Historischer Überblick
Vancomycin ist ein Antibiotikum, das vom Actinomyceten Streptomyces orientalis produziert wird. Dieser Vertreter der Actinomyceten wurde aus Bodenproben aus Indonesien und Indien isoliert. Ein anderes Glykopeptid-Antibiotikum, Teicoplanin, wird nur in Europa eingesetzt (Bemareggi et al., 1992; Biavasco et al., 1997). Neue Glykopeptide wie Daptomycin und Oritavancin befinden sich derzeit in der Erprobungsphase.
Chemische Eigenschaften
Vancomycin ist ein strukturell komplexes tricyclisches Glykopeptid mit einem Molekulargewicht von etwa 1500. Seine chemische Struktur wurde mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse bestimmt (Sheldrick et al., 1978).
Antimikrobielle Aktivität
Vancomycin wirkt hauptsächlich auf grampositive Bakterien. Stämme gelten als empfindlich, wenn der MHK-Wert für sie < 4 μg/ml beträgt. Für Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis, einschließlich methicillinresistenter Stämme, liegt der MHK-Wert in der Regel zwischen 1 und 4 μg/ml. Es wurden mäßig Vancomycin-resistente (MHK 8 μg/ml) Stämme von Staphylococcus aureus (Hiramatsu et al., 1997; Sieradzki et al., 1999a; Smith et al., 1999) und anderen Staphylokokken (Schwalbe et al., 1987; Del'Alamo et al., 1999; Garrett et al., 1999) isoliert. Klinische und experimentelle Studien zeigen, dass Infektionen, die durch diese Stämme verursacht werden, nicht mit Vancomycin behandelt werden können (Climo et al., 1999). Diese Stämme sind auch gegen Methicillin und viele andere Antibiotika resistent. Vancomycin-resistente Staphylokokkenstämme stellen eine große Bedrohung dar, da Vancomycin zuvor das einzige Antibiotikum war, gegen das diese Mikroorganismen empfindlich waren. Auch alle Enterokokkenstämme waren früher gegen Vancomycin empfindlich. Nun haben sich jedoch Vancomycin-resistente Enterokokken, vor allem Enterococcus faecium, zu den Haupterregern nosokomialer Infektionen in den USA entwickelt (Murray, 2000).
Mechanismus der Resistenz und Resistenzentwicklung
Vancomycin hemmt die Peptidoglykan-Synthese, indem es an die endständigen D-Alanin-D-Alanin-Reste der Peptidoglykan-Untereinheiten bindet. Bei sich teilenden Bakterien wirkt es bakterizid. Die Vancomycin-Resistenz der Enterokokken beruht auf einem Ersatz der D-Alanin-D-Alanin-Reste durch D-Alanin-D-Laktat oder D-Alanin-D-Serin (Walsh, 1993; Arias et al., 2000). Mit den veränderten Aminosäureresten kann Vancomycin keine Wasserstoffbrückenbindungen mehr ausbilden. Der Austausch der Aminosäurereste erfolgt unter Beteiligung mehrerer, durch einen Gen-Cluster kodierter Enzyme.
Pharmakokinetik
Vancomycin wird nach oraler Gabe schlecht resorbiert und wird in großem Umfang mit dem Stuhl ausgeschieden. Es sollte daher nur intravenös verabreicht werden. Nach Beendigung einer ein- oder zweistündigen Infusion von 1 g beträgt die Serumkonzentration 15-30 μg/ml. Die Halbwertszeit beträgt ca. 6 Stunden. Etwa 30% des Vancomycins sind plasmaproteingebunden. Der Wirkstoff gelangt in verschiedene Körperflüssigkeiten wie Liquor, Galle, Pleura- und Perikarderguss, Synovial- und Aszitesflüssigkeit. Bei Meningitis liegt die Liquorkonzentration bei 7-30% der Serumkonzentration. Etwa 90% der verabreichten Dosis werden über die Nieren glomerulär filtriert ausgeschieden. Bei Niereninsuffizienz muss die Dosis reduziert werden.
Anwendung
Vancomycin wird intravenös als steriles Pulver zur Herstellung einer Injektionslösung verabreicht. Zur Vermeidung von Nebenwirkungen sollte die Infusionsdauer mindestens 1 Stunde betragen. Die Tagesdosis für Erwachsene beträgt 30 mg/kg, aufgeteilt auf 2-4 Gaben. Bei Meningitis wird eine Dosis von 60 mg/kg/Tag, aufgeteilt auf 4 Gaben, verabreicht.
Nebenwirkungen
Zu den Nebenwirkungen zählen allergische Reaktionen wie Hautausschlag und anaphylaktischer Schock, Phlebitis und Schmerzen an der Injektionsstelle, Schüttelfrost und Fieber. Bei schneller Infusion kann es zu einer Rotfärbung von Gesicht, Hals und Oberkörper, Nesselsucht, Tachykardie und Hypotonie kommen („Red-Man-Syndrom“). Vancomycin kann außerdem Hör- und Nierenschädigungen verursachen, insbesondere in Kombination mit anderen oto- oder nephrotoxischen Arzneimitteln.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Vancomycin?
Vancomycin ist ein Antibiotikum, das vom Bakterium Streptomyces orientalis produziert wird. Es ist ein komplexes tricyclisches Glykopeptid-Antibiotikum.
Gegen welche Bakterien ist Vancomycin wirksam?
Vancomycin wirkt hauptsächlich gegen grampositive Bakterien wie Staphylokokken und Enterokokken, einschließlich methicillinresistenter Stämme. Gramnegative Bakterien und Mykobakterien sind in der Regel resistent gegen Vancomycin.
Wie wirkt Vancomycin?
Vancomycin hemmt die Synthese der bakteriellen Zellwand, indem es an die endständigen D-Alanin-D-Alanin-Reste der Peptidoglykan-Untereinheiten bindet. Bei sich teilenden Bakterien wirkt es bakterizid.
Wie wird Vancomycin angewendet?
Vancomycin wird intravenös als steriles Pulver zur Herstellung einer Injektionslösung verabreicht. Die Tagesdosis für Erwachsene beträgt 30 mg/kg, aufgeteilt auf 2-4 Gaben. Bei Meningitis wird eine Dosis von 60 mg/kg/Tag, aufgeteilt auf 4 Gaben, verwendet.
Welche Nebenwirkungen können bei der Anwendung von Vancomycin auftreten?
Mögliche Nebenwirkungen sind allergische Reaktionen, Phlebitis, Schüttelfrost, Fieber, das „Red-Man-Syndrom“ sowie Hör- und Nierenschädigungen.
Wie entwickelt sich Resistenz gegen Vancomycin?
Bei Enterokokken beruht die Vancomycin-Resistenz auf einem Ersatz der D-Alanin-D-Alanin-Reste durch andere Aminosäuren, wodurch Vancomycin nicht mehr binden kann. Bei Staphylokokken ist der genaue Resistenzmechanismus noch nicht vollständig geklärt.