Makrolide und Ketolide

Makrolide und Ketolide sind Antibiotika, die die bakterielle Proteinsynthese hemmen, indem sie an die ribosomale 50S-Untereinheit binden und die Transpeptidierung blockieren. Diese Antibiotika haben ein breites antimikrobielles Wirkungsspektrum, sind jedoch am ehesten dafür bekannt, dass sie atypische Mikroorganismen abdecken. Häufig verwendete Makrolide sind Erythromycin, Clarithromycin und Azithromycin. Nebenwirkungen sind GI-Beschwerden, eine QT-Verlängerung und eine Hepatotoxizität. Resistenzmechanismen umfassen ribosomale Methylierung oder Mutationen, Inaktivierung des Arzneimittels durch Enzymproduktion oder Entfernung des Arzneimittels durch Effluxpumpen.

Aktualisiert: 21.06.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Chemische Struktur und Pharmakodynamik

Chemische Struktur

  • Makrolide: gekennzeichnet durch einen makrozyklischen Lactonring
    • enthält 14‒16 Atome
    • 1 oder mehr Zucker sind über glykosidische Bindungen miteinander verbunden
    • Erythromycin ist das Prototyp-Medikament dieser Klasse.
  • Ketolide (z. B. Telithromycin): ähnliche Struktur wie Makrolide
    • Ring enthält 14 Atome
    • 1 der Zucker ist durch eine Ketogruppe ersetzt
    • Derivat von Erythromycin

Wirkmechanismus

  • Hemmung der bakteriellen Proteinsynthese durch reversible Bindung an die ribosomale 50S-Untereinheit
    • Bindung in der Nähe des Peptidyltransferase-Zentrums → verhindert, dass die Peptidyltransferase Aminosäuren an ein wachsendes Peptid anfügt (verhindert Transpeptidierung)
    • Hemmung der Bildung der 50S-Untereinheit
  • Hemmung das Bakterienwachstum → bakteriostatisch
  • Zusätzliche Effekte:
    • Entzündungshemmende Wirkung durch ↓ Interleukine Interleukine Interleukine und Tumornekrosefaktor-alpha
    • Erythromycin ist ein Motilin-Rezeptor-Agonist an enterochromaffinen Zellen des Duodenums → hat prokinetische Eigenschaften
Der Wirkungsort für Makrolide

Wirkort von Makroliden an der ribosomalen 50S-Untereinheit
tRNA: Transfer-RNA
mRNA: Boten-RNA

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Pharmakokinetik

Tabelle: Pharmakokinetik Pharmakokinetik Pharmakokinetik und Pharmakodynamik von Makroliden und Ketoliden
Makrolide Ketolide
Absorption Erythromycin:
  • Wird durch Magensäure zerstört → benötigt einen magensaftresistenten Überzug
  • Relativ schlechte Absorption
  • Nahrung stört die Aufnahme
Azithromycin und Clarithromycin:
  • Stabil gegenüber Magensaft
  • Bessere Aufnahme
Schnelle Aufnahme
Verteilung
  • Im Gewebe
  • 70 % proteingebunden (Albumin)
Verstoffwechselung
  • Leber Leber Leber
  • Clarithromycin und Erythromycin: CYP3A4
Ausscheidung
  • Niere
  • Stuhl

Indikationen

Antimikrobielle Abdeckung

Infektionsarten

  • Infektionen der Atemwege
    • Ambulant erworbene Pneumonien
    • MAC-Prophylaxe und -Behandlung
    • Legionellen-Pneumonie (Legionärskrankheit)
    • Pertussis
    • Streptokokken-Pharyngitis
  • Sexuell übertragbare Infektionen
  • H.-pylori-Infektion (Clarithromycin ist Teil der Triple-Therapie)
  • Haut- und Weichteilinfektionen (Akne)
    • Akne

Andere Indikationen

Ketolid-Indikationen

  • Ähnliche antimikrobielle Aktivität wie Makrolide

Nebenwirkungen und Kontraindikationen

Makrolide

Ketolide

Resistenzentwicklung

Es gibt 3 Resistenzmechanismen gegen Makrolide:

  • Ribosomale Methylierung oder Mutation:
    • Verhindert Makrolidbindung
    • Kann entweder plasmidvermittelt oder chromosomal sein
  • Produktion arzneimittelinaktivierender Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme:
    • Esterasen
    • Kinasen
  • Produktion ATP-abhängiger Effluxpumpen:
    • Transportieren das Medikament aus der Zelle
    • Ketolide werden von diesem Resistenzmechanismus nicht beeinflusst → ermöglicht ihre Verwendung in einigen Makrolid-resistenten Stämmen.

Vergleich von Inhibitoren der bakteriellen Proteinsynthese

Tabelle: Vergleich mehrerer Klassen von Inhibitoren der bakteriellen Proteinsynthese
Wirkstoffklasse Wirkmechanismus Abdeckung Nebenwirkungen
Amphenicole
  • Bindet an die 50S-Untereinheit
  • Verhindern Transpeptidierung
  • Gram-Positive
  • Gram-Negative
  • Atypische
Lincosamide Lincosamide Lincosamide
  • Binden an die 50S-Untereinheit
  • Verhindern Transpeptidierung
Makrolide
  • Binden an die 50S-Untereinheit
  • Verhindern Transpeptidierung
Oxazolidinone Oxazolidinone Oxazolidinone Gram-positive Kokken:
rRNA: ribosomale RNA
VRE: Vancomycin-resistente Enterokokken
Tabelle zur Antibiotika-Empfindlichkeit

Antibiotikaempfindlichkeit:
Diagramm zum Vergleich der mikrobiellen Abdeckung verschiedener Antibiotika für grampositive Kokken, gramnegative Bazillen und Anaerobier.

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Quellen

  1. Bertram G. (2007). Macrolide Antibiotics Comparison: Erythromycin, Clarithromycin, Azithromycin. Basic and Clinical Pharmacology. Zugriff am 5. März 2021, from https://www.emedexpert.com/compare/macrolides.shtml.
  2. Tenson T, Lovmar M, Ehrenberg M (2003). The mechanism of action of macrolides, lincosamides and streptogramin B reveals the nascent peptide exit path in the ribosome. Journal of Molecular Biology. 330 (5): 1005–14. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022283603006624?via%3Dihub
  3. Leclercq, R. (2002). Mechanisms of resistance to macrolides and lincosamides: Nature of the resistance elements and their clinical implications. Clinical Infectious Diseases, 34(4):482-492. https://academic.oup.com/cid/article/34/4/482/412492
  4. Werth BJ. (2020). Macrolides. MSD Manual Professional Version. Zugriff am 29. Juni 2021, from https://www.msdmanuals.com/professional/infectious-diseases/bacteria-and-antibacterial-drugs/macrolides
  5. Patel PH, Hashmi MF. (2021). Macrolides. StatPearls. Zugriff am 29. Juni 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551495/
  6. Graziani, A.L. (2021). Azithromycin and clarithromycin. In Bond, S. (Ed.), UpToDate. Zugriff am 29. Juni 2021, from https://www.uptodate.com/contents/azithromycin-and-clarithromycin
  7. Deck DH, Winston LG. (2012). Tetracyclines, macrolides, clindamycin, chloramphenicol, streptogramins, & oxazolidinones. In Katzung BG, Masters SB, Trevor AJ. (Eds.), Basic & Clinical Pharmacology (12th edition, pp. 809-819). https://pharmacomedicale.org/images/cnpm/CNPM_2016/katzung-pharmacology.pdf
  8. MSD Manual. Abgerufen am 31.05.2022. https://www.msdmanuals.com/de-de/profi/infektionskrankheiten/bakterien-und-antibakterielle-wirkstoffe/makrolide

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Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

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Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

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Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

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Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.

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Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

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Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

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Alexander Plath

Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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