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Parodontologie 21.02.2011

Antibiotika und Antiseptika in Allgemein- und Zahnmedizin

Antibiotika und Antiseptika in Allgemein- und Zahnmedizin

Antiseptika sind Desinfektionsmittel, die eine Wundinfektion und damit eine weitere Sepsis verhindern sollen. Hingegen sind Antibiotika definiert als natürlich gebildete Stoffwechselprodukte von Pilzen oder Bakterien, die schon in geringer Menge das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen oder diese abtöten. Worin der Unterschied des Einsatzes von Antibiotika und Antiseptika in der Allgemein- und Zahnmedizin besteht, wird im folgenden Artikel erklärt.

Als Antiseptika werden Desinfektionsmittel bezeichnet, die in der Medizin eine Wundinfektion und damit eine weitere Sepsis verhindern sollen. Damit erklärt sich auch das Indikationsgebiet der lokalen bzw. äußerlichen Anwendung. Desinfektionsmittel sollen bakterizid oder bakteriostatisch sowie fungizid be­ziehungsweise fungistatisch sein. Sie wirken durch Proteinfällung, eine Herabsetzung von Oberflächenspan­nungen sowie durch Wechselwirkung mit dem Erregerstoffwechsel. Typische Beispiele sind Alkohole, Cetylpyridiniumchlorid (CPC), Povidon-Iod, Chlorhexidin, Triclosan sowie verschiedene quecksilberhaltige Verbindungen, die allerdings heutzutage obsolet sind.

Antibiotika sind definiert als natürlich gebildete Stoffwechselprodukte von Pilzen oder Bakterien, die schon in geringer Menge das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen oder diese abtöten. An Antibiotika werden prinzipiell zwar die gleichen Anforderungen wie an Antiseptika gestellt, nämlich Bakteriostase, Bakterizidie oder Bakteriolyse, sie sind aber Anfang 1910 entwickelt worden, um bakterielle Erkrankungen (meist ausgelöst durch einen spezifischen Erreger) systemisch zu therapieren. Auch wenn der Begriff „Antibiotika“ auf (von Pilzen oder Bakterien) natürlich gebildete Substanzen hinweist und sich die meisten von Naturstoffen ableiten, so wurden sie auch bereits zu Beginn ihrer Entdeckung teilweise synthetisch hergestellt. Heute werden Antibiotika vollsynthetisch hergestellt.

Antiseptika und Antibiotika werden häufig auch als „Chemotherapeutika mit antimikrobieller Wirkung“ bezeichnet, dieser Begriff sollte allerdings heutzutage den Zytostatika im Rahmen einer Chemotherapie vorbehalten sein.

Eine noch nicht allzu lange entdeckte Gruppe von hochaktiven antimikrobiellen Peptiden wird auch als körpereigene Antibiotika oder Defensine bezeichnet. Man findet diese antimi­krobiellen Peptide zum Beispiel in den neutrophilen Granulozyten und in den Darmschleimhautzellen, sie haben aber mit den herkömmlichen Antibio­tika nur deren Definition gemeinsam.

Wirkweise


Antiseptika haben einen Wirkmechanismus, der prinzipiell auch auf humane Zellen wirkt (pantoxisch bzw. zytotoxisch). Sie können – aufgrund oberflächenaktiver Eigenschaften – bereits dem mikrobiellen Attachment entgegenwirken. Ihre antibakterielle Wirkung liegt in der Haftung an Zellwand oder Zellmembran, wo sie Stoffwechselvorgänge (meist Glykolyse) oder auch Toxine und Enzyme hemmen und somit zu einer „Protein(aus)fällung“ in der Zielzelle bzw. zu deren Zelltod führen. Dieser Mechanismus ist relativ unspezifisch, sodass gezielte Gegenreaktionen der Zelle – also die Ausbildung von Resistenzen – fast ausgeschlossen sind. Allerdings besteht durch die generelle Zelltoxizität bzw. einer Hemmung der Granulationsbildung durch Antiseptika eine Gefahr für Wunden bzw. die Wundheilung, sodass in der Humanmedizin zwischen einer gewünschten Wundantisepsis und einer möglichen Hemmung der Wundheilung abgewägt werden muss. In
der Mundhöhle konnte nach Anwendung des Goldstandard-Antiseptikums Chlorhexidin keine Hemmung der Wundheilung beobachtet werden. Ganz im Gegenteil konnte der An­wendung von Chlorhexidin eine verbesserte gingivale Heilung, weniger Zeichen von Entzündung sowie eine Reduktion der mikrobiellen Kontamination der Wunde bescheinigt werden (Sanchez 1988, Saatman 1986, Bakaeen und Strahan 1980, Hirst 1973, Langebaek und Bay 1976).



Antibiotika nutzen Strukturen bzw. Mechanismen bakterieller Zellen, die in menschlichen Zellen so nicht vorkommen, so zum Beispiel die Zellwand aus Murein (z.B. Penicilline), die eigene Folsäuresynthese (z.B. Sulfonamide) oder Ribosomen (z.B. Rifampicin) bzw. Enzyme (z.B. Aminoglykoside), die nur in Bakterien zu finden sind. Dadurch ist im Allgemeinen eine gute Verträglichkeit gewährleistet und keine Schädigung humaner Zellen bzw. Schädigung von Pilzen oder Pflanzen zu befürchten. Aufgrund der spezifischen Wirkung können Bakterienzellen entweder durch zu niedrige Dosierungen oder bei zu häufiger Anwendung Resistenzmechanismen ausbilden, sodass heutzutage vor einer zu leichtfertigen Gabe von Antibiotika gewarnt wird. Bei der gezielten systemischen Bekämpfung von Keimen sind sie allerdings das Mittel der Wahl, zu dem es keine Alternative gibt.

Während Antibiotika prinzipiell auch lokal angewandt werden könnten und somit ein ähnliches Anwendungsgebiet wie die Antiseptika haben, wird aber in der Humanmedizin vor Lokalantibiotika gewarnt, da sie zu Allergien und leichter zu Resistenzen führen könnten. Hier wird nur ein kleines Indikationsgebiet (wie z.B. Konjunktivitis oder superin­fizierte Ekzeme) genannt, ansonsten sollten sie durch Antiseptika ersetzt werden. Tabelle 1 gibt eine Übersicht über unterschiedliche Eigenschaften von Antibiotika und Antiseptika.

Anwendung von Antiseptika


Die unterschiedlichen Anwendungsgebiete von Antiseptika in Medizin und Zahnmedizin sind in Tabelle 2 dargestellt. In der Zahnmedizin stellen Antisep­tika bzw. oral wirksame antibakterielle Wirkstoffe wissenschaftlich fundierte Hilfsmittel bei der Prophylaxe von Karies bzw. bei der Prophylaxe und Thera-pie von parodontalen Erkrankungen dar. Da der orale bzw. dentale Biofilm die Ursache für die häufigsten dentalen Erkrankungen darstellt und auf den Geweben zunächst oberflächlich anhaftet, ist die lokale Anwendung auch sinnvoll.

Allerdings zeigt die Mundhöhle zahlreiche Besonderheiten, die die Anwendung von Antiseptika erschweren bzw. die Auswahl spezieller Antiseptika notwendig machen. Zunächst ist auch bei oberflächlicher Anwendung von Antiseptika innerhalb der Mundhöhle bzw. auf der Schleimhaut ein Verschlucken nicht ausgeschlossen, sodass nur sehr wenige „Hautantiseptika“ aus der Medizin auch auf der Schleimhaut der Mundhöhle angewandt werden können. Eine Ausnahme bilden antiseptische Spüllösungen für den Wurzelkanal (Endo­dontie). Aufgrund ihrer Anwendung im Dentin und unter besonderen Schutzmaßnahmen (Absaugung, Kofferdam) können hier auch stark antiseptische Lösungen wie Natriumhypochlorit  (NaOCl), hochprozentiges (2–5 Prozent) Chlorhexidinglukonat und Wasserstoffperoxid sowie EDTA-Lösungen zum Einsatz kommen.



Zweitens stellt der Biofilm „Plaque“ erhöhte Anforderungen an jegliche antibakterielle Wirkstoffe (Antiseptika oder Antibiotika). Die Pathogenität von Biofilmen ist darin begründet, dass diese selbstständigen Lebensgemeinschaften Resistenzen gegenüber der unspezi­fischen Körperabwehr (Phagozytose) und Bakteriziden ausbilden können, zum einen aufgrund einer Resistenz der Bakterienzellen selbst, zum anderen aber auch - rein physikalisch - aufgrund des „Eingebettetseins“ der Bakterien in eine Matrix aus extrapolymeren Substanzen („Schmierfilm“).

Mittlerweile weiß man, dass einzelne Bakterien eine drastische Pathogenitätssteigerung erfahren können, wenn sie in einem Biofilm organisiert sind. Das heißt, dass bisher übliche pharma-kologische Verfahren, wie die Feststellung der minimalen inhibitorischen (MIC) oder der minimalen bakteriziden Konzentration (MBC) auf eine Flüssigkultur, wie sie für Antiseptika und Antibiotika teilweise auch heute noch üblich sind, nur begrenzte Aussagekraft für ihre Wirksamkeit auf Biofilme wie z.B. in der Mundhöhle haben. Es konnte gezeigt werden, dass die MIC für Zellen in Biofilmen 2- bis 1.000-fach größer ist als für die gleichen Zellen in planktonisch-gelöster Form.

In der Zahnmedizin hat sich zur lokalen antiseptischen Behandlung der Wirkstoff Chlorhexidin in einer 0,1- bis 0,2%igen Konzentration als das Mittel der Wahl herausgestellt, da in zahlreichen Studien eine deutliche Keimzahl­reduktion sowie eine Hemmung der Plaqueanlagerung eindeutig nachgewiesen wurde. Ein wichtiger Grund für die Überlegenheit dieses Antiseptikums gegenüber anderen Wirkstoffen ist vor allem seine herausragende Substantivität in der Mundhöhle. Aufgrund einer langsamen Freisetzung nach dem Spülen ist Chlorhexidin bis zu zwölf Stunden in der Mundhöhle wirksam. Anders als in der „Humanmedizin“ reicht eine kurze bakterizide Wirkung nicht aus. Ein Wirkstoff ohne Substantivität wird nach der Applikation ausgespuckt oder verschluckt werden, die oralen Gewebe werden rasch von Bakterien wiederbesiedelt. Chlorhexidin erfüllt damit nicht nur die Forderung nach einer schnel­len bakteriziden Wirkung, wie sie zum Schutz des Behandlungspersonals vor zahnärztlichen Maßnahmen zur Verringerung der Keimbelastung der Mundhöhle/Aerosol (aufgrund der Richtlinien des Robert Koch-Institu­tes [RKI]) gefordert ist, sondern es kann die Plaquebildung so effektiv hemmen, dass es das Zähneputzen in bestimmten Situationen sogar kurzfristig ersetzen kann.

Anwendung von Antibiotika


Wie bereits bei den Antiseptika erwähnt, müssen Antibiotika in der Zahnmedizin einen Biofilm bekämpfen, während sich die Auswahl eines entsprechenden Antibiotikums bei den meisten „humanmedizinischen“ In­fektionen nach dem typischen aus­lösenden Keim richtet. Daher können viele „humanmedizinische“ Infektionen ohne vorhergehende Diagnostik erfolgreich therapiert werden. Aber auch in der Humanmedizin werden immer mehr Erkrankungen als „Bio­filmassoziierte Infektionen“ erkannt, womit sich auch häufig ein schlechtes Ansprechen bzw. die Resistenz ge-
genüber einer herkömmlichen Antibiotikatherapie erklärt.

Zur Behandlung parodontaler Infektionen und insbesondere schwererer Formen als Gingivitiden ist die medi­kamentöse Therapie mit Antibiotika sowohl systemisch als auch lokal in wissenschaftlichen Studien untersucht worden. Die Mundhöhle bietet hier zwar den Vorteil, dass der Biofilm – anders als in „humanmedizinischen“ Körperhöhlen wie der Lunge, Harnröhre, an medizinischen Implantaten und Kathetern – zwar direkt zugäng­lich und somit mechanisch bekämpf­bar ist.

Während sich die meisten „medizinischen“ Infektionen in „geschlossenen“ Geweben oder Organen ab­spielen, bildet das Parodont aber eine offene Struktur mit einer möglichen bakteriellen Wiederbesiedlung. Hier müssen hohe Antibiotika-Dosen an­gewandt werden, um innerhalb und außerhalb der Tasche eine hohe Konzentration zu erreichen. Außerdem muss das Antibiotikum den subgingivalen Biofilm (bzw. Reste nach der mechanischen Reinigung) überwinden und auch Bakterien, die in das Saum­e­pithel, Zement und radikuläres Dentin infiltriert sind, erreichen. Die größte Herausforderung an ein Antibiotikum wird jedoch durch das Sulkusfluid gestellt. Diese hat besonders bei Ent­zündungen eine hohe Austauschrate, sodass ein Antibiotikum auch rasch wieder ausgeschwemmt wird. Diese pharmakokinetischen Kriterien in der Tasche (Erreichen des Wirkortes, adäquate Wirkkonzentration sowie adäquate Wirkdauer) müssen sowohl für die systemische als auch die lokale Anwendung von Antibiotika berücksichtigt werden. Sowohl die systemische als auch die lokale Antibiose zei­gen Vor- und Nachteile. Aufgrund immer häufiger werdenden Resistenzen und einer Mischinfektion mit speziellen Leitkeimen sollten die Indikation sorgfältig und die spezifische Auswahl des Antibiotikums möglichst nach mikrobiologischer Diagnostik erfolgen.


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