Penicilline sind Beta-Lactam-Antibiotika, die bakterizid sind und deren genauer Wirkmechanismus unbekannt ist. Vermutlich kommt es zu einer Aktivierung autolytischer Enzyme, die zu einer Zerstörung der bakteriellen Zellwand einiger Erreger führt.
(Siehe auch Überblick über die antibakterielle Substanzen.)
Penicilline
Penicillin | Applikationsweg |
|---|---|
Natürlich Penicilline | |
Penizillin G (parenteral/wässrig) | Parenteral |
Penicillin G Benzathin | Parenteral (nur i.m.) |
Penicillin G Procain | Parenterale Gabe |
Phenoxymethylpenicillin-Kalium | Oral |
Aminopenicilline | |
Ampicillin | Orale oder parenterale |
Ampicillin/Sulbactam | Parenterale Gabe |
Amoxicillin | Oral |
Amoxicillin/Clavulansäure | Oral |
Penicillinase-resistente (staphylokokkenwirksame) Penicilline | |
Dicloxacillin | Oral |
Nafcillin | Orale oder parenterale |
Oxacillin | Orale oder parenterale |
Breitspektrumpenicillin (Pseudomonas-wirksam) | |
Piperacillin/Tazobactam | Parenterale Gabe |
Resistenz
Einige Erreger bilden Beta-Lactamasen, die Beta-Lactam-Antibiotika inaktivieren; dieser Effekt kann jedoch durch Zugabe eines Beta-Lactamase-Inhibitors blockiert werden.
Traditionelle Beta-Lactamase-Inhibitoren (z. B. Sulbactam, Tazobactam) hemmen jedoch nicht zuverlässig die folgenden:
AmpC-Beta-Lactamasen, die üblicherweise von Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Providencia, und Morganella-Spezies oder by Pseudomonas aeruginosa produziert werden
Beta-Laktamasen (ESBLs) mit erweitertem Spektrum, die von einigen Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, und andere Enterobacterales (früher Enterobacteriaceae) produziert werden
Carbapenemasen
Neuartige nicht-beta-Lactam-Beta-Lactam-Beta-Lactamase-Inhibitoren, wie Avibactam, Relebactam und Vaborbactam wirken gegen ampC, ESBLs und sogar einige Carbapenemasen wie das Klebsiella pneumoniae Carbapenemasen (KPCs), die in zunehmendem Maße in Klebsiella Spezies und anderen Enterobacterales vorkommen. Derzeit gibt es jedoch keine Beta-Lactamase-Inhibitoren, die gegen Metallo-beta-Lactamasen (MBLs) wirksam sind, wie NDM-1 (New Delhi MBL-1), VIMs (Verona integron-encoded MBLs) und IMP (imipenem) -Typen, die alle Beta-Lactam-Antibiotika außer Aztreonam inaktivieren können. Viele Stämme, die MBLs produzieren, produzieren jedoch auch andere Beta-Lactamasen, die Aztreonam hydrolysieren können.
Pharmakokinetik von Penicillinen
Die Absorption von Amoxicillin interferiert nicht mit der Nahrungsaufnahme, Penicillin G sollte aber 1 h vor oder 2 h nach einer Mahlzeit gegeben werden. Amoxicillin hat Ampicillin für die orale Einnahme im Allgemeinen ersetzt, da Amoxicillin besser absorbiert wird, weniger gastrointestinale Nebenwirkungen hat und weniger häufig verabreicht werden muss.
Penicilline verteilen sich rasch in der Extrazellularflüssigkeit der meisten Gewebe, insbesondere bei Entzündung.
Alle Penizilline werden zumindest teilweise im Urin ausgeschieden und erreichen meist hohe Werte im Urin. Parenterales Penicillin G wird rasch ausgeschieden (Serumhalbwertszeit 0,5 h), mit Ausnahme der Depotformen (Benzathin- oder Procain-Penicillinsalze), diese Formen sind nur für eine tiefe i.m. Injektion vorgesehen und legen ein Gewebedepot an, dessen Resorption viele Stunden bis Tage dauert. Benzathin-Penicillin erreicht seinen Spitzenspiegel langsamer und die Wirkung hält länger an als bei Procain-Penicillin. Procain-Salze haben eine höhere Bioverfügbarkeit, was zu einer schnelleren Ausscheidung des Arzneimittels führt; so kann Penicillin G Procain nur eine Woche lang im Blut nachgewiesen werden, während Penicillin G Benzathin 30 Tage lang nachweisbar ist (1).
Pharmakokinetik-Referenz
1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Inadvertent use of Bicillin C-R to treat syphilis infection—Los Angeles, California, 1999-2004. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 54(9):217–219, 2005.
Indikationen für Penicilline
Penicillin G-ähnliche Antibiotika
Penicillin G-ähnliche Antibiotika (einschließlich Penicillin V) werden in erster Linie verwendet gegen
Grampositive Bakterien
Einige gramnegative Kokken (z. B. Meningokokken)
Eine Minderheit von gramnegative Bakterien sind auch anfällig für große parenteralen Dosen von Penicillin G. Die meisten Staphylokokken, die meisten Neisseria gonorrhoeae und viele anaerobe gramnegative Stäbchen sowie ca. 30% der Haemophilus influenzae sind resistent.
Penicillin G ist das Antibiotikum der Wahl bei Syphilis, bei bestimmten Clostridial-Infektionen und, zusammen mit Gentamicin, bei einer Endokarditis, die durch sensible Enterokokken hervorgerufen wird. Bei Streptokokkenendokarditis wird Penicillin G oder Ceftriaxon empfohlen.
Benzathinpenicillin G ist eine langwirksame Formulierung (nur für die i.m. Anwendung):
Reines Benzathin-Penicillin
Eine Mischung aus gleichen Mengen Benzathin und Procain Penicillin G
Eine 3:1 Mischung aus 0,9 Millionen Einheiten Benzathin und 0,3 Millionen Einheiten Procain Penicillin G
Von den 3 Produkten wird nur reines Benzathin-Penicillin zur Behandlung einer Lues und zur Prophylaxe des rheumatischen Fiebers empfohlen. Bicillin L-A und Bicillin C-R sind indiziert zur Behandlung von Harnwegsinfektionen sowie Haut- und Weichteilinfektionen, die durch empfindliche Streptokokken hervorgerufen werden.
Amoxicillin und Ampicillin
Amoxicillin und Ampicillin sind wirksamer gegen
Bestimmte gramnegative Bazillen wie H. influenzae, E. coli und Proteus mirabilis; Salmonella-Spezies und Shigella-Spezies, die keine Beta-Lactamase produzieren
Der Zusatz eines Beta-Lactamase-Inhibitors (Clavulanate or Sulbactam) ermöglicht einen Einsatz gegen Methicillin-sensible Staphylokokken, H. influenzae, Moraxella catarrhalis, Bacteroides spp, E. coli und K. pneumoniae. pneumoniae.
Penicillinase-resistente (staphylokokkenwirksame) Penicilline
Penicillinase-resistente Penicilline (Dicloxacillin, Nafcillin, Cloxacillin, Flucloxacillin und Oxacillin) werden in erster Linie verwendet für
Penicillinasebildendem Methicillin-empfindlichem Staphylococcus aureus
Diese Antibiotika werden auch zur Behandlung einiger Infektionen mit Streptococcus pneumoniae, Streptokokken der Gruppe A und Methicillin-empfindlichen koagulasenegativen Staphylokokken eingesetzt.
Breitspektrumpenicillin (Pseudomonas-wirksam)
Piperacillin / Tazobactam wirkt gegen
Ampicillin-empfindliche Bakterien
Einige Stämme von Enterobacter und SerratiaSpezies.
Viele Stämme von P. aeruginosa
Der Zusatz eines Beta-Lactamase-Inhibitors verstärkt die Wirksamkeit gegen β-Lactamase-bildende Methicillin-sensible S. aureus, E. coli, K. pneumoniae, H. influenzae und gramnegative anaerobe Stäbchen, nicht jedoch gegen gramnegative Stäbchen, die eine AmpC β-Lactamase oder KPC bilden, und sie können nur teilweise ESBL hemmen, die von einigen K. pneumoniae, E. coli und anderen Enterobacterales produziert werden. Breitspektrumpenicilline weisen einen synergistischen Effekt mit Aminoglykosiden auf und werden normalerweise mit diesen zusammen eingesetzt, um P. aeruginosa-Infektionen zu behandeln
Kontraindikationen für Penicilline
Penicilline sind bei Patienten, die schwere allergische Reaktionen auf diese gehabt haben, kontraindiziert.
Verwendung von Penicillinen während der Schwangerschaft und Stillzeit
Penicilline gehören zu den sichersten Antibiotika während der Schwangerschaft. Tierreproduktionsstudien mit Penicillin haben kein Risiko für den Fötus gezeigt. Daten zur Schwangerschaft beim Menschen sind begrenzt. Bei medizinischer Indikation können Penicilline während der Schwangerschaft verwendet werden. Penicillin G ist wirksam, um die Übertragung von Syphilis auf den Fötus durch die Mutter zu verhindern und um fötale und mütterliche Infektionen zu behandeln.
Penicilline gehen in kleinen Mengen in die Muttermilch über. Ihre Verwendung in der Stillzeit ist möglich.
Unerwünschte Wirkungen von Penicillinen
Zu den Nebenwirkungen von Penicillinen zählen
Überempfindlichkeitsreaktionen mit Hautausschlägen (am verbreitetsten)
Gastrointestinale Beschwerden einschließlich Übelkeit, Erbrechen und Durchfall
Andere Nebenwirkungen, die seltener auftreten.
Oral eingenommenes Penicillin kann zu einer schwarzen, haarigen Zunge führen, die durch eine Reizung der Glossaloberfläche und eine Keratinisierung der oberflächlichen Schichten entsteht. Dies ist eine seltene und harmlose Erkrankung, die nach Absetzen des Antibiotikums abklingt.
Überempfindlichkeit
Die häufigsten Nebenwirkungen sind Hypersensitivitätsreaktionen:
Sofortreaktionen: Anaphylaxie (die innerhalb von Minuten zum Tode führen kann), Urtikaria und das angioneurotische Ödem, (bei ca. 1 bis 5 auf 10.000 Injektionen), Tod (ca. 0,3/10.000 Injektionen).
Verzögerte Reaktionen: Serumkrankheit, Ausschläge (z. B. makulär, papulär, morbilliform) und eine Exfoliativdermatitis, (meist nach 7- bis 10-tägiger Therapie).
Die meisten Patienten, die von einer allergischen Reaktion auf Penicillin berichten, reagieren auf eine weitere Exposition gegenüber Penicillin jedoch nicht. Trotz des insgesamt geringen Risikos kommt es bei Patienten mit einer vorherigen allergischen Reaktion ca. 10-mal häufiger zu einer allergischen Reaktion. Viele Patienten berichten über unerwünschte Wirkungen auf Penicillin, die nicht wirklich auf allergischen Reaktionen beruhen (z. B. gastrointestinale Nebenwirkungen, unspezifische Symptome).
Wenn Patienten eine vage oder widersprüchliche Anamnese in Bezug auf eine Penicillin-Allergie haben und alternativen Antibiotika nicht wirksam sind oder aus anderen Gründen nicht gegeben werden können, können Hauttests durchgeführt werden. Bei Patienten mit einem positiven Hauttest, kann eine Desensibilisierung versucht werden, wenn es keine Alternative zu einem Penicillin-Antibiotikum gibt. Patienten mit einer Penicillin-Allergie in der Vorgeschichte sollten jedoch keine anderen Penicilline oder Beta-Lactame mit ähnlichen Seitenketten erhalten (auch nicht für Hauttests), außer in sehr seltenen Fällen, in denen kein Ersatz gefunden werden kann und das Antibiotikum unter Aufsicht in einer kontrollierten Umgebung verabreicht werden kann. In solchen Fällen sind besondere Vorsichtsmaßnahmen und Desensibilisierungstherapien erforderlich.
Hautausschläge
Hautausschläge kommen bei Ampicillin und Amoxicillin häufiger vor als bei anderen Penicillinen. Patienten mit infektiöser Mononukleose entwickeln oft einen nichtallergischen Ausschlag, typischerweise makulopapulär, der in der Regel zwischen dem 4. und dem 7. Behandlungstag beginnt.
Andere Nebenwirkungen
Penicilline können auch Folgendes verursachen
Toxisch zentralnervöse Symptome (z. B. Krampfanfälle), bei hohen Dosen, insbesondere bei Patienten mit Niereninsuffizienz.
Nephritis
Clostridioide (früher Clostridium) difficile – induzierte Diarrhö (pseudomembranöse Kolitis)
Coombs-positive hämolytische Anämie
Leukopenie
Thrombozytopenie
Eine Leukopenie scheint bei Nafcillin am häufigsten aufzutreten. Jedes Penicillin kann bei sehr hohen IV Dosen mit der Thrombozytenfunktion interferieren und Blutungen hervorrufen.
Andere Nebenwirkungen sind u. a. Schmerzen an der i.m. Injektionsstelle, Thrombophlebitis (wenn die gleiche Stelle wiederholt für die IV Injektion verwendet wird) sowie gastrointestinale Nebenwirkungen bei oralen Anwendungen.
Dosierungsüberlegungen für Penicilline
Da Penicilline, mit Ausnahme von Antistaphylokokken-Penicillinen (z. B. Nafcillin, Oxacillin, Cloxacillin, Dicloxacillin) hohe Spiegel im Urin erreichen, müssen die Dosen bei Patienten mit schwerer Niereninsuffizienz reduziert werden. Probenecid inhibiert die renale tubuläre Sekretion vieler Penicilline und erhöht dadurch deren Serumspiegel. Manchmal wird es gleichzeitig verabreicht, um hohe Blutspiegel zu erreichen.
