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Wissenswertes zur Pharmakologie von Cefquinom
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Wirkungsweise
Cephalosporine gehören wie die Penicilline zu den ß-Laktam-Antibiotika. Typisch für diese Gruppe der Antibiotika ist der β-Laktam-Ring. Während die Struktur der Penicilline auf der 6-Aminopenicillansäure aufbaut, leiten sich die Cephalosporin von der 7- Aminocephalo-sporansäure ab.
Penicilline und Cephalosporine haben grundsätzlich denselben Wirkungsmechanismus. Sie wirken antimikrobiell durch eine Hemmung der Zellwandsynthese der Bakterien. Dafür müssen die β-Laktam-Antibiotika durch die Zellmembran der Bakterien penetrieren und eine Bindung mit bestimmten, an der Innenseite der Bakterienwand gelegenen Eiweißen eingehen. Diese werden auch als Penicillin-Binde-Proteine (PBP) bezeichnet. Der β-Laktam-Ring geht eine Bindung mit dem aktiven Zentrum eines Enzyms (Murein-Transpeptidase) ein. Diese ist für die Quervernetzung des Mureins der Bakterienzellwand notwendig. In der Folge ist der Aufbau der Zellwand gestört. Durch die entstehenden Lücken kommt es infolge des wachsenden Innendrucks zur Auflösung der Bakterienzelle. Da die Angriffsziele der β-Laktam-Antibiotika (d.h. die bakteriellen Enzyme) in tierischen Zellen fehlen, ist die Zytotoxizität gering.
Historisches
Das erste Cephalosporin wurde 1945 aus dem Pilz Cephalosporium acremonium isoliert. 1953 wurde seine chemische Struktur aufgeklärt. In den letzten drei Jahrzehnten wurden die klinische Wirksamkeit und das antimikrobielle Erregerspektrum durch verschiedene chemische Veränderungen erweitert. Heute werden die Cephalosporine in vier Generationen eingeteilt. Jede Generation hat ihre eigenen chemischen und antimikrobiellen Eigenschaften.
Resistenzen
Bei β-Laktam-Antibiotika treten Resistenzen insbesondere durch die Bildung von spezifischen Enzymen (β-Laktamasen) durch die Bakterien auf. Diese führen durch hydrolytische Spaltung des β-Laktam-Ringes zu mikrobiell inaktiven Verbindungen. Die β-Laktamasen werden in Penicillinasen (Staphylokokken) und in Cephalosporinasen unterschieden. Darüber hinaus werden Resistenzen durch eine Minderung der Durchlässigkeit der bakteriellen Zellwand und eine Veränderung der Struktur der Penicillin-Binde-Proteine verursacht. Die Häufigkeit von Resistenzen hängt insbesondere vom Erreger und dem antimikrobiellen Wirkstoff sowie -bei Cephalosporinen- von der Generation ab.
Vier Generationen von Cephalosporinen
Cefquinom ist das erste Cephalosporin der vierten Generation in der Tiermedizin. Diese Generation zeichnet sich durch verbesserte Eigenschaften aus:
- Chemische Struktur eines Zwitterions. Dadurch extrem schnelle Penetration der äußeren Bakterienzellwand
- Hohe Wirksamkeit gegen ein breites Spektrum bakterieller Krankheitserreger
- Hohe Stabilität gegenüber β-Laktamasen. Damit geringes Resistenzrisiko
- Hohe Affinität zu Penicillin-Binde-Proteinen
Cefquinom ist ein halbsynthetisches Cephalosporin. Die besondere Struktur eines Zwitterions (eine positve und eine negative Ladung in einem Molekül) ermöglicht eine extrem schnelle Penetration der Bakterienzellwand. Ferner besteht eine hochgradige Stabilität gegenüber β-Laktamasen. Die Gefahr einer Resistenzentwicklung gegen Cefquinom ist somit sehr gering.
Im Rahmen von Empfindlichkeitsprüfungen von bakteriellen Mastitiserregern gegenüber Cefquinom (insgesamt 1.229 Isolate) im Zeitraum von 1994 bis 1997 wurden für KNS lediglich in 1,9% der Fälle und für E. coli bei 0,38% der Isolate Resistenzen nachgewiesen. Für die anderen Mastitiserreger (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, Sc. uberis, S. aureus, A. pyogenes, andere Enterobacteriaceae) wurden gar keine Resistenzen gefunden.
Das antibakterielle Spektrum von Cefquinom ist weit. Es werden sowohl die wichtigen Erreger von Atemwegserkrankungen (P. multocida, M. haemolytica, H. somnus) als auch die für Mastitiden beim Rind relevanten Bakterien (Sc. agalactiae, Sc. dysgalactiae, Sc. uberis, S. aureus, A. pyogenes, E. coli, KNS und andere Enterobacteriaceae) abgedeckt .
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