Polymyxin  B , unter anderem unter dem Markennamen Poly-Rx vertrieben, ist ein Antibiotikum zur Behandlung von Meningitis , Pneumonie , Sepsis und Harnwegsinfektionen . [ 1 ] Es ist zwar gegen viele Infektionen mit gramnegativen Bakterien wirksam , jedoch nicht gegen solche mit grampositiven . [ 1 ] Die Verabreichung erfolgt intravenös , intramuskulär oder intrazerebrospinal oder inhalativ . [ 1 ] Die Injektionsform wird in der Regel nur dann angewendet, wenn keine anderen Optionen zur Verfügung stehen. [ 2 ] Es ist außerdem als Kombinationspräparat Bacitracin/Polymyxin  B und Neomycin/Polymyxin  B/Bacitracin zur Anwendung auf der Haut erhältlich. [ 3 ] [ 4 ]

Häufige Nebenwirkungen bei Injektionen sind Nierenprobleme , neurologische Störungen, Fieber, Juckreiz und Hautausschlag. [ 1 ] Injektionen in den Muskel können erhebliche Schmerzen verursachen. [ 1 ] Weitere schwerwiegende Nebenwirkungen können Pilzinfektionen , Anaphylaxie und Muskelschwäche sein. [ 1 ] Es ist unklar, ob die Anwendung während der Schwangerschaft für das ungeborene Kind sicher ist. [ 1 ] Polymyxin  B wirkt durch die Zerstörung der Zytoplasmamembran , was in der Regel zum Tod der Bakterienzelle führt . [ 1 ]

Polymyxin  B wurde 1964 in den Vereinigten Staaten für die medizinische Anwendung zugelassen. [ 1 ] Es steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation . [ 5 ] Es ist als Generikum erhältlich . [ 1 ] In der Europäischen Union ist es seit 2015 nur zur äußerlichen Anwendung zugelassen. [ 6 ] Es wird aus dem Bakterium Paenibacillus polymyxa (früher bekannt als Bacillus polymyxa ) gewonnen. [ 2 ] Im Jahr 2023 war die Kombination von Polymyxin  B mit Dexamethason und Neomycin das 260. am häufigsten verschriebene Medikament in den Vereinigten Staaten mit über einer  Million Verschreibungen. [ 7 ] [ 8 ]

Medizinische Anwendungen

Spektrum der Anfälligkeit

Polymyxin  B wurde zur Behandlung von Harnwegsinfektionen und Meningitis, verursacht durch Pseudomonas aeruginosa bzw. Haemophilus influenzae , eingesetzt. Im Folgenden werden die MHK-Werte für einige medizinisch relevante Mikroorganismen dargestellt.

  • Haemophilus influenzae : ≥0,8 μg/ml
  • Pseudomonas aeruginosa : 0,25–1 μg/mL [ 9 ]

Endotoxinadsorption

Polymyxin B ist wirksam  bei Patienten mit refraktärem septischem Schock, d. h. bei denen Standardtherapien (Volumenerhöhung und Gabe anderer Antibiotika) keine Besserung zeigen. Die Toxizität von Polymyxin  B wird durch extrakorporale Zirkulation umgangen, bei der venöses Blut durch eine Kartusche perfundiert wird, an deren Fasern Polymyxin  B kovalent gebunden ist. So kann das Antibiotikum seine bakterizide Wirkung entfalten, wird aber nicht ins Blut freigesetzt, da es vollständig an die Fasern gebunden bleibt. Durch diese Perfusion bindet die Kartusche das Endotoxin, das als Auslöser des septischen Schocks gilt. Die Behandlung mit der Polymyxin-  B-Kartusche (Toraymyxin, ein Medizinprodukt des japanischen Unternehmens Toray) erfolgt in zwei jeweils zweistündigen Sitzungen im Abstand von 24 Stunden. [ 10 ]

Wirkungsmechanismus

  1. Verändert die Permeabilität der bakteriellen Außenmembran durch Bindung an eine negativ geladene Stelle in der Lipopolysaccharidschicht, die eine elektrostatische Anziehung zu den positiv geladenen Aminogruppen im cyclischen Peptidanteil ausübt [ 11 ] (diese Stelle ist normalerweise eine Bindungsstelle für Calcium- und Magnesium-Gegenionen); die Folge ist eine Destabilisierung der Außenmembran.
  2. Der Fettsäureanteil löst sich in der hydrophoben Region der Zytoplasmamembran und beeinträchtigt deren Integrität.
  3. Austritt von Zellmolekülen, Hemmung der Zellatmung
  4. Bindet und inaktiviert Endotoxin [ 12 ].
  5. Relative Abwesenheit selektiver Toxizität: unspezifisch für Zellmembranen jeglicher Art, hochtoxisch.

Die Abspaltung des hydrophoben Schwanzes von Polymyxin  B führt zu Polymyxin-Nonapeptid (PMBN), das zwar weiterhin an LPS bindet, aber die Bakterienzelle nicht mehr abtötet. Es erhöht jedoch weiterhin messbar die Permeabilität der bakteriellen Zellwand für andere Antibiotika, was darauf hindeutet, dass es nach wie vor eine gewisse Membrandesorganisation verursacht. [ 13 ]

Zusammensetzung der Mischung

Polymyxin  B besteht aus den Polymyxinen B1, B1-I, B2, B3 und B6. Polymyxin B1 und B2 gelten als Hauptkomponenten. Diese verwandten Komponenten sind strukturell identisch, mit Ausnahme einer variablen Fettsäuregruppe in jeder Fraktion. In-vitro-Studien zeigten nur geringfügige Unterschiede in den MHK-Werten beim Vergleich der Fraktionen. [ 14 ]

Forschungsanwendung

Polymyxin  B wird auch verwendet, um Hüllstress auszulösen und so die Reaktion der Organismen auf diesen Stress zu untersuchen. Solche Polymyxin-Hüllstress-Assays wurden zur Untersuchung der Reaktion kleiner RNAs (sRNAs) in Salmonella enterica eingesetzt . [ 15 ]

Referenzen

  1. ^ a b c d e f g h i j k „Polymyxin B Sulfat topische Monographie für Fachkräfte“ . Drugs.com . Abgerufen am 11. November 2019 .
  2. ^ a b Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ, Mandell GL (2009). Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases E-Book . Elsevier Health Sciences. S. 469. ISBN 9781437720600Die
  3. ^ „Neomycin, Bacitracin, Polymyxin B Salbe“ . DailyMed . US National Library of Medicine . Abgerufen am 19. April 2019 .
  4. ^ Woo TM, Robinson MV (2015). Pharmakotherapie für fortgeschrittene Pflegefachkräfte mit Verschreibungsbefugnis . FA Davis. S. 651. ISBN 9780803645813Die
  5. ^ Weltgesundheitsorganisation (2019). „Modellliste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation: 21. Liste 2019“ (PDF) . Weltgesundheitsorganisation. hdl : 10665/325771 .
  6. ^ „Polymyxin-haltige Produkte“ (PDF) . Bewertungsbericht . Europäische Arzneimittel-Agentur . Abgerufen am 11. November 2019 .
  7. ^ „Die Top 300 des Jahres 2023“ . ClinCalc . Archiviert vom Original am 17. August 2025. Abgerufen am 17. August 2025 .
  8. ^ „Statistiken zum Arzneimittelverbrauch von Dexamethason, Neomycin und Polymyxin B in den Vereinigten Staaten, 2014–2023“ . ClinCalc . Abgerufen am 17. August 2025 .
  9. ^ „Polymyxin-B-Sulfat: Daten zur Empfindlichkeit und minimalen Hemmkonzentration (MHK)“ (PDF) . Toku-e.com . Abgerufen am 2. April 2017 .
  10. ^ Shoji H (Februar 2003). „ Extrakorporale Endotoxinentfernung zur Behandlung von Sepsis: Endotoxin-Adsorptionskartusche (Toraymyxin)“. Therapeutic Apheresis and Dialysis . 7 (1): 108–114 . doi : 10.1046/j.1526-0968.2003.00005.x . PMID 12921125. S2CID 41911308 .  
  11. ^ Khondker A, Dhaliwal AK, Saem S, Mahmood A, Fradin C, Moran-Mirabal J, et al. (Februar 2019). „Membranladung und Lipidpackung bestimmen Polymyxin-induzierte Membranschäden“ . Communications Biology . 2 67. doi : 10.1038/s42003-019-0297-6 . ​​PMC 6379423. PMID 30793045 .  
  12. ^ Cardoso LS, Araujo MI, Góes AM, Pacífico LG, Oliveira RR, Oliveira SC (Januar 2007). „Polymyxin B als Inhibitor der LPS-Kontamination rekombinanter Schistosoma mansoni-Proteine ​​in der menschlichen Zytokinanalyse“ . Mikrobielle Zellfabriken . 6 : 1. doi : 10.1186/1475-2859-6-1 . PMC 1766364 . PMID 17201926 .  
  13. ^ Tsubery H, Ofek I, Cohen S, Fridkin M (1. Januar 2000). „Struktur-Aktivitäts-Beziehungsstudie des Polymyxin-B-Nonapeptids“. In: Die Biologie und Pathologie angeborener Immunitätsmechanismen . Fortschritte in der experimentellen Medizin und Biologie. Band 479. S.  219–222 . doi : 10.1007/0-306-46831-X_18 . ISBN 978-0-306-46409-6PMID  10897422 .​
  14. ^ Orwa JA, Govaerts C, Busson R, Roets E, Van Schepdael A, Hoogmartens J (April 2001). „Isolierung und strukturelle Charakterisierung von Polymyxin-B-Komponenten“. Journal of Chromatography A. 912 ( 2): 369–373 . doi : 10.1016/S0021-9673(01)00585-4 . PMID 11330807 . 
  15. ^ Hébrard M, Kröger C, Srikumar S, Colgan A, Händler K, Hinton JC (April 2012). „sRNAs and the virulence of Salmonella enterica serovar Typhimurium“ . RNA Biology . 9 (4): 437–445 . doi : 10.4161/rna.20480 . PMC 3384567. PMID 22546935 .