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Vancomycin

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Vancomycin
Vancomycin
Strukturformel
Masse/Länge Primärstruktur 7 Aminosäuren (teilmodifiziert), 1450 Dalton
Bezeichner
Externe IDs
Arzneistoffangaben
ATC-Code A07AA09
J01XA01
DrugBank DB00512
Wirkstoffklasse Glykopeptid-Antibiotikum

Vancomycin ist ein Antibiotikum aus der Wirkstoffgruppe der Glykopeptid-Antibiotika. Es wurde bereits in den 1950er-Jahren aus Kulturen von Amycolatopsis orientalis gewonnen, aber erst um 1980 als wirksame Alternative gegen multiresistente Staphylokokken eingesetzt. Staphylokokken kommen neben Enterokokken häufig in Krankenhäusern als Verursacher nosokomialer Infektionen vor. Vancomycin ist ein Antibiotikum der dritten Linie, das eingesetzt wird, wenn andere Mittel aufgrund von Resistenz nicht mehr wirksam sind. Vom Darm wird es nicht aufgenommen, was man sich bei der antibiotikaassoziierten Kolitis zunutze machen kann.

Wirkungsmechanismus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vancomycin hemmt den Aufbau der Bakterien-Zellwand, indem es mit den endständigen L-Lysin-D-Alanyl-D-Alanin-Gruppen des bakteriellen Zellwandbestandteils Murein einen Komplex bildet.[1] Damit blockiert es die Bausteine der Quervernetzung der Zellwand grampositiver Bakterien durch eine Brücke aus fünf Glycinresten (Pentaglycinbrücke/Pentapeptidseitenkette)[2], sodass bestimmte für die Quervernetzung bedeutsame Bausteine (N-Acetylglucosamin, N-Acetylmuraminsäure) nicht mehr in die wachsende Bakterienzellwand eingebaut werden. Der Wirkmechanismus von Vancomycin als Glycopeptid beruht nicht auf der Bindung an die Transglykosylase.[3] Da Bakterien einen relativ hohen osmotischen Druck haben, kann die Zellwand ohne die Quervernetzung diesem Druck nicht standhalten, und das Bakterium platzt.

Synthese[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Glycosyltransferasen GtfB glycosylieren in Tandemaktion den Präkursor zum wirksamen Vancomycin.[4]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Systemische Behandlung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Anwendung von Vancomycin erfolgt als intravenöse Infusion oder Injektion zur Behandlung schwerer Infektionen durch grampositive Erreger, die gegen andere Antibiotika resistent sind (z. B. Oxacillin-resistenter Staphylococcus aureus). Vancomycin galt lange als letzte Hoffnung zur Behandlung lebensbedrohlicher Infektionen durch grampositive kugelförmige Bakterien (Kokken), als Reserveantibiotikum. Diese Hoffnung endete 1987, als Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) in den Krankenhäusern auftraten.

Seit einigen Jahren gilt Linezolid als Reserveantibiotikum (Last line of defense).

Eine weitere Anwendung findet Vancomycin in der perioperativen Antibiotikaprophylaxe, z. B. bei Implantation eines Portkatheters bei gleichzeitig bestehender Neutropenie.

Topische Behandlung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vancomycin wirkt sehr gut bei antibiotikaassoziierter pseudomembranöser Enterocolitis durch Clostridium difficile. Das im Darm nicht resorbierbare Antibiotikum wird dazu oral verabreicht. In erster Linie wird bei der pseudomembranösen Enterocolitis jedoch das wesentlich billigere Metronidazol eingesetzt, mit dem es auch weniger Probleme mit Resistenzentwicklungen (Vancomycin-resistente Enterokokken, VRE) gibt.

Resistenzbildung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Avoparcin

Vancomycin-Resistenz ist zum Teil auf die Expression einer alternativen D-Alanyl:D-Alanin-Ligase zurückzuführen. Dieses alternative Enzym ligiert D-Lactat anstelle von D-Alanin, was zu einem (–OH)- anstelle eines (–NH2)-Terminus führt. Dadurch wird die Bindung von Vancomycin verhindert und die Quervernetzung des Mureins über eine Depsipeptidbindung ermöglicht. Eine andere Art der Resistenzbildung ist die Expression einer D-Ala:D-Ser-Ligase anstelle der D-Ala:D-Ala-Ligase.

Als Auslöser für die Verbreitung Vancomycin-resistenter Enterokokken gilt der Wachstumsbeschleuniger Avoparcin,[5] der strukturelle Ähnlichkeit zu Vancomycin aufweist. Er wurde bis 1996 in Deutschland in der Tiermast verwendet. Seit 1997 darf Avoparcin in der Europäischen Union nicht mehr als Futtermittelzusatz benutzt werden.[6]

Fertigarzneimittel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vancomycin wurde von Eli Lilly entwickelt und in den 1950er-Jahren im Markt eingeführt, zunächst in den USA. Arzneilich verwendet wird ausschließlich das wasserlösliche Vancomycinhydrochlorid, entweder als Pulver zur Herstellung einer Infusionslösung (für die systemische Therapie) sowie als Pulver zur Herstellung einer Lösung zum Einnehmen oder als Kapsel (für die topische Therapie).

Vancomycinhaltige Arzneimittel sind unter dem Markennamen Vancocin und unter dem generischen Namen (Freinamen) auf dem Markt (z. B. Vancomycin CP Lilly).

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Constanze Wendt, Henning Rüden, Michael Edmond: Vancomycin-resistente Enterokokken: Epidemiologie, Risikofaktoren und Prävention. Deutsches Ärzteblatt (Köln) 95(25), S. A1604–A1611 (1998).
  • Dudley H. Williams, Ben Bardsley: Die Vancomycin-Antibiotika und der Kampf gegen resistente Bakterien. Angewandte Chemie 111(9), S. 1264–1286 (1999).
  • G. Schulze, W. Schott, G. Hildebrandt: Vancomycin-resistente Enterokokken – Krankenhausküche als Vektor? Bundesgesundheitsblatt 44(7), 732–737 (2001).
  • F. Dieber, G. Gorkiewicz, J. Kofer: Nachweis von Vancomycin-resistenten Enterokokken in der Tierproduktion der Steiermark. Arbeitstagung des Arbeitsgebietes Lebensmittelhygiene 44, S. 449–454 (2003).
  • Brian K. Hubbard, Christopher T. Walsh: Der Aufbau von Vancomycin: so macht es die Natur. Angewandte Chemie 115(7), S. 752–789 (2003).
  • Hermann Feldmeier: Antibiotikaresistenz durch widernatürliche Fütterung. Naturwissenschaftliche Rundschau 57(11), S. 632–633 (2004).
  • A. Simon, N. Gröger, S. Engelhart, G. Molitor, M. Exner, U. Bode, G. Fleischhack: Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) – Übersicht zu Bedeutung, Prävention und Management in der Pädiatrie. Hygiene und Medizin 29(7/8), S. 259 ff. (2004).
  • Witte W., Klare I. Werner G: Selective pressure by antibiotics as feed additives. Infection 27 (Suppl 2) (1999) S. 35–38.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Igor Pochorovski: Synthese von Vancomycinsonden für Activity-Based Protein Profiling in der Google-Buchsuche
  2. K. Aktories, U. Förstermann, F. Hofmann und K. Starke: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie. 10. Auflage. München, Elsevier 2009. ISBN 978-3-437-42522-6.
  3. William Barry Hugo, S. P. Denyer, Norman A. Hodges, S. P. Gorman: Hugo and Russell's pharmaceutical microbiology. John Wiley & Sons, 2004, ISBN 978-0-632-06467-0 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. Heather C. Losey, Mark W. Peczuh, Zhong Chen, Ulrike S. Eggert, Steven D. Dong, Istvan Pelczer, Daniel Kahne, Christopher T. Walsh: Tandem action of glycosyltransferases in the maturation of vancomycin and teicoplanin aglycones: novel glycopeptides. In: Biochemistry. Band 40, Nr. 15, 2001, S. 4745–4755, doi:10.1021/bi010050w.
  5. BfR: Avoparcin-Verbot in Deutschland durch BgVV initiiert (abgerufen am 20. Februar 2011).
  6. A. E. van den Bogaard, N. Bruinsma and E. E. Stobberingh: The effect of banning avoparcin on VRE carriage in The Netherlands. In: The British Society for Antimicrobial Chemotherapy (Hrsg.): Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 46, Nr. 1, 2000, S. 146-148. doi:10.1093/jac/46.1.146. Abgerufen am 20. Februar 2011.
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