Wie wirken Antibiotika Wie wirken Naturstoffe

Dr. Rüdiger Rudat

13. März 2018

Programm

1. Bakterien

2. Waffen gegen die Feinde – Antibiotika

3. Naturstoffe

Freund oder Feind?

Ein Mensch besteht aus etwa 10 Billionen (1013) Zellen

10.000.000.000.000

Auf und in ihm befinden sich etwa zehnmal so viele Bakterien

100.000.000.000.000

Im Mund eines Menschen leben insgesamt etwa 10 Milliarden (1010) Bakterien. 10.000.000.000

99 % aller im und am menschlichen Körper lebenden Mikroorganismen leben im Verdauungstrakt, vor allem im

Dickdarm und bilden die sogenannte Darmflora.

Mensch und Tier werden von Bakterien bedroht!

Freund und Feind?

Claude Bernard: „Der Keim ist nichts, das Milieu ist alles!“

Mensch und Tier sind auf Bakterien

angewiesen!

Wie schädigen Bakterien?

Sie schädigen das Gewebe durch Phagozytose, d. h. sie ernähren sich von Körperzellen

Sie verursachen eine sehr heftige Immunreaktion, vor allem hohes Fieber, das tödlich enden kann.

Toxinen (Giftstoffen):

Exotoxine

werden von lebenden Bakterien abgegeben und sind meist Proteine.

Endotoxine

sind Teile der Zellwand der Bakterien und werden freigesetzt, sobald diese absterben (hochmolekulare Lipopolysaccharide).

Antibiotikum

Waffen gegen die Feinde!

Entdeckung des Penicillins

• Fleming bemerkte zufällig am 28. September 1928 im Labor, wie Schimmelpilze der Gattung Penicillium, die in eine seiner Staphylokokken-Kulturen hineingeraten waren, eine wachstumshemmende Wirkung auf Bakterien hatten.

• Weitere Untersuchungen führten später zum Antibiotikum Penicillin.

• 1945 bekam er Nobelpreis für Physiologie oder Medizin (zusammen mit Howard Walter Florey und Ernst Boris Chain)

Antibiotika - Geschichte

Antibiotika - Geschichte

gilt als erster Entdecker der antimikrobiellen Wirksamkeit von Schimmelpilzen

reichte im Jahre 1897 seine Doktorarbeit über die antibiotische Eigenschaften von Schimmelpilzen ein

• Im Militärhospital beschäftigte arabische Stallknechte bewahrtendie Sättel

für die Pferde in einem dunklen, feuchten Raum auf, um die Bildung von Schimmelpilzen zu fördern. Auf Duchesnes Frage, warum sie das täten, antworteten die Stallburschen, dadurch würden die Wunden, die durch das Scheuern der Sattel entstünden, schneller abheilen.

• 1896 bereitete Duchesne eine Lösung aus diesen Schimmelpilzkulturen zu und injizierte sie mehreren erkrankten Meerschweinchen. Wie sich herausstellte, genasen alle Versuchstiere nach verabreichter Injektion.

Ernest Duchesne (* 1874, † 1912)

Antibiotikum

…gegen das Leben gerichtet…

Wo greifen Antibiotika an?

Aufbau von Bakterien

Folsäure Synthese

DNA RNA Proteine

Zellmembran

Zellwand

Angriffsorte der Antibiotika

Folsäure Synthese

Folsäure-Synthese Trimethoprim Sulfonamide

Rifampicin Zellwandaufbau Bacitracin ß-Laktam-

Antibiotika Glykopetide

Proteinsynthese Aminoglykoside Lincosamide Makrolide Oxazolidinone Tetracycline

Struktur u. Fruktose der DNA

Chinolone Nitrofurane

Nitrimidazole

Strukur u. Funktion d. Zellmembran

Colistin Polymyxin B

DNA RNA Proteine

Zellmembran

Zellwand

Wie wirken Antibiotika?

Bakterizid = Bakterien abtötend

Bakteriostatisch = Wachstumshemmend

Antibiotikum

…gegen das Leben gerichtet…

Siehe Endosymbionten-Hypothese:

Die Mitochondrien = Kraftwerke der Zellen sind letztendlich bakteriellen Ursprunges

Abwehrmechanismen der Bakterien

Konzentration der Antibiotika ↓

Bakterien überleben und entwickeln Überlebensmechanismen (= Resistenzen)

Weitergabe der Resistenzmechanismen an andere Mikroorganismen

Multiresistente Keime Resistente Keime

Resistenzmechanismen

Folsäure Synthese

DNA RNA Proteine

Zellmembran

Zellwand

Efflux = Ausschleusen der

Antibiotika

Änderung der Zielstrukturen, so dass Antibiotika

nicht mehr wirken

Bildung von Enzymen, die die Antibiotika

unwirksam machen

Pathogenitäts-Faktoren von Bakterien und Pilzen

Hydrophobe Zelloberfläche Fimbrien (Adhäsin) und

Fasern zum Anheften und zur Invasion

Fähigkeit zur Bewegung (Flagellen)

Bildung von Biofilm

VBNC

stilles Lebensstadium Quorum sensing

Hydrophobe Zelloberfläche

Fähigkeit zur Bewegung

Bildung von Biofilm

Hydrophillierung der Zelloberfläche Echter Waldmeister, Brennnessel

Inhibierung der Fimbrien und Fasern Preiselbeere, Waldmeister, Birke, Ackerschachtelhalm

Hemmung der Biofilm-Formation Wirkung v. a. über Flavonoide nahezu alle Pflanzen

Direkte bakterizide Wirkung durch

Saponin-Drogen: z.B. Efeu, Goldrute, Schlüsselblume, Stiefmütterchen

Ätherische Öl-Drogen: z.B. Oregano, Minze, Anis, Kümmel, Kamille, Salbei

Gerbstoffe: Eichenrinde, Blutwurz, Brombeere, Himbeere

Senfölglykoside, Scharfstoffe: Meerrettich, Senf, Kapuzinerkresse, Ingwer

Anregung des Urinflusses (Aquarese) Goldrute, Brennnessel, Birke

Beispiele antibakterieller Wirkungen von Pflanzen

Fimbrien und Fasern zum Anheften und zur Invasion

Ätherisch-Öl-Drogen

• Nach oraler Aufnahme erreichen ätherische Öle den Wirkort Bronchialsystem (z.B. experimenteller nachgewiesen für Terpinen, Cineol; Rubin 1942)

• Nachweis der ätherischen Öle in der Ausatemluft 2 h nach perkutaner Applikation (Anisöl, Pfefferminzöl, Eukalyptusöl, Terpentilöl Schneider 1978)

Phenolkoeffizient von Ätherischen Öl

Cineol 2,2

Eucalyptusöl 3,5

Kampfer 6,2

Nelkenöl 8,0

Teebaumöl 12

Thymianöl 20,0

Zimtaldehyd 3,0

Thymian

• Thymianöl zeigt starke Wirksamkeit gegen Isolate multiresistenter Stämme von Staphylococcus, Enterococcus, Escherischia und Pseudomonas (Sienkienwicz et al., 2012)

• Thymianöl verhindert die Bildung von Candida-Biofilmen. Besonders Thymol und Carvacrol sind dafür verantwortlich (Dalleau et al.,2008)

• Thymol, Carvacrol und Zimtaldehyd verstärken die Wirkung von Ampicillin, Tetracyclin, Penicillin, Erythromycin und Novobiocin adjuvante Therapie hilft, Antibiotika einzusparen und verhindert die Ausbildung von Resistenzen (Palaniappan Holley, 2010)

Ein bewährtes Doppel zur Prophylaxe und Therapie von (rezidivierenden) Harnwegsinfekten

Angocin Anti-Infekt N Filmtabletten

Zusammensetzung pro Tabl.: Kapuzinerkressenkrautpulver 200 mg Meerrettichwurzelpulver 80 mg

Einsatz:

Bei akuten entzündlichen Erkrankungen der Bronchien, Nebenhöhlen und ableitenden Harnwege

In vitro-Studien: Keimhemmung gegen gram+ und gram- Keime, insbesondere Pseudomonas aeruginosa

Kontraindikation:

• Magen- und Darmulzera, Nierenerkrankungen

Meerrettichwurzel – Armoraciae rusticanae radix

Inhalt der frischen Wurzel:

• Glucosinolate, flüchtiges Senföl

Wirkung

• Antimikrobiell • Hyperämisierend

Wirkungsmechanismus

• Harnwegsdesinfiziens

Indikation

• Katarrhe der Luftwege • Adjuvant bei Harnwegsinfekten • Förderung der Verdauung • Adjuvant bei Leber- und Galleerkrankungen

Kontraindikation

• Magen-Darm-Ulzera

siehe Angocin

Kapuzinerkressenkraut – Tropaeoli maji herba

• Senfölglukoside , aus denen durch enzymatische Spaltung Benzylsenföl entsteht

Wirkung • Bakteriostatisch, virustatisch • Antimykotisch • Hyperämisierend

Wirkungsmechanismus • Harnwegsdesinfiziens

Indikation • Harnwegsinfekte • Entzündungen der Luftwege

Kontraindikation • Magen-Darm-Ulzera, Nierenerkrankungen

siehe Angocin

Synergistische Effekte durch Kräuterkombinationen

entspricht der Wirkung von 20 g Baldrianwurzel

7 g Baldrianwurzel 3 g Hopfen

Bienenkitt - Propolis

• Vielzahl phenolischer Verbindungen (v.a. Kaffeesäurederivate), äther. Öl

Wirkungen:

• Antiseptisch, Antimikrobiell, Antiviral

• Entzündungshemmend

• Immunstimulieren

Indikationen:

• Alle Schleimhauterkrankungen

• Sehr gute Wirkungen auch gegen resistente Keime

Vorsicht:

• Allergiesierungsgefahr (wg. Kaffeesäurederivaten)

Naturstoffe mit antiinfektiver Wirkung

Unspezifisch, aber Breitspektrum-aktiv!

Alternative / Ergänzung zu Antibiotika

Einsatz auch in Prophylaxe und Metaphylaxe möglich!

Selbstmedikation möglich!

Keine Wartezeit!

Keine Resistenzbildung

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit

Dr. Rüdiger Rudat ruediger.rudat@saluvet.de

07524 – 401542 (wissenschaftliche Beratung)

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