Metronidazol: Weiterentwicklung bis zu 60-mal wirksamer
Um Magengeschwüren und Magenkrebs vorzubeugen, kommt häufig Metronidazol zum Einsatz. Denn der Wirkstoff soll zur Bekämpfung von Helicobacter pylori (H. pylori) beitragen. Nun haben Forschende eine bis zu 60-mal wirksamere Variante von Metronidazol entdeckt.
Metronidazol ist ein Antibiotikum. Das Nitroimidazol ist gegen anaerobe Bakterien und Protozoen wirksam. Indiziert ist der Arzneistoff beispielsweise bei Magen-Darm-Infektionen, bakteriellen Vaginosen und Infektionen im Hals-Nasen-Ohren-Bereich. Metronidazol selbst wirkt nicht antimikrobiell. Unter anaeroben Bedingungen entstehen durch Oxidation, verursacht von der mikrobiellen Pyruvat-Ferredoxin-Oxidoreduktase, Nitrosoradikale. Diese reagieren mit den Basenpaaren der DNS, verursachen Strangbrüche und führen schließlich zum Zelltod. In Kombination mit Protonenpumpenhemmern wie Omeprazol und anderen Wirkstoffen kommt Metronidazol auch zur Eradikation von Helicobacter pylori (H. pylori) zum Einsatz.
Ein Team der Technischen Universität München hat nun herausgefunden, dass bestimmte Ether-Derivate von Metronidazol bis zu 60-mal wirksamer gegen H. pylori sind und dabei keine zytotoxischen Eigenschaften besitzen. Die Derivate sollen zudem sogar gegen resistente Stämme wirksam sein.
Helicobacter pylori ist ein gramnegatives Stäbchenbakterium, das sich vorwiegend in der Magenschleimhaut ansiedelt und Erkrankungen im oberen Gastrointestinaltrakt wie Entzündungen der Magenschleimhaut verursachen kann. Das Bakterium erhöht zudem das Risiko für chronische Gastritis, Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre sowie Magenkrebs.
Metronidazol: Derivate zu 60-mal wirksamer
Bisher ist der Wirkmechanismus von Wirkstoffkombis mit Metronidazol zur Eradikation von Helicobacter pylori noch nicht vollständig geklärt. Das Team der TU München hat sich diesen genauer angeschaut. Dabei gelang es den Forschenden, durch chemische Anpassungen Derivate des Wirkstoffs zu gewinnen, die im Vergleich zum „Original“ noch wirksamer waren, und zwar um bis zu das 60-Fache. Hinzukam, dass die Wirkung auch gegen resistente Stämme einsetzte.
Bekannt ist bereits, dass Metronidazol bei Helicobacter pylori oxidativen Stress auslöst – chemische Reaktionen, die Zellbestandteile schädigen. Nun wurde außerdem klar, dass der Wirkstoff zusätzlich zwei zentrale Schutzproteine des Bakteriums direkt angreift: ein Enzym zur Entgiftung schädlicher Sauerstoffverbindungen und ein Protein, das beschädigte Eiweiße repariert. Mithilfe von Anpassungen konnten die Forschenden Derivate gewinnen, die dem Wirkstoff ermöglichen, sich besser und stabiler an die Zielproteine anzuheften, wodurch oxidativer Stress schlechter abgewehrt werden kann, was zum Absterben des Bakteriums führen kann.
Im Vergleich zur Muttersubstanz zeigte sich dabei keine höhere Toxizität. Erste Tierversuchsstudien bestätigten die Ergebnisse. „Bei Mäusen gelang es ihnen mit dem Wirkstoff, die Infektion mit Helicobacter pylori vollständig zu beseitigen – und das bereits mit einer sehr niedrigen Dosierung. Außerdem wurde das übrige Darmmikrobiom der Mäuse weniger stark beeinträchtigt als bei der bisherigen Standardtherapie“, heißt es in einer Pressemitteilung. Nun sollen klinische Studien an Menschen folgen.
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