Eigenschaften/WirkungenATC-Code: J01GB03
Wirkungsmechanismus
Gentamycin, der Wirkstoff von Septopal, ist ein antimikrobieller Wirkstoff aus der Reihe der Aminoglykosid-Antibiotika. Der antibakterielle Wirkungsmechanismus beruht auf einer Störung der Proteinsynthese (Ablesefehler an der Messenger-RNS), der sich bei niedrigen Konzentrationen nur bei proliferierenden Keimen bemerkbar macht. Im höheren Konzentrationsbereich tritt ein bakterizider Effekt auf, der durch die Synthese falscher Eiweisse zustande kommt, die unter anderem in die Zytoplasmamembran eingelagert werden und zu funktionellen Störungen führen. Die Membran wird permeabel und das Bakterium verliert essentielle Bestandteile. Diese Schädigung ist irreversibel. Unter optimalen Bedingungen sind für die antibakterielle Wirkung bei empfindlichen Keimen Gentamicin-Konzentrationen von 0,5 bis 5,0 µg/ml notwendig. Die Wirksamkeit hängt aber auch sehr stark von anderen Bedingungen ab, so beeinflusst die Protonenkonzentration die Wirksamkeit erheblich; das Wirkungsmaximum liegt bei pH 7,8, bei pH 6,6 ist bereits die 8fache Konzentration für dieselbe antibakterielle Wirkung erforderlich.
Pharmakodynamik
Septopal wird mit dem Vorteil einer hohen Gentamicin-Konzentration am Ort der Infektion oder Kontamination zur lokalen Antibiotikatherapie verwendet. Das aus Septopal protrahiert freigesetzte Gentamicin wirkt bakterizid auf proliferierende und ruhende Keime.
Beziehung zwischen Pharmakokinetik und Pharmakodynamik
Die Wirksamkeit hängt im Wesentlichen von dem Quotienten aus maximaler Serumkonzentration (Cmax) und minimaler Hemmkonzentration (MHK) des Erregers ab.
Resistenzmechanismen
Eine Resistenz gegenüber Gentamicin kann auf folgenden Mechanismen beruhen:
Enzymatische Inaktivierung: Die enzymatische Modifikationen der Aminoglykosidmoleküle ist der häufigste Resistenzmechanismus. Hierfür sind Acetyltransferasen, Phosphotransferasen oder Nukleotidyltransferasen verantwortlich, die zumeist plasmidkodiert sind.
Verminderte Penetration und aktiver Efflux: Diese Resistenzmechanismen finden sich vor allem bei Pseudomonas aeruginosa.
Veränderung der Zielstruktur: Modifikationen innerhalb der Ribosomen kommen nur gelegentlich als Ursache einer Resistenz vor.
Es besteht eine weitgehende Kreuzresistenz von Gentamicin mit anderen Aminoglykosidantibiotika. Aus diesem Grunde, und weil die Resistenz der gramnegativen Erreger von Spital zu Spital erheblich variieren kann, empfiehlt es sich dringend, vor Therapiebeginn ein Antibiogramm anzufertigen.
Grenzwerte
Die Testung von Gentamicin erfolgt unter Benutzung der üblichen Verdünnungsreihe. Folgende minimale Hemmkonzentrationen für sensible und resistente Keime wurden festgelegt:
EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) Grenzwerte
Erreger
| Sensibel
| Resistent
| Enterobacteriaceae
| ≤ 2 mg/l
| > 4 mg/l
| Pseudomonas spp.
| ≤ 4 mg/l
| > 4 mg/l
| Acinetobacter spp.
| ≤ 4 mg/l
| > 4 mg/l
| Staphylococcus spp.
| ≤ 1 mg/l
| > 1 mg/l
| Nicht speziesspezifische Grenzwerte*
| ≤ 2 mg/l
| > 4 mg/l
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* Basieren hauptsächlich auf der Serumpharmakokinetik
Prävalenz der erworbenen Resistenz
Die Prävalenz der erworbenen Resistenz einzelner Spezies kann örtlich und im Verlauf der Zeit variieren. Deshalb sind insbesondere für die adäquate Behandlung schwerer Infektionen lokale Informationen über die Resistenzsituation erforderlich. Falls auf Grund der lokalen Resistenzsituation die Wirksamkeit von Gentamicin in Frage gestellt ist, sollte eine Therapieberatung durch Experten angestrebt werden. Insbesondere bei schwerwiegenden Infektionen oder bei Therapieversagen ist eine mikrobiologische Diagnose mit dem Nachweis des Erregers und dessen Empfindlichkeit gegenüber Gentamicin anzustreben.
Prävalenz der erworbenen Resistenz auf der Basis von Daten der letzten 5 Jahre aus nationalen Resistenzüberwachungsprojekten und -studien (Stand: Dezember 2008):
Üblicherweise empfindliche Spezies
| Spezies, bei denen erworbene Resistenzen ein Problem bei der Anwendung darstellen können
| Von Natur aus resistente Spezies
| Aerobe Gram-positive Mikroorganismen
| Aerobe Gram-positive Mikroorganismen
| Aerobe Gram-positive Mikroorganismen
| Staphylococcus aureus (Methicillin-sensibel)
| Staphylococcus aureus
| Enterococcus spp.§
| Staphylococcus saprophyticus°
| Staphylococcus aureus (Methicillin-resistent)
| Streptococcus spp.§
| Aerobe Gram-negative Mikroorganismen
| Staphylococcus epidermidis+
| Aerobe Gram-negative Mikroorganismen
| Enterobacter aerogenes
| Staphylococcus haemolyticus+
| Burkholderia cepacia
| Enterobacter cloacae
| Staphylococcus hominis
| Stenotrophomonas maltophilia
| Escherichia coli#
| Aerobe Gram-negative Mikroorganismen
| Anaerobe Mikroorganismen
| Klebsiella oxytoca
| Acinetobacter baumannii
| Bacteroides spp.
| Klebsiella pneumoniae
| Citrobacter freundii
| Clostridium difficile
| Proteus vulgaris
| Morganella morganii
| Andere Mikroorganismen
| Salmonella enterica (Enteritis-Salmonellen)
| Pseudomonas aeruginosa
| Chlamydia spp.
| Serratia liquefaciens°
| Proteus mirabilis
| Chlamydophila spp.
| Serratia marcescens
| | Legionella pneumophila
| | | Mycoplasma spp.
| | | Ureaplasma urealyticum
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° Bei Veröffentlichung der Tabellen lagen keine aktuellen Daten vor. In der Primärliteratur, Standardwerken und Therapieempfehlungen wird von einer Empfindlichkeit ausgegangen.
+ In mindestens einer Region liegt die Resistenzrate bei über 50%.
§ Klinische Wirksamkeit für die Therapie der Enterokokkenund Streptokokken-Endokarditis in Kombination mit Penicillin belegt, wenn keine hochgradige Resistenz (Enterokokken) vorliegt.
# Auf Intensivstationen liegt die Resistenzrate bei ³10%
Es sollte berücksichtigt werden, dass durch die hohen lokalen Gentamicinkonzentrationen auch ein grosser Teil der Bakterien abgetötet werden kann, der sich im Antibiogramm mit den routinemässig verwendeten 10-µg-Testblättchen als resistent erweist. Die in vitro-Empfindlichkeit von Bakterien gegen Gentamicin wird durch den Zusatz von Serum zum Testmedium nur geringfügig beeinflusst.
Klinische Wirksamkeit
vgl. 'Pharmakokinetik'.
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