Cephalosporine

Überblick

Cephalosporine enthalten eine grundlegende β-Lactam-Struktur, die mit einem sechsgliedrigen Ring verbunden ist. Arzneimittel dieser Klasse unterscheiden sich deutlich hinsichtlich ihres Wirkspektrums, ihrer Anfälligkeit gegenüber von Bakterien produzierten β-Lactamasen und ihrer Serumhalbwertszeit. Cephalosporine werden in vier Generationen eingeteilt, wobei jede neuere Generation eine Erweiterung des Spektrums der bakteriellen Abdeckung darstellt. Diese generationsbezogene Klassifikation unterstützt Kliniker dabei, das geeignete Arzneimittel auf den wahrscheinlich verursachenden Erreger und die Infektionslokalisation abzustimmen.

Wirkstoffe der ersten Generation weisen innerhalb der Cephalosporine das engste Wirkspektrum auf. Sie sind vor allem gegen Staphylokokken und Streptokokken aktiv. Die meisten Cephalosporine der ersten Generation sind als orale Formulierungen verfügbar. Wirkstoffe der zweiten Generation haben eine erweiterte Aktivität gegen gramnegative Bazillen, sind jedoch meist weniger wirksam gegen grampositive Bakterien als Wirkstoffe der ersten Generation. Orale Cephalosporine der zweiten Generation werden gelegentlich zur Behandlung milder Episoden akuter Exazerbationen der chronischen Bronchitis eingesetzt. Ihr fokussierteres Spektrum kann dennoch geeignet sein, wenn die voraussichtlich beteiligten Bakterien identifiziert wurden und als empfindlich gelten.

Cephalosporine der dritten Generation sind gegen gramnegative Organismen wirksam. Ihre Aktivität gegen grampositive Organismen ist jedoch geringer als die der vorherigen Generationen. Diese Wirkstoffe werden in klinischen Leitlinien häufig als Erstlinienbehandlung bei hospitalisierten Patienten mit akuten Exazerbationen der chronischen Bronchitis empfohlen. Im Vergleich zu Cephalosporinen der zweiten Generation sind Wirkstoffe der dritten Generation gegenüber β-Lactamasen stabiler und weisen längere Serumhalbwertszeiten auf. Daher ermöglichen sie bequemere Dosierungsschemata. Wirkstoffe der dritten Generation können zudem in Kombination mit Makroliden, Breitbandpenicillinen oder Aminoglykosiden zur Behandlung schwerer akuter Exazerbationen der chronischen Bronchitis eingesetzt werden. Wirkstoffe der vierten Generation haben eine verbesserte Stabilität gegenüber β-Lactamasen und bieten eine gute Abdeckung sowohl grampositiver als auch gramnegativer Bakterien (insbesondere P. aeruginosa). Sie sind jedoch im Allgemeinen schweren, lebensbedrohlichen Infektionen wie Sepsis vorbehalten. Die Auswahl eines spezifischen Wirkstoffs und eines Regimes sollte sich an lokalen Resistenzmustern und aktuellen klinischen Leitlinien orientieren.

Als Klasse sind Cephalosporine im Allgemeinen gut verträglich. Häufige Nebenwirkungen sind meist gering ausgeprägt; gastrointestinale (GI) Störungen und Thrombophlebitis sind die ausgeprägtesten Effekte bei oralen beziehungsweise intravenösen (IV) Wirkstoffen. Störungen des Magen-Darm-Trakts treten bei Cephalosporinen seltener auf als bei Penicillinen. Aufgrund ihrer relativen Sicherheit und ihres breiten Wirkspektrums werden Cephalosporine häufig zur Behandlung vermuteter sowie nachgewiesener bakterieller Infektionen eingesetzt. Patienten sollten belastende Nebenwirkungen oder Bedenken mit medizinischem Fachpersonal besprechen.

Resistenzen gegenüber Cephalosporinen entstehen - wie bei anderen β-Lactam-Antibiotika - durch Veränderungen der äußeren Membranpermeabilität der Pathogene, Stabilität gegen β-Lactamasen sowie Modifikation der Penicillin-Bindeproteine. Während die β-Lactamase-Produktion von H. influenzae oder M. catarrhalis den Einsatz bestimmter Penicilline wie Amoxicillin einschränkt, sind viele Cephalosporine gegen Infektionen wirksam, die durch diese β-Lactamase-produzierenden Bakterien verursacht werden. Resistenzen gegen Cephalosporine der dritten Generation bei gramnegativen Erregern stellen im Krankenhauskontext ein ernsthaftes Problem dar und sind mit ungünstigen klinischen Ergebnissen sowie erhöhten Krankenhauskosten verbunden. Ein sorgfältiger Einsatz von Cephalosporinen und die Teilnahme an Programmen zum antimikrobiellen Stewardship sind wichtig, um die Ausbreitung von Resistenzen zu verlangsamen.

Wirkmechanismus

Wie bei den Penicillinen bindet der β-Lactam-Ring der Cephalosporine an Penicillin-Bindeproteine in Bakterien und verhindert die Bildung der bakteriellen Zellwand. Durch die Unterbrechung der Zellwandsynthese induzieren Cephalosporine Zelllyse und Zelltod. Dieser bakterizide Effekt unterstützt die Immunantwort des Wirts bei der Beseitigung empfindlicher bakterieller Infektionen.