Wirkungsmechanismus

Alle Sulfonamide wirken antimikrobiell durch eine Hemmung der intrazellulären Folsäuresynthese von wachsenden Mikroorganismen. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Löslichkeit, Proteinbindung, Gewebeverteilung, Metabolisierungs- und Eliminationsrate (McEvoy 1992a).
 
Der Wirkungsmechanismus beruht auf einer kompetitiven Hemmung der Dihydropteroinsäure-Synthetase, welche die Bildung von Dihydropteroinsäure aus Paraaminobenzoesäure und Pteridin katalysiert (McEvoy 1992a). Durch die grosse Ähnlichkeit der Sulfonamide mit der Paraaminobenzoesäure können sie an der gleichen Stelle an die Synthetase binden. Über diesen Eingriff in die Synthese der Folsäure, die für die DNA- und RNA-Synthese und somit indirekt auch für den Eiweissaufbau benötigt wird, kann das Wachstum und die Vermehrung der Mikroorganismen gehemmt werden. Die körpereigene Abwehr kann die Bakterien dadurch leichter bekämpfen. Bakterien, die exogene Folsäure nutzen können, weisen eine natürliche Resistenz gegen Sulfonamide auf (Spoo 2001a; Kroker 2003d; McEvoy 1992a). Die bakteriostatische Wirkung tritt nach einer Latenzzeit von 4 - 6 Stunden ein, da die bereits synthetisierte Folsäure erst verbraucht werden muss (Spoo 2001a; Kroker 2003d). Für Bakterien in der Ruhephase ist die Folsäuresynthese nicht von lebenswichtiger Bedeutung. Deshalb sind vor allem wachsende Bakterien empfindlich auf Sulfonamide (Kroker 2002a).
 
In Analogie zum Wirkungsmechanismus bei den Bakterien wird auch bei den Kokzidien die für den Aufbau der Schizontenkerne notwendige Folsäuresynthese gehemmt. Die maximale Wirkung tritt erst bei der 2. Schizontengeneration ein. Die verbleibenden Schizonten aus der 1. Generation reichen für einen Krankheitsausbruch nicht aus, aber sie genügen um eine Immunität auszubilden (Kroker 2003d).
 
In Säugetierzellen wird die Folsäuresynthese nicht gehemmt, da diese die Folsäure exogen aus der Nahrung aufnehmen (Spoo 2001a; Stahlmann 2005a; Kroker 2003d).
 
Trimethoprim/Sulfonamid-Kombinationen haben eine synergistische und bakterizide Wirkung (Spoo 2001a).
 

Resistenzen

Bei Sulfonamiden kommen chromosomale und plasmidvermittelte Resistenzen vor. Die chromosomale Resistenz verhindert entweder durch die Verminderung der Penetration von Sulfonamiden in die Zelle, durch die Produktion einer nicht sensitiven Dihydropteroinsäure-Synthetase, oder durch eine Erhöhung der Paraaminobenzoesäure-Synthese die Wirkung der Sulfonamide. Diese Resistenzform entwickelt sich langsam. Die häufiger vorkommende plasmidvermittelte Resistenz entsteht schnell und beinhaltet eine Verminderung der Penetration zusammen mit der Synthese einer nicht Sulfonamid-sensitiven Dihydropteroinsäure-Synthetase (Spoo 2001a). Auch kann ein alternativer Weg der Folsäuresynthese eine Resistenz bewirken (William 2001a). Die Resistenz auf ein spezifisches Sulfonamid ist assoziiert mit einer Kreuzresistenz auf alle anderen Sulfonamide (Spoo 2001a; Van Duijkeren 1994a).
 
Resistente Keime sind Mykobakterien, Mykoplasmen, Rickettsien, Pseudomonas aeruginosa und Spirochäten (Spoo 2001a). Bereits 55% der bakteriellen Pneumonieerreger beim Kalb sind resistent, ebenso eine Vielzahl von E. coli-Stämmen des Kalbes, Schweines, Hundes und der Katze. Auch bei den Kokzidien muss mit Sulfonamidresistenzen gerechnet werden (Kroker 2003d). Beim Pferd treten bei Bacteroides spp. und Enterokokken Resistenzen auf, und immer häufiger auch bei Staphylokokken, Nokardien, Corynebakterien, Klebsiellen und Enterobakterien (Dowling 2004b). Vor einer Behandlung sollte mit einem Antibiogramm die Resistenzsituation des Erregers abgeklärt werden.
 
Einige der pathogenen Bakterien bilden im Körper einen Biofilm. Diese Infektionen verlaufen meist chronisch und sind schwierig zu therapieren. Durch die Bildung eines Biofilmes entwickeln die Erreger auf die meisten Antibiotika eine Resistenz, obwohl sie ohne Biofilm eine hohe Empfindlichkeit aufweisen würden. Beispiele solcher Bakterien sind Mastitiserreger (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae), Pneumonieerreger (Pasteurella multocida), Fusobacterium necrophorum in Leberabszessen, Enteritiserreger (E. coli, Salmonellen) und Wundinfektionserreger (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa) (Olson 2002a).
 

Trimethoprim/Sulfonamid

Resistenzen treten auch bei der kombinierten Anwendung von Sulfonamiden mit Trimethoprim auf. Die Resistenzentwicklung ist aber langsam (Plumb 2002a).
 

Trimethoprim/Sulfadimidin

Bei Salmonella typhimurium, enterotoxigenen E. coli (van Miert 1994b) und beim Schwein zusätzlich bei Salmonella kapembe und Bordetella bronchiseptica konnten resistente Stämme gefunden werden (Davies 1994a).