Polypeptide Antibiotika zerstören die bakteriellen Zellwänden.
Bacitracin ist ein Polypeptidantibiotikum, das die Zellwandsynthese inhibiert und gegen grampositive Bakterien wirksam ist.
Colistin (Polymyxin E) und Polymyxin B sind kationische Polypeptidantibiotika, die die äußere bakterielle Zellmembran durch Bindung an die anionische äußere Membran zerstören und dadurch die Toxizität der Bakterien neutralisieren und bakteriellen Zelltod verursachen.
Colistinmethansulfonat (Colistinmethate-Natrium [CMS]) ist ein parenterales Prodrug, das in Blut- und Urin zu Colistin umgewandelt wird. CMS ist weniger toxisch als Colistin.
Andere Polypeptide als Colistin werden normalerweise topisch angewendet; die systemische Resorption ist vernachlässigbar.
Resistenz
Die Resistenz gegen Colistin und Polymyxin B wird in der Regel durch Modifikationen des Lipid-A-Teils der äußeren Lipopolysaccharidmembran erworben; diese Modifikationen führen zu einer stärker positiv geladenen Zelloberfläche, der es an Affinität für die positiv geladenen Polymyxine mangelt. Die erworbene Resistenz kann auf mobilen genetischen Elementen übertragen werden (z. B, mcr-1, 2, 3 [mobilisierte Colistinresistenz] (Plasmid), wodurch das Risiko einer horizontalen Übertragung erhöht wird. Die Kreuzresistenz zwischen Colistin und Polymyxin B beträgt nahezu 100%.
Indikationen für Polypeptidantibiotika
Polypeptide werden für verschiedene Arten von Infektionen verwendet (siehe Tabelle Einige klinische Anwendungen der Polypeptide).
Bacitracin wird hauptsächlich als topische Behandlung angewendet für
Oberflächliche Hautinfektionen, die durch Staphylococcus aureus verursacht sind
Polymyxin B und Colistin besitzen eine schnelle konzentrationsabhängige bakterizide Wirksamkeit gegen
Die meisten fakultativen und aeroben gramnegative Bakterien, einschließlich Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter sp
Diese Arzneimittel sind nicht wirksam gegen Proteus, Providencia, Burkholderia, und Serratia Spezies sowie einige obligate Anaerobier, einschließlich Bacteroides fragilis und grampositive Bakterien (1).
Die zunehmende Verbreitung extensiv resistenter gramnegativer Bakterien in Krankenhäusern hat zu einem Wiederaufleben der Verwendung von IV Colistin bei schweren systemischen Infektionen (z. B. beatmungsassoziierte Pneumonie, Bakteriämie) geführt. Jedoch sollten IV Polymyxin B und Colistin in der Regel nur dann verwendet werden, wenn keine weniger toxische Alternative vorliegt. Wenn Polymyxine verwendet werden, sollten sie in Kombination mit anderen Arzneimitteln wie Meropenem und nicht als Monotherapie angewendet werden. Colistin wird häufig mit anderen Antibiotika kombiniert, um Infektionen durch multiresistente Bakterien zu behandeln. Die Wirksamkeit dieser Kombinationen wurde in klinischen Studien noch nicht streng geprüft. Einige der neueren Kombinationspräparate Beta-Lactam plus Inhibitor sind der Polymyxin-basierten Therapie vorzuziehen, wann immer dies möglich ist.
Einige klinische Anwendungen der Polypeptide
Vorbereitung | Anwendungen | Kommentare |
|---|---|---|
Kombinationsbehandlungen | ||
Salbe mit Bacitracin zzgl. Neomycin, Polymyxin B oder beides | Wundinfektion | — |
Spray mit Neomycin, Bacitracin und Polymyxin | Prävention von postoperativen Wundinfektionen | Wahrscheinlich wirksam |
Polymyxin B Augensalben und Lösungen mit anderen Antibiotika (z. B. Bacitracin, Neomycin, Trimethoprim/Sulfamethoxazol) und Kortikosteroiden | Ophtalmologische Anwendung | Deutlich verbesserte Raten der frühen klinischen Remission (obwohl eine akute bakterielle Bindehautentzündung häufig von alleine zurückgeht) |
Ohrentropfen mit Polymyxin B, Neomycin und Hydrokortison oder mit Colistin, Neomycin und Hydrokortison | Otitis externa (normalerweise hervorgerufen durch Pseudomonas aeruginosa) | Klinisch wirksam, aber wahrscheinlich nicht effektiver als 2%ige Essigsäure mit Hydrokortison Bei Patienten mit Paukenröhrchen oder einer bekannten Perforation des Trommelfells, muss ein nichtototoxisches topisches Präparat verwendet werden (kein Aminoglykosid oder Alkohol) |
Bacitracin | ||
Topisch | Nasale Eradikation von Staphylococcus aureus | Weniger wirksam als andere Behandlungen |
Colistin | ||
Aerosolisiertes Colistinmethansulfonat (colistimethate Natrium [CMS]) | Gelegentlich im Krankenhaus erworbene Lungenentzündung, die durch multiresistente gramnegative Bakterien verursacht wurde | Verbunden mit weniger Nebenwirkungen (z. B. Engegefühl in der Brust, Hustenreiz, Husten) als Colistinsulfat |
Aerosolisiertes Colistinsulfat | Wie bei aerosolisiertem Colistinmethansulfonat | Auch empfehlenswert für Patienten mit zystischer Fibrose oder nosokomialer Pneumonie (Ventilator-assoziierten oder nicht) durch multiresistente gramnegative Bakterien |
Parenterale CMS | Schwere Infektionen durch multiresistente gramnegative Bakterien, wie P. aeruginosa oder Acinetobacter spp | Reduzierte Dosis bei Patienten mit Niereninsuffizienz |
Polymyxin B | ||
Lösungen | Urogenitale Spülung | — |
Parenteral | Schwere Infektionen durch multiresistente gramnegative Bakterien, wie P. aeruginosa oder Acinetobacter spp | — |
Literatur zu Indikationen
1. Lenhard JR, Bulman ZP, Tsuji BT, Kaye KS: Shifting gears: The future of polymyxin antibiotics. Antibiotics (Basel) 8(2):42, 2019. doi: 10.3390/antibiotics8020042
Kontraindikationen für Polypeptidantibiotika
Alle Polypeptide sind bei Patienten, die eine allergische Reaktion auf diese hatten, kontraindiziert.
CMS und Polymyxin B sollten nach Möglichkeit nicht gleichzeitig mit Arzneimitteln verabreicht werden, die die neuromuskuläre Übertragung blockieren (z. B. Rocuronium) oder nephrotoxisch sind (z. B. Aminoglykoside).
Anwendung während Schwangerschaft und Stillzeit
Bacitracin kann während der Schwangerschaft und Stillzeit ein minimales Risiko darstellen, weil die systemische Resorption nur minimal ist, aber eine Unbedenklichkeit ist nicht nachgewiesen.
Polymyxin B wurde in Tiervermehrungsstudien nicht ausreichend bewertet. Es wurden keine gut kontrollierten Studien an schwangeren Frauen durchgeführt. Die Sicherheit von Polymyxin B bei schwangeren Frauen wurde nicht bestimmt.
Colistinmethansulfonat (CMS) zeigte ein gewisses Risiko in Tiervermehrungsstudien. Die Daten zur Schwangerschaft beim Menschen sind unzureichend. Ob es sicher ist, Colistin oder CMS während der Stillzeit zu verwenden, ist unbekannt.
Unerwünschte Wirkungen von Polypeptidantibiotika
Zu den negativen Auswirkungen von Polypeptiden gehören unter anderem
Nephrotoxizität
Zentrale und periphere Neurotoxizität
Polymyxine sind nephrotoxisch. CMS und Polymyxin B können circumorale und Extremitätenparästhesien, Schwindel, verwaschene Sprache sowie Muskelschwäche und Atemnot aufgrund neuromuskulärer Blockaden hervorrufen, insbesondere bei Patienten mit Niereninsuffizienz.
Dosierungsüberlegungen für Polypeptidantibiotika
Weil Colistin vor dem Aufkommen der modernen pharmakokinetischen/pharmakodynamischen Analyse veröffentlicht wurde, ist seine angemessene Dosierung nicht so intensiv untersucht worden wie für viele moderne Antibiotika. Hinzu kommt, dass die Hersteller keine einheitliche Methode zur Beschreibung der Substanzmenge verwenden; einige gebrauchen internationale Einheiten und andere verwenden Milligramm-Angaben der Colistin-Grundaktivität oder Milligramm-Angaben des tatsächlichen Colistimethat.
Unabhängig davon, welche Einheiten verwendet werden, glauben viele Experten, dass die von den Herstellern empfohlene Dosis von 2,5 bis 5 mg/kg der Colistin-Grundaktivität pro Tag, die in 2 bis 4 Dosen eingeteilt wird, zu niedrig ist und empfehlen höhere Dosierungen, einschließlich der Verwendung einer höheren Initialdosis (1). Jedoch ist die Nephrotoxizität dosisabhängig und führt bei höheren Dosen zu größeren Bedenken. Die Dosierung sollte mit einem Experten abgesprochen werden.
Hinweise zur Dosierung
1. Nation RL, Garonzik SM, Thamlikitkul V, et al: Dosing guidance for intravenous colistin in critically-ill patients. Clin Infect Dis 64:565–571, 2017. doi: 10.1093/cid/ciw839