Was sind Antibiotika?
Ein Antibiotikum ist ein Medikamente, die zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt werden. Sie können Bakterien abtöten oder ihr Wachstum hemmen, indem sie auf spezifische Weise in den Stoffwechsel oder die Zellstruktur der Bakterien eingreifen. Ein Antibiotikum ist jedoch nicht wirksam gegen Viren, Pilze oder andere Arten von Mikroorganismen.
Es gibt verschiedene Klassen von Antibiotika, die jeweils unterschiedliche Wirkungsweisen gegen Bakterien haben. Einige Beispiele sind Penicilline, Cephalosporine, Tetracycline, Aminoglykoside und Makrolide.
Es ist wichtig zu beachten, dass der unsachgemäße Gebrauch eines Antibiotikums, wie zum Beispiel ihre Verwendung bei viralen Infektionen, dazu beitragen kann, dass Bakterien Resistenzen gegen diese Medikamente entwickeln. Die Entstehung von Antibiotikaresistenzen ist ein weltweites Gesundheitsproblem, das die Effektivität der Antibiotikabehandlung beeinträchtigen kann. Daher sollte ein Antibiotikum nur nach ärztlicher Verschreibung und gemäß den Anweisungen des Arztes eingenommen werden.
Wie wirkt ein Antibiotikum?
Ein Antibiotikum wirkt auf verschiedene Weise, um das Wachstum von Bakterien zu hemmen oder sie abzutöten. Die genaue Wirkungsweise hängt von der Klasse des Antibiotikums ab. Hier sind einige der häufigsten Mechanismen:
- Hemmung der Zellwandsynthese: Einige Antibiotika, wie Penicilline und Cephalosporine, wirken, indem sie die Bildung der Bakterienzellwand stören. Die Zellwand ist für die Integrität und Stabilität der bakteriellen Zelle entscheidend. Durch die Hemmung ihrer Synthese werden die Bakterien anfälliger für den Angriff des Immunsystems oder sterben ab.
- Störung der Proteinbiosynthese: Antibiotika wie Aminoglykoside, Tetracycline und Makrolide beeinträchtigen die Proteinproduktion in Bakterienzellen. Sie können sich an die Ribosomen binden, die für die Proteinbiosynthese verantwortlich sind, und diese blockieren oder stören, was zu einer Beeinträchtigung des Wachstums und der Vermehrung der Bakterien führt.
- Störung der DNA-Replikation und ‑reparatur: Einige Antibiotika, wie Fluorchinolone, beeinflussen die DNA-Synthese in den Bakterienzellen. Sie können die DNA-Replikation hemmen oder die Reparaturmechanismen stören, was letztendlich zum Tod der Bakterien führt.
- Störung des Stoffwechsels: Einige Antibiotika, wie Sulfonamide, beeinflussen den Stoffwechsel der Bakterien, indem sie die Produktion von essenziellen Nährstoffen blockieren oder deren Aufnahme behindern. Dadurch werden die Bakterien in ihrem Wachstum gehemmt.
Die Wahl des geeigneten Antibiotikums hängt von der Art der bakteriellen Infektion ab, und die Anwendung sollte stets gemäß den Anweisungen eines qualifizierten Arztes erfolgen, um eine wirksame Behandlung zu gewährleisten und die Entwicklung von Resistenzen zu minimieren.
Wann wird ein Antibiotikum eingesetzt?
Ein Antibiotikum wird eingesetzt, um bakterielle Infektionen zu behandeln. Ihr Einsatz ist in der Regel angezeigt, wenn Bakterien die Ursache einer Erkrankung sind. Hier sind einige Situationen, in denen Ärzte ein Antibiotikum verschreiben können:
- Bakterielle Infektionen: Ein Antibiotikum wird häufig zur Behandlung von Infektionen eingesetzt, die durch Bakterien verursacht werden, wie beispielsweise Lungenentzündungen, Harnwegsinfektionen, Hautinfektionen, Ohrinfektionen und bakterielle Meningitis.
- Präventive Maßnahmen: In einigen Fällen kann ein Antibiotikum vorbeugend (prophylaktisch) eingesetzt werden, um Infektionen zu verhindern, insbesondere bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem oder vor chirurgischen Eingriffen.
- Behandlung schwerwiegender bakterieller Infektionen: Bei schweren bakteriellen Infektionen, insbesondere im Krankenhaus, können Ärzte ein intravenöses Antibiotikum verschreiben, um eine schnelle und effektive Behandlung sicherzustellen.
Die häufigsten Gründe für den Einsatz eines Antibiotikums sind bakterielle Infektionen. Hier sind einige der häufigsten Erkrankungen und Zustände, bei denen Ärzte ein Antibiotikum verschreiben:
Atemwegsinfektionen:
- Rachen- und Mandelentzündungen insbesondere mit Erregern wie Streptococcus pneumoniae und Streptococcus pyogenes
- Sinusitis (Nasennebenhöhlenentzündung)
- Bronchitis
- Lungenentzündung
Harnwegsinfektionen:
- Blasenentzündung (Zystitis)
- Nierenbeckenentzündung (Pyelonephritis)
Hautinfektionen:
- Cellulitis
- Abszesse
- Wundinfektionen
Ohrinfektionen:
- Otitis media (Mittelohrentzündung)
Geschlechtskrankheiten:
- Chlamydien-Infektionen
- Gonorrhö (Tripper)
- Syphilis
Magendarminfektionen:
- Bakterielle Gastroenteritis
- Helicobacter pylori-Infektionen
Bakterielle Meningitis:
- Eine schwere Infektion der Hirnhäute
Bakterielle Entzündungen im Mundraum
Daten zur Einnahmemenge an Antibiotika einer in Lancet veröffentlichten Studie, zeigen grosse Unterscheide weltweit. Innerhalb Europas ist beispielsweise die Einnahme in Ländern wie Frankreich, Spanien udn Greichenland am höchsten wohingegen sie in Ländern wie den Niederlanden oder der Schweiz am niedrigsten ist.
Antibiotikaresistenzen: Eine wachsende Gefahr
Leider haben übermäßiger und unsachgemäßer Einsatz von Antibiotika dazu geführt, dass einige Bakterienstämme Resistenzen gegenüber diesen Medikamenten entwickelt haben. Resistenzen entstehen, wenn Bakterien genetische Veränderungen erfahren und dadurch gegenüber eines bestimmten Antibiotikums unempfindlich werden. Dies führt dazu, dass herkömmliche Antibiotika ihre Wirksamkeit verlieren, und die Behandlung von Infektionen wird zunehmend kompliziert.
Ursachen für Resistenzen:
- Übermäßiger Einsatz: Zu häufige und unsachgemäße Verschreibung eines Antibiotikums, auch bei nicht-bakteriellen Infektionen, trägt zur Entstehung von Resistenzen bei.
- Selbstmedikation: Der unkontrollierte Zugang zu Antibiotika, ohne ärztliche Verschreibung, insbesondere in einigen Teilen der Welt, fördert die Resistenzentwicklung.
- Tierhaltung: Der Einsatz von Antibiotika in der Tierhaltung zur Förderung des Wachstums kann ebenfalls zu Resistenzen beitragen.
Globale Bemühungen und Maßnahmen: Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und nationale Gesundheitsbehörden weltweit setzen sich für einen verantwortungsbewussten Einsatz eines Antibiotikums ein. Dies umfasst:
- Richtlinien für Ärzte: Klare Richtlinien zur Verschreibung eines Antibiotikums, um den sorgsamen Einsatz zu fördern.
- Öffentliche Aufklärung: Informationen für die Öffentlichkeit über den korrekten Gebrauch eines Antibiotikums und die Gefahren von Resistenzen.
- Forschung und Entwicklung: Die Suche nach neuen Antibiotika und Therapien, um die steigende Bedrohung durch resistente Bakterienstämme zu bewältigen.
Der Kampf gegen Resistenzen erfordert eine umfassende, globale Anstrengung. Es ist entscheidend, dass Gesundheitsfachleute, Politiker, die Industrie und die Öffentlichkeit zusammenarbeiten, um den verantwortungsbewussten Einsatz eines Antibiotikums zu fördern und die Entwicklung neuer Therapieansätze voranzutreiben, um die Effektivität dieser lebensrettenden Medikamente zu bewahren.
Antibiotikassoziierte Krankheiten
Antibiotika-assoziierte Krankheiten beziehen sich auf gesundheitliche Probleme, die im Zusammenhang mit der Anwendung eines Antibiotikums auftreten können. Hier sind einige Beispiele:
- Clostridium difficile-Infektion (CDI): Ein Antibiotikum kann das Gleichgewicht der Darmflora stören, was zu einer übermäßigen Vermehrung von Clostridium difficile führen kann. CDI kann zu schweren Durchfallerkrankungen führen.
- Antibiotika-assoziierte Colitis: Dies ist eine entzündliche Reaktion im Dickdarm, die durch die Anwendung eines Antibiotikums ausgelöst wird. Es äußert sich oft in Form von Durchfall und Bauchschmerzen.
- Nierenentzündung: Einige Antibiotika, insbesondere solche, die nephrotoxisch sind, können zu Entzündungen der Nieren führen.
- Leberschäden: Bestimmte Antibiotika können die Leberfunktion beeinträchtigen und zu Leberschäden führen.
- Allergische Reaktionen: Einige Menschen können allergisch auf ein bestimmtes Antibiotikum reagieren, was zu Hautausschlägen, Juckreiz, Atembeschwerden und anderen Symptomen führen kann.
- Antibiotika-resistente Infektionen: Übermäßiger und unsachgemäßer Einsatz eines Antibiotikums kann zur Entwicklung von antibiotikaresistenten Bakterien führen, was die Behandlung von Infektionen erschwert.
Auswirkungen auf das Mikrobiom des Darms
Die Einnahme eines Antibiotikums kann erhebliche Auswirkungen auf das Mikrobiom des Darms haben. Das Mikrobiom bezieht sich auf die Gemeinschaft von Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, die den menschlichen Darm besiedeln und eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Darmgesundheit spielen.
Einige Studien deuten darauf hin, dass die Auswirkungen eines Antibiotikums auf das Mikrobiom des Darms auch langfristig sein können. Es kann somit eine gewisse Zeit dauern, bis sich das Mikrobiom nach der Behandlung mit einem Antibiotikum sich vollständig erholt.
Hier sind einige der Auswirkungen eines Antibiotikums auf das Darmmikrobiom:
- Veränderungen in der Bakterienvielfalt: Antibiotika haben oft eine breite Wirkung und töten nicht nur pathogene Bakterien, sondern auch nützliche Bakterien ab. Dies kann zu einem Ungleichgewicht in der Bakterienvielfalt im Darm führen.
- Vermehrung von opportunistischen Erregern: Das Fehlen bestimmter nützlicher Bakterien im Darm aufgrund eines Antibiotikums kann dazu führen, dass opportunistische Pathogene, wie beispielsweise Clostridium difficile, sich vermehren und Infektionen verursachen.
- Störung der Darmbarriere: Das Gleichgewicht der Darmflora spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Integrität der Darmbarriere. Durch die Veränderung des Mikrobioms können Antibiotika die Darmbarriere beeinträchtigen, was zu erhöhter Permeabilität führen kann.
- Darmdysbiose: Ein Antibiotikum kann eine Dysbiose im Darm verursachen, was bedeutet, dass das Gleichgewicht zwischen förderlichen und schädlichen Bakterien gestört ist. Dies kann zu verschiedenen gastrointestinalen Problemen führen, wie Durchfall, Blähungen und Bauchschmerzen und sogar bei der Entstehung von Allergien eine Rolle spielen.
- Veränderung der Stoffwechselaktivität: Ein Antibiotikum kann die Stoffwechselaktivität der im Darm ansässigen Bakterien verändern. Dies könnte Auswirkungen auf die Produktion von Metaboliten haben, die wiederum verschiedene physiologische Prozesse im Körper beeinflussen.
- Einfluss auf das Immunsystem: Das Mikrobiom spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Immunsystems. Ein Antibiotikum kann diese Interaktionen beeinträchtigen, was zu einer veränderten Immunantwort führen kann.
- Entwicklung von Antibiotika-Resistenzen im Mikrobiom: Der Einsatz eines Antibiotikums kann zu einer Selektion von antibiotikaresistenten Bakterien im Darm führen. Diese Resistenzen können sich auf andere Bakterien übertragen, was eine zusätzliche Herausforderung bei der Bekämpfung von Resistenzen darstellt.
- Einfluss auf neurologische Funktionen: Es gibt Hinweise darauf, dass das Mikrobiom des Darms Einfluss auf neurologische Funktionen und das zentrale Nervensystem haben kann. Veränderungen im Mikrobiom durch ein Antibiotikum könnten daher auch neurologische Auswirkungen haben, wie beispielsweise Stimmungsschwankungen oder kognitive Beeinträchtigungen.
- Veränderung der Vitaminproduktion: Bestimmte Bakterien im Darm sind an der Produktion von Vitaminen, wie z.B. Vitamin K und einige B‑Vitamine, beteiligt. Die Veränderungen im Mikrobiom durch ein Antibiotikum könnten daher auch Auswirkungen auf die Verfügbarkeit dieser Vitamine im Körper haben.
- Risiko für Fettleibigkeit und Stoffwechselstörungen: Einige Studien haben vorgeschlagen, dass Veränderungen im Darmmikrobiom durch ein Antibiotikum das Risiko für Fettleibigkeit und Stoffwechselstörungen erhöhen könnten. Dies ist jedoch ein Bereich, der weiterhin erforscht wird.
Auswirkungen auf das orale Mikrobiom
Ob Antibiotika auch Auswirkungen auf das orale Mikrobiom haben können, wurde auch schon in ersten wissenschaftlichen Studien untersucht. Debi zeigt sich immer mehr, dass die Veränderungen im oralen Mikrobiom ähnlich dramatisch sein können, wie im Mikrobiom des Darms.
Hier sind einige der potenziellen Auswirkungen:
- Dysbiose im Mund: Ähnlich wie im Darm kann ein Antibiotikum im Mundraum das Gleichgewicht zwischen verschiedenen Bakterien verändern. Dies kann zu einer Dysbiose führen, bei der pathogene Bakterien überhandnehmen und die normale Mikrobiota stören.
- Mundsoor (Candidiasis): Ein Antibiotikum kann das Wachstum von Hefen wie Candida fördern. Dies erhöht das Risiko einer Mundsoorinfektion (Candidiasis), die sich durch weiße, fleckige Ablagerungen auf der Zunge oder den Schleimhäuten im Mund manifestieren kann.
- Zahnfleischentzündungen: Der Einsatz eines Antibiotikums kann das Risiko für Zahnfleischentzündungen (Gingivitis) und Parodontitis erhöhen, indem sie das Gleichgewicht der Mikroorganismen im Mundraum stören. Dies kann zu einer erhöhten Anfälligkeit für Entzündungen im Zahnfleisch führen.
- Geschmacksveränderungen: Einige Antibiotika können Geschmacksveränderungen verursachen, was zu einem metallischen Geschmack im Mund führen kann.
- Erhöhtes Kariesrisiko: Ein gestörtes Gleichgewicht im oralen Mikrobiom kann das Risiko von Karies erhöhen. Die Anwesenheit bestimmter Bakterien, die den Zahnbelag abbauen, ist wichtig für die Mundgesundheit.
- Antibiotika-resistente Bakterien im Mund: Der Einsatz von Antibiotika kann die Entwicklung von antibiotikaresistenten Bakterien im Mundraum begünstigen. Humastudien zeigen bisher ähnlich dramatische Auswirkungen von Antibiotika auf das orale Mikrobiom. In einer Studie mit 40 Kindern wurden Dentalplaqueproben auf das Vorhandensein von Amoxicillin-resistenten Bakterien hin untersucht (2). Die Studie zeigt, dass eine vielfältige Ansammlung von amoxicillin-resistenten Bakterien in der Mundhöhle vorhanden ist und dass die Anzahl, Anteile und die Resistenz gegen Erythromycin mit der Verwendung von Amoxicillin signifikant zunehmen können.
- Immunreaktion im Mundraum: Eine Studie in Ratten zu den Auswirkungen einer täglichen Einnahme über 14 Tage eines Antibiotikums (Amoxicillin, Spiramycin, Metronidazol) zeigte, dass die Zusammensetzung, Vielfalt und Stoffwechselfunktion der oralen Mikrobiota bei Ratten signifikant beeinflusst waren (1). Amoxicillin führte zu erheblichen Veränderungen der Konzentrationen von speichelspezifischen Antikörpern bei den Ratten. Auf der Gattungsebene war der relative Anteil von Rothia und Haemophilus in der Amoxicillin-Gruppe höher als in den anderen Gruppen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch Antibiotika verursachte Veränderungen in den Populationen der oralen Mikrobiota mit Veränderungen in den Konzentrationen von speichelspezifischen Antikörpern in Verbindung gebracht werden können.
Wie können Probiotika helfen?
Probiotika können bei der Einnahme von Antibiotika helfen, indem sie dazu beitragen, das Gleichgewicht im Mikrobiom des Darms zu unterstützen. Hier sind einige Möglichkeiten, wie Probiotika positive Effekte während einer Antibiotikabehandlung haben können:
- Wiederherstellung der Mund- und Darmflora: Ein Antibiotikum kann sowohl schädliche als auch nützliche Bakterien im Darm abtöten. Probiotika enthalten lebende, nützliche Bakterienstämme, die dazu beitragen können, das Gleichgewicht im Darm und Mund zu stabilisieren und die Population nützlicher Bakterien zu unterstützen. Beim Wiederaufbau der Mundflora können Leitkeime wie das Bakterium Streptococcus salivarius M18 behilflich sein.
- Verhinderung von Durchfall: Eine häufige Nebenwirkung eines Antibiotikums ist Durchfall, der durch eine gestörte Darmflora verursacht werden kann. Probiotika können dazu beitragen, das Risiko von antibiotikaassoziiertem Durchfall zu verringern und die Darmgesundheit zu fördern.
- Vorbeugung von Clostridium difficile-Infektionen: Die Verwendung von Antibiotika erhöht das Risiko einer Clostridium difficile-Infektion. Probiotika können helfen, das Wachstum von Clostridium difficile zu hemmen und so das Risiko von durch diese Bakterien verursachten Infektionen zu reduzieren.
- Stärkung des Immunsystems: Ein gesundes Mund- und Darmmikrobiom spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation des Immunsystems. Probiotika können die Immunfunktion stärken und dazu beitragen, die Abwehrkräfte des Körpers zu verbessern.
Wenn Sie Probiotika während oder nach einer Behandlung mit einem Antibiotikum einnehmen möchten, gibt es einige Punkte, die zu beachten sind:
- Zeitpunkt der Einnahme: Es wird empfohlen, Probiotika zu einem Zeitpunkt einzunehmen, der nicht direkt mit der Einnahme eines Antibiotikums zusammenfällt. Einige Ärzte empfehlen, Probiotika einige Stunden vor oder nach der Einnahme eines Antibiotikums zu nehmen, um die Überlebensrate der probiotischen Bakterien zu erhöhen.
- Wahl geeigneter Stämme: Nicht alle Probiotika sind gleich. Es ist wichtig, probiotische Präparate mit den richtigen Bakterienstämmen auszuwählen, die nachweislich positive Auswirkungen auf die Darmgesundheit haben und für diese Indikation auch klinisch getestet sind.
Antibiotika und das Mikrobiom
Antibiotika sind Medikamente, die gegen bakterielle Infektionen eingesetzt werden und in vielen Fällen eine schnelle Heilung ermöglichen. Allerdings haben Antibiotika auch negative Auswirkungen auf das Mikrobiom des Körpers. Viele Krankheiten sind mit der Einnahme eines Antibiotikums assoziiert. Auch kann die Einnahme eines Antibiotikums dramatische Auswirkungen auf das Mikrobiom des Darms sowie das orale Mikrobiom haben. Falls die Einnahme eines Probiotikums unumgänglich ist, können Probiotika die Nebenwirkungen eines Antibiotikums lindern und beim Wiederaufbau der Mundflora sowie dem Darmmikrobiom helfen.
Literatur
(1) Cheng et al. Front Cell Infect Microbiol. 2022; 12: 721691.
(2) Ready et al. Antimicrob Agents Chemother 2004 Aug; 48(8): 2883–2887.