Zehn wichtige Entdeckungen in der Geschichte der Antibiotika

Alexander Fleming entdeckt Penicillin 

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Am 3. September 1928 kam Fleming von seinem Urlaub zurück an seinen Possen als Bakteriologie-Professor am St Mary’s Krankenhaus in London und ordnete seine Petrischalen. Die schalen enthielten Staphylococcus-Bakterien, die etwa Wundbrand verursachen. Eine Schale war besonders: Sie hatte einen Fleck mit Schimmel – und drumherum waren die Bakterien tot. 

Fleming fing an, mit dem Extrakt des Schimmels zu experimentieren und fand heraus, dass es weitere Bakterienarten abtöten konnte. 1929 veröffentlichte er seine Ergebnisse. Obwohl noch viele Jahre vergehen sollten, bis Penicillin aus dem Extrakt isoliert und als die wirksame Substanz darin ausgemacht werden konnte, stehen diese Experimente für die Entdeckung des ersten echten Antibiotikums. 

Quelle: The American Chemical Society

 „Wundermittel“ Penicllin wird für Soldaten im Zweiten Weltkrieg entwickelt

_{Ein Gefäß aus Glas für die Herstellung von Penicillin.  Image credit: Wellcome Images licensed under Creative Commons}

Nachdem Fleming es entdeckte, geriet Penicillin erstmals in Vergessenheit. Es war nämlich sehr schwer, den Stoff aus Schimmelpilzen zu isolieren. 

Im Zweiten Weltkrieg wurde es klar, dass eine Massenproduktion des Mittels vielen Soldaten das Leben retten könnte. Die Regierungen der USA und Großbrittaniens regten die Pharmaindustrie an, nach Lösungen zu suchen.

Pharma-Firmen wählten unterschiedliche Ansätze, doch Pfizer war zuerst erfolgreich. Dafür bekam das Unternehmen 2008 eine Auszeichnung der American Chemical Society.

Bis zum D-Day wurden über 2 Millionen Dosen Penicillin  hergestellt. Pharma-Hersteller ließen Poster erstellen, die lauteten: „Dank Penicillin, wird er nach Hause kommen!“

Cephalosporine werden 1945 isoliert

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Das Bakterium Cephalosporium wurde 1945 zunächst von dem Wissenschaftler Giuseppe Brotzu aus Erde in Sardinien isoliert. Doch Brotzu fehlten die Mittel, um damit weiter zu forschen, und er schickte die Proben nach Oxford. Dort isolierten Edward Abraham und Guy Newton das Mittel Cephalosporin C daraus. 

Cephalosporine sind sogenannte Breitspektrum-Antibiotika, die gegen viele verschiedene Arten von Bakterien wirken. Sie werden noch heute bei vielen Krankheiten wie Harnwegsinfektionen oder Hirnhautentzündungen eingesetzt. Chemisch sind sie den Penicillinen ähnlich. 

Quellen: A Glimpse of the Early History of the Cephalosporins, Journal of Clinical Infectious Diseases, und NHS Evidence.

Chloramphenicol wird 1947 entdeckt

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Chloramphenicol wurde aus Erde und Kompost isoliert. Der Stoff wird von dem Bakterium Streptomyces venezuelae hergesstellt. Seine Wirksamkeit konnte er schnell unter Beweis stellen, als er gegen Typhus-Ausbrüche in Bolivien und Malaysia eingesetzt wurde.

In 1949 wurde Chloramphenicol in den USA als das erste Breitband-Antibiotikum zugelassen und erfreute sich sofort großer Beliebtheit. Diese schwand allerdings in den 1960-iger Jahren, als Nebenwirkungen auf den Knochemark bekannt wurden. 

Quelle: The Journal of Pediatric Pharmacology and Therapeutics

1948: Die ersten Tetracycline

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Der Stoff, der von den Actinomyceten-Bodenbakterien produziert wird, wurde 1948 beschrieben. Die Tetracycline gehören auch zu den potetenten Breitspektrum-Antibiotika. 

Source: New York Academy of Sciences

Entdeckung von Colistin

_{Bakterium auf Petrischale, dass nur mit Colistin behandelt werden kann. Image credit: Nathan Reading licensed under Creative Commons}

Colistin wurde zunächst 1947 beschrieben und wird seit 1959 gegen Entzündungen mit sogenannten gramnegativen Bakterien eingesetzt. Diese Bakterien haben eine zusätzliche Hülle und sind oft sehr schwer zu behandlen.

Da Colistin aber schwere Nebenwirkungen etwa auf die Nieren aufweist, wurde der Einsatz an Menschen schwer beschränkt und als Mittel der letzten Wahl reserviert. Dagegen fand es aber in der Tiermast massenhaften Eisnatz. Was kürzlich zu neuen restisten Erregern geführt hat.  

Quelle: UK Government’s Animal and Plant Health Agency

Aminoglykoside

_{Tuberkulose-Erreger. Image credit: Sanofi Pasteur licensed under Creative Commons.} 

Aminogklykoside sind eine Klasse von Antibiotika, die sich durch hohe Wirksamkeit und niedrige Kosten auszeichnet. Als Nachteil können sie Nebenwirkungen etwa auf die Nieren entfalten. Trotzdem gehören sie zu den am weitesten verbreiteten Antibiotika.

Der erster Vertreter der Aminoglykoside war Streptomycin, das 1943 von US-Amerikanischen Biochemikern entdeckt wurde. Sie isolierten das Antibiotikum aus dem Bodenbakterium Streptomyces griseus. Streptomycin erwies sich unter anderem aktiv bei Tuberkulose..

Source: US National Library of Medicine National Institutes of Health 

Entdeckung der Makrolide

Image credit: Nathan Reading licensed under Creative Commons

Die Makrolide werden für die Behandlung von Streptococcus-Bakterien wie MRSA genutzt, wenn Penicillin nicht eingesetzt werden kann. Zu ihnen gehören die Stoffe Erythromycin und Clarithromycin, mit denen etwa Lungenentzündungen behandelt werden.  

Die Makrolide wurden in den 1950-igern entwickelt, nachdem Wissenschaftler Erythromycin aus dem Bodenbakterium Streptomyces erythraeus gewannen. In den 1970-igern wurden synthetische Verwande des Stoffs hergestellt, wie etwa Clarithromycin and Azithromycin.

Source: Encyclopædia Britannica

Das Aufkommen von MRSA 

_{Mikroskopie von einer Immunzelle, die MRSA-Bakterien frisst. Image credit: NIAID licensed under Creative Commons.}

Methicillin-resistentes Staphylococcus aureus wurde zunächst 1961 in Großbritannien nachgewiesen, erst ein Jahr nachdem das Antibiotikium Methicillin hier eingeführt wurde. Die Bakterien waren bereits resistent gegen Penicillin und wurde daher zu den ersten bekannten „Superbugs“ – Bakterien, die gegen verschiedene Antibiotika resistent sind. 

MRSA blieben zunächst selten, doch allmählich wuchsen die Fallzahlen. In den 2000-er Jahren gab es mehrere Ausbrüche mit MRSA in brittischen Krankenhäusern. 

Es ist schwer abzuschätzen, wiele Opfer MRSA verursachen. Die US-amerikanische Infektionsschutzbehörde Centers for Disease Control and Prevention geht von 80.000 Infektionen und über 10.000 Toten pro Jahr im Land allein

Quelle: Journal of Antimicrobial Chemotherapy

Quinolone – synthetische Antibiotika

_{Bacillus megaterium. Image credit: Marc Perkins licensed under Creative Commons.} 

Anders als die meisten anderen Antibiotika wurden die Quinolone synthetisch hergestellt. Ihre Entdeckung begann zufällig, bei Forschung zu dem Anti-Malaria-Mittel Chloroquin. Heute sind Quinolone sehr beliebt und werden auch gegen gramnegative Erreger eingesetzt.

Quelle: The Quinolones: Past, Present, and Future, Journal of Clinical Infectious Diseases