 20, November 2007, S. 2067–2067, doi:10.1056/NEJMicm061227, PMID 18003963.
  3. Fluorochinolone: Entzündungen und Rupturen der Achillessehne. Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft, abgerufen am 5. März 2018 (PDF).
  4. J. W. Lawrence, D. C. Claire, V. Weissig, T. C. Rowe: Delayed cytotoxicity and cleavage of mitochondrial DNA in ciprofloxacin-treated mammalian cells. In: Molecular Pharmacology. Band 50, Nr. 5, November 1996, S. 1178–1188, PMID 8913349.
  5. K. Bernard-Beaubois, C. Hecquet, G. Hayem, P. Rat, M. Adolphe: In vitro study of cytotoxicity of quinolones on rabbit tenocytes. In: Cell Biology and Toxicology. Band 14, Nr. 4, August 1998, S. 283–292, PMID 9733283.
  6. Rafał Kozieł, Krzysztof Zabłocki, Jerzy Duszyński: Calcium Signals Are Affected by Ciprofloxacin as a Consequence of Reduction of Mitochondrial DNA Content in Jurkat Cells. In: Antimicrobial Agents and Chemotherapy. Band 50, Nr. 5, Mai 2006, S. 1664–1671, doi:10.1128/aac.50.5.1664-1671.2006, PMID 16641433.
  7. W. Petersen, H. Laprell: The “insidious” rupture of the achilles tendon after ciprofloxacin induced tendinopathy. A case report. In: Der Unfallchirurg. Band 101, Nr. 9, September 1998, ISSN 0177-5537, S. 731–734, doi:10.1007/s001130050330.
  8. Jc Le Huec, T Schaeverbeke, D Chauveaux, J Rivel, J Dehais: Epicondylitis after treatment with fluoroquinolone antibiotics. In: The Journal of Bone and Joint Surgery. British volume. 77-B, Nr. 2, März 1995, ISSN 0301-620X, S. 293–295, doi:10.1302/0301-620x.77b2.7706350.