Antiparasitäre Chemotherapie und Mechanismen

Die antiparasitäre Chemotherapie befasst sich mit der Untersuchung von Medikamenten, die zur Abtötung oder Deaktivierung von Parasiten bei Menschen und Tieren eingesetzt werden, sowie mit den molekularen Mechanismen, durch die diese Medikamente wirken und durch die Parasiten resistent werden. Da Parasiten Eukaryoten (Protozoen, Helminthen) oder Arthropoden sind, deren Biochemie sich mit der des Wirts überschneidet, besteht das zentrale Problem des Fachgebiets darin, eine selektive Toxizität zu erreichen: den Parasiten weitaus stärker zu schädigen als den Wirt.

Definition

Antiparasitäre Chemotherapie ist die Anwendung chemischer Wirkstoffe zur Behandlung oder Vorbeugung von Infektionen, die durch Parasiten verursacht werden, zusammen mit der pharmakologischen Untersuchung, wie diese Wirkstoffe parasiten-spezifische molekulare Ziele erreichen, erkennen und stören, während der Wirt geschont wird.

Scope

Dieser Bereich führt den Leser in die wichtigsten Arzneimittelklassen ein, die gegen Protozoen, Helminthen und Ektoparasiten eingesetzt werden; die zellulären und biochemischen Ziele, die sie nutzen; das Prinzip der selektiven Toxizität, das nützliche Medikamente von Giften unterscheidet; und die Entstehung und Ausbreitung von Arzneimittelresistenzen. Es handelt sich um einen pädagogischen Referenzrahmen, nicht um einen Verschreibungs- oder Behandlungsleitfaden.

Sub-topics

• Anthelminthische Mechanismen und Selektivität
• Antiprotozoale Mechanismen und Selektivität
• Klassen antiparasitärer Medikamente und ihre Wirkmechanismen

Core questions

• Welche parasiten-spezifischen Ziele kann ein Medikament nutzen, um selektive Toxizität zu erreichen?
• Wie unterscheiden sich die wichtigsten Klassen von antiprotozoischen und anthelminthischen Wirkstoffen in ihrem Mechanismus?
• Warum und wie entwickeln Parasiten Resistenzen, und wie breiten sich Resistenzen aus?
• Welche pharmakokinetischen und Wirtsfaktoren bestimmen, ob ein Medikament sein Parasitenziel erreicht?

Key concepts

• Selektive Toxizität
• Parasiten-spezifische molekulare Ziele
• Arzneimittelklassen (Antiprotozoika, Anthelminthika, Antimalariamittel, Ektoparasitizide)
• Wirkmechanismus
• Arzneimittelresistenz und ihre Ausbreitung
• Pharmakokinetik im Wirt-Parasiten-System

Mechanisms

Antiparasitäre Medikamente wirken, indem sie an molekulare Ziele binden, die für den Parasiten essentiell sind und entweder beim Wirt fehlen, strukturell abweichen oder anders reguliert werden. Zu den Zielen gehören parasiten-spezifische Enzyme und Stoffwechselwege, Ionenkanäle und Neurotransmitterrezeptoren von Helminthen, der Häm-Entgiftungsmechanismus des Malariaparasiten und Mikrotubuli, deren Medikamentenbindung zwischen Parasit und Wirt unterschiedlich ist. Selektive Toxizität ergibt sich aus diesen molekularen Unterschieden und aus einer differenziellen Medikamentenaufnahme oder -akkumulation. Resistenzen entwickeln sich, wenn Zielmutationen, erhöhter Medikamenten-Efflux, veränderter Stoffwechsel oder die Umgehung des betroffenen Signalwegs die Medikamentenwirkung reduzieren, und sie breiten sich unter dem Selektionsdruck der Medikamentenexposition aus.

Clinical relevance

Die hier behandelten Medikamente sind die Grundlage für die Kontrolle von Malaria, vernachlässigten Tropenkrankheiten, bodenübertragenen Helminthosen und vielen veterinärmedizinischen Infektionen. Das Verständnis ihrer Mechanismen ist daher von zentraler Bedeutung für die Bewertung von Behandlungsnachweisen und die Resistenzüberwachung. Dieser Eintrag beschreibt die allgemeine Wirkungsweise antiparasitärer Wirkstoffe; er ist keine Grundlage für Diagnose, Medikamentenauswahl oder Dosierung bei Einzelpersonen.

Epidemiology

Parasitäre Erkrankungen, die von diesen Wirkstoffen bekämpft werden, stellen eine große globale Belastung dar, die sich in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen konzentriert: Malaria, Leishmaniose, afrikanische und amerikanische Trypanosomiasis, Schistosomiasis und die bodenübertragenen Helminthosen werden alle weitgehend durch Chemotherapie und Massenmedikamentenverabreichung bekämpft. Resistenzen gegen Antimalariamittel und Anthelminthika stellen eine wiederkehrende Bedrohung für diese Kontrollbemühungen dar.

History

Die antiparasitäre Chemotherapie ist einer der ältesten Zweige der Pharmakologie, wobei Chinin aus der Chinarinde seit Jahrhunderten gegen Malaria eingesetzt wird. Das 20. Jahrhundert brachte eine systematische Medikamentenentwicklung: synthetische Antimalariamittel wie Chloroquin, die Avermectine und Benzimidazole für Helminthen sowie die Wiederentdeckung von Artemisinin aus der traditionellen chinesischen Medizin. Nobelpreise, die Artemisinin und die Avermectine würdigten, unterstrichen den anhaltenden Einfluss des Fachgebiets auf die globale Gesundheit.

Debates

Wie sollten antiparasitäre Medikamente eingesetzt werden, um die Resistenzentwicklung zu verlangsamen?

Strategien wie Kombinationstherapie, Rotation und Zurückhaltung bei der Massenmedikamentenverabreichung werden als Wege zur Erhaltung der Arzneimittelwirksamkeit diskutiert, da starker Selektionsdruck die Nützlichkeit von Antimalariamitteln und Anthelminthika immer wieder untergräbt.

Key figures

• Tu Youyou
• Satoshi Omura
• William C. Campbell
• Nicholas J. White

Seminal works

• geary-2010
• white-2014
• goodman-gilman-2018

Frequently asked questions

Was macht die Entwicklung antiparasitärer Medikamente schwieriger als die von antibakteriellen Mitteln?

Viele Parasiten sind Eukaryoten, deren Zellbiologie der des menschlichen Wirts ähnelt, sodass es weniger parasiten-spezifische Ziele gibt, die genutzt werden können, was die Erzielung selektiver Toxizität erschwert.

Was ist selektive Toxizität?

Es ist das Prinzip, dass ein nützliches antiparasitäres Medikament den Parasiten weitaus stärker schädigen muss als den Wirt, was von molekularen Unterschieden zwischen Parasiten- und Wirtszielen oder von Unterschieden in der Aufnahme und Akkumulation des Medikaments abhängt.