In vitro-activity of clavulanic acid and amoxicillin combined against amoxicillin-resistant bacteria

Summary The ability of clavulanic acid to inactivate -lactamase was investigated using 47 amoxicillin-resistant bacteria. In the presence of 10 mg/l clavulanic acid most strains of staphylococci,Escherichia coli, Klebsiella andProteus mirabilis became fully amoxicillinsensitive. This effect of clavulanic acid was in most instances not observed withSerratia marcescens, Proteus inconstans, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter and indole-positiveProteus species.

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In-Vitro-Wirksamkeit der Substanz-kombination Clavulansäure und Amoxicillin gegen Amoxicillin-resistente Bakterien

Zusammenfassung Die Fähigkeit von Clavulansäure, -Lactamasen zu inaktivieren, wurde an 47 Amoxicillin-resistenten Bakterien untersucht. Bei einer Clavulansäurekonzentration von 10 mg/l wurden die meisten Staphylokokken-,Escherichia coli-, Klebsiella-undProteus mirabilis-Stämme voll Amoxicillin-empfindlich. Dieser Effekt von Clavulansäure konnte beiSerratia marcescens, Proteus inconstans, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter und Indol-positivenProteus spp. überwiegend nicht festgestellt werden.

     

Die β-Laktamase-Inhibitoren und ihre klinische Bedeutung

Zusammenfassung Zu den verschiedenen Möglichkeiten der Überwindung einer -Laktamase-bedingten Resistenz von Mikroorganismen gehört der Einsatz von Enzyminhibitoren, die selbst keine nennenswerte eigene antimikrobielle Aktivität aufweisen, jedoch in Kombination mit einem Breitspektrumantibiotikum vom -Laktamtyp synergistisch wirken. Auf diese Weise gelangen -Laktam-resistente Bakterien erneut in das Wirkungsspektrum von Substanzen wie Penicillin G oder Ampicillin, die aufgrund steigender Resistenzentwicklung in den letzten Jahren ihre therapeutische Effizienz zu verlieren drohen. 6--Bromopenicillansäure und die sogenannten Olivansäuren weisen eine bemerkenswerte Hemmpotenz gegenüber verschiedenen -Laktamasen auf. Die mikrobiologischen und bisher vorliegenden pharmakokinetischen Daten eines Penicillansäuresulfons, das ebenfalls signifikante Hemmeigenschaften verschiedener klinisch relevanter -Laktamasen besitzt, werden diskutiert. Von Clavulansäure, einem Stoffwechselprodukt vonStreptomyces clavuligerus mit -Laktamstruktur konnte ebenfalls gezeigt werden, daß es ein progressiver Hemmstoff der -Laktamasen vom Richmond-Typ II-V ist. Neben den bisher vorliegendenIn-vitro-Untersuchungen werden auch Ergebnisse klinischer Studien mit der Kombination Clavulansäure und Amoxicillin erwähnt.

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Inhibitors of -lactamases and their clinical significance

Summary One of the various possibilities of overcoming bacterial resistance due to -lactamase production is with enzyme inhibitors. These have no remarkable intrinsic antimicrobial activity, but act synergistically in combination with a broad spectrum antibiotic of the -lactam type. Thus -lactam resistant bacteria are once again within the antibacterial spectrum of substances like penicillin G or ampicillin, which have been in danger of losing their therapeutical effectiveness in recent years due to an ever increasing development of resistance. 6--bromopenicillanic acid and the so-called olivanic acids exhibit remarkable inhibitory properties against several -lactamases. Microbiological and pharmacokinetic data published recently on a penicillanic acid sulfone, which also shows significant inhibitory properties against several clinically relevant -lactamases, are discussed in this paper. Clavulanic acid, a recently discovered product ofStreptomyces clavuligerus with a -lactam structure, acts as a progressive inhibitor of Richmond type II-V -lactamases. In addition to microbiological and enzyme-kineticin vitro data, results of clinical studies with the combination clavulanic acid and amoxicillin are summarized.

     

In Vitro activity of cepfodoxime in comparison with other oral β-lactam antibiotics

Summary The aim of our study was to re-evaluate thein vitro activity of cefpodoxime in comparison with other oral -lactam antibiotics against bacteria causing respiratory tract infections. The study drugs were cefpodoxime, cefaclor, cefixime, cefuroxime, cefetamet, cefprozil, and the combination of amoxicillin and clavulanic acid (= augmentin). In addition, cefotaxime as the standard agent of parenteral third generation cephalosporins was examined. The organisms tested wereStaphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, streptococci of serogroups C and G,Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae andProteus mirabilis. Minimal inhibitory concentrations of the antimicrobials were determined with the agar dilution procedure. Cefpodoxime showed the broadest spectrum and generally also the highest activity of the oral -lactam antibiotics examined. The drug was equally active against the major groups of -lactamase negative and positive bacteria causing respiratory tract infections. Against penicillin-resistant pneumococci, all -lactam agents exhibited reduced activity comparable to the reduced activity of penicillin.

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In vitro-Aktivität von Cefpodoxim im Vergleich mit anderen oralen -Laktam-Antibiotika

Zusammenfassung Ziel unserer Studie war es, dieIn-vitro-Aktivität von Cefpodoxim im Vergleich mit anderen oralen -Laktam-Antibiotika gegen häufige Erreger von Infektionen der Respirationsorgane zu untersuchen. In die Studie eingeschlossen wurden Cefaclor, Cefixim, Cefuroxim, Cefetamet, Cefprozil und die Kombination von Amoxicillin und Clavulansäure (= Augmentin). Als Repräsentativsubstanz für parenterale Cephalosporine der 3. Generation wurde das Cefotaxim mitgeführt. Geprüft wurde die Aktivität dieser Antibiotika gegenStaphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptokokken der Serogruppen C und G,Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae undProteus mirabilis. Als Aktivitätsparameter dienten die minimalen Hemmkonzentrationen (MHKs) der Prüf-Antibiotika, die mit dem Agar-Reihenverdünnungstest ermittelt wurden. Unter den oralen -Laktam-Antibiotika wies Cefpodoxim das breiteste Spektrum und in der Regel auch die höchste Aktivität auf. Cefpodoxim war gegen alle -Laktamase-positiven und-negativen Erreger von Infektionen der Atemwege gleich gut wirksam. Alle getesteten -Laktam-Antibiotika wiesen geminderte Aktivität gegen Penicillin-resistente Pneumokokken auf, die in ihrem Ausmaß der reduzierten Aktivität von Penicillin gegen diese Erreger entsprach.

     

A new plasmidic cefotaximase from patients infected withSalmonella typhimurium

Summary Salmonella typhimurium strains resistant to most -lactams, co-trimoxazole, tobramycin and gentamicin were isolated from patients in two hospitals in Buenos Aires, Argentina, beginning in August 1990. The patients were suffering from meningitis, septicaemia or enteritis. Therapy including ampicillin, ceftriaxone and gentamicin failed. The strains produced a plasmidic (pMVP-4) extended broad-spectrum -lactamase which is more active against cefotaxime than against ceftazidime (V_max for cefotaxime 350 times higher than for ceftazidime). This cefotaximase demonstrates similarity to the previously described CTX-ase-M-1 fromEscherichia coli, but it is distinctly different from CTX-ase-M-1 by its isoelectric point (7.9 for CTX-ase-M-2 in comparison with 8.9 for CTX-ase-M-1) as well as in its lower susceptibility to the -lactamase inhibitors sulbactam, clavulanic acid, tazobactam and BRL 42715. Thus, the -lactamase produced byS. typhimurium strains from Argentina appears to represent a new member (CTX-ase-M-2) of a novel group of plasmidic extended broad-spectrum -lactamases designated as cefotaximases.

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Neue plasmidische Cefotaximase von Patienten mit Salmonella typhimurium-Infektion

Zusammenfassung In zwei Hospitälern in Buenos Aires, Argentinien, wurden von August 1990 anSalmonella typhimurium-Stämme mit Resistenz gegenüber den meisten -Laktamantibiotika, Co-trimoxazol sowie Tobramycin und Gentamicin isoliert. Klinische Diagnosen bei diesen Patienten waren Meningitis, Sepsis oder Enteritis. Antibiotische Therapie mit Ampicillin, Ceftriaxon und Gentamicin blieb erfolglos. DieS. typhimurium-Stämme produzieren eine plasmidische (Plasmid pMVP-4) -Laktamase mit erweitertem Breitspektrum (EBS--Lactamase), welche gegenüber Cefotaxim deutlich aktiver ist als gegenüber Ceftazidim (V_max für Cefotaxim 350 mal größer als für Ceftazidim). Diese Cefotaximase ist verwandt mit der Cefotaximase ausEscherichia coli (CTX-M-1), von der sie sich jedoch im isoelektrischen Punkt (7,9 bei der CTX- ase-M-2 gegenüber 8,9 bei der CTX-ase-M-1) sowie in ihrer Hemmbarkeit durch Sulbactam, Clavulansäure, Tazobactam und BRL 42715 eindeutig unterscheidet. Die beiS. typhimurium-Stämmen in Argentinien gefundene neue -Laktamase wird als zweites Enzym einer neuen Gruppe von -Laktamasen mit erweitertem Breitspektrum vom Cefotaximase-Typ betrachtet.

     

Incidence of strains producing extended spectrum β-lactamases in Argentina

Summary The incidence of strains producing transferable -lactamases capable of hydrolyzing third generation cephalosporins or aminothiazole-oximino substituted monobactams in five Buenos Aires hospitals during a four month period was studied. These enzymes were categorized by 1) MIC 1 mg/l for third generation cephalosporins; 2) MIC < 0.06 mg/l for third generation cephalosporins combined with clavulanic acid or sulbactam; 3) sensitivity to imipenem or cephamycins (excluding permeability mutants); and 4) transferable resistance by conjugation. -lactamases hydrolyzing aminothiazole-oximino substituted monobactams were produced by 17.2% of Enterobacteriaceae from intensive care unit patients; 3.6% from inpatients of other units and 1.2% from outpatients. Producers were mainlyKlebsiella spp. (45/46) resistant to aminoglycosides (most of them AAC 3 — AAC 6 producers). Three strains had a an isoelectric point of 6.0, two of 6.5 and three of 7.7. TEM-1 -lactamase (isoelectric point 5.4) was detected in 6/8 strains. An inocolum effect was observed in 40/46 strains. AKlebsiella pneumoniae strain preserved since 1982 also produced a transferable -lactamase hydrolyzing aminothiazole-oximino substituted monobactams.

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Vorkommen von Bakterienstämmen mit erweitertem Breitspektrum -Laktamasen in Argentinien

Zusammenfassung Während einer Zeit von vier Monaten wurde an fünf Krankenhäusern in Buenos Aires nach dem Vorkommen von Stämmen mit Bildung übertragbarer -Laktamasen gesucht, die Cephalosporine der dritten Generation oder aminothiazol-oximino-substituierte Monobaktame hydrolysieren. Kriterien für die Selektion dieser Enzyme waren 1) MHK-Werte von 1 mg/l für Cephalosporine der dritten Generation; 2) MHK-Werte von < 0,06 mg/l für Drittgenerationscephalosporine in Kombination mit Clavulansäure oder Sulbactam; 3) Empfindlichkeit gegenüber Imipenem oder Cephamycinen; 4) Resistenz übertragbar. Zur Bildung von -Laktamasen mit hydrolytischer Aktivität gegen Aminothiazol-oximinosubstituierte Monobaktame waren 17,2% der Enterobacteriaceae-Isolate von Intensivpflegepatienten befähigt, 3,6% der Isolate von Patienten von anderen Stationen und 1,2% der Isolate von ambulanten Patienten. Die meisten der Stämme, die diese Enzyme bildeten (45/46), waren aminoglykosidresistenteKlebsiella spp. (Synthese von AAC 3-AAC 6). Der isoelektrische Punkt lag bei drei Enzymen bei 6,0, in zwei Fällen bei 6,5 und in drei Fällen bei 7,7. Sechs von acht Stämmen bildeten TEM-1 -Laktamase. Bei 40 der 46 Stämme wurde ein Inokulumeffekt festgestellt. Die Bildung übertragbarer -Laktamasen mit hydrolytischer Wirkung gegen Aminothiazolyl-oximino-substitutierte Monobaktame wurde in einem bereits seit 1982 gelagertenKlebsiella pneumoniae-Stamm nachgewiesen.

     

Acyclovir monotherapy versus acyclovir plus beta-interferon in focal viral encephalitis in children

Summary Severe focal viral encephalitis is most commonly caused by herpes simplex virus (HSV), but other viruses may act as etiologic agents as well. Acyclovir (ACV) is the standard therapy for HSV encephalitis, but the mortality of 28% and defect healing rate of about 35% are still unsatisfactory. Furthermore, ACV has virtually no effect on other pathogens of viral encephalitis, except for varicella-zoster virus (VZV). It is well known that -interferon (-IFN) has a broad antiviral spectrum, and it has been demonstratedin vitro that -IFN in combination with acyclovir has synergistic inhibitory effects on HSV. To investigate if the combination of ACV with and without -IFN might also be of significance for the treatment of severe viral encephalitis, we performed a retrospective study. A case record form was sent to all 278 West German children's hospitals. The response rate was 78%. A total of 301 patients were reported, of whom 214 received specific antiviral therapy with either ACV alone (n=179) or ACV plus -IFN (n=35). No overall differences between ACV monotherapy and the combination therapy were observed. However, in a subgroup of 41 patients (ACV n=30, ACV plus -IFN n=11) who had low-density areas of the temporal lobes on cranial computed tomography scans, compatible with severe focal encephalitis, sequelae due to defect formation and mortality were significantly (p=0.014) reduced in patients who had received combination therapy.These data are the first indication that combination treatment with ACV and -IFN may be of advantage in patients with focal viral encephalitis and should be controlled in a prospective trial.

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Acyclovir allein oder kombiniert mit Beta-Interferon bei fokaler Virusenzephalitis

Zusammenfassung Die schwere fokale virale Enzephalitis wird meist durch Herpes-simplex-Viren verursacht, aber auch andere Viren kommen ätiologisch in Betracht. Die Standardtherapie der Herpes-simplex-Enzephalitis ist Acyclovir (ACV), wobei die Letalität von 28% und Defekt-Heilungsrate von 35% immer noch unbefriedigend ist. Darüberhinaus hat Acyclovir mit Ausnahme von Varizella-zoster-Virus (VZV) keinen Effekt bei Enzephalitiden durch andere Erreger. -Interferon (-IFN) hat ein breites antivirales Spektrum und hatin vitro in der Kombination mit Acyclovir eine synergistische Wirkung gegen HSV.Wir führten deshalb eine retrospektive Studie mit der Fragestellung durch, ob die Kombination von ACV und -IFN in der Behandlung der viralen Enzephalitis einen therapeutischen Vorteil gegenüber der Monotherapie mit ACV erbringt. Hierzu wurde ein Fragebogen an alle 278 westdeutschen Kinderkliniken versandt. Die Rücklaufquote betrug 78%, 301 Patienten wurden mitgeteilt. 214/301 Patienten erhielten eine antivirale Therapie, wobei 179 mit ACV-Monotherapie und 35 mit der Kombinations-therapie (ACV plus -IFN) behandelt wurden. In der Gesamtgruppe der behandelten Patienten wurden keine Unterschiede hinsichtlich Morbidität und Letalität zwischen der Mono- und der Kombinationstherapie beobachtet. In einer Untergruppe von 41 Patienten allerdings (ACV n=30, ACV plus -IFN n=11), die in der cranialen Computertomographie hypodense Zonen in den Temporallappen aufwiesen (vereinbar mit fokaler Enzephalitis), war die Defekt-Heilungsrate und die Letalität in der Patientengruppe mit Kombinationstherapie signifikant niedriger (p=0,014) als mit ACV-Monotherapie. Diese Beobachtung könnte ein erster Hinweis sein, daß eine Kombinationstherapie bei der fokalen viralen Enzephalitis einen therapeutischen Vorteil bringen könnte und sollte in einer kontrollierten prospektiven Studie geprüft werden.

     

Comparative in vitro activities of amoxicillin-clavulanate,ampicillin-sulbactam and piperacillin-tazobactam against strains of escherichia coli and proteus mirabilis harbouring known β-lactamases

Summary Strains ofEscherichia coli (N=124) andProteus mirabilis (N=29) harboring known -lactamases were analyzed as to their susceptibility to ampicillin, amoxicillin, and piperacillin alone and in combination with sulbactam, clavulanate, and tazobactam. With TEM 1-producingE. coli, a correlation between specific -lactamase activity and the MIC of piperacillin and ampicillin-sulbactam was observed. These strains also showed significant differences in susceptibilities to the various combinations, suggesting that, at least in strains resistant to one combination, several -lactam/-lactamase inhibitor combinations should be tested in the laboratory. All combinations tested enhanced the activity of the -lactam towards TEM 1-producingE. coli, piperacillin-tazobactam being the most active. The drugs were less active to OXA 1 enzymes; solely with piperacillin-tazobactam 90% of strains were within the therapeutic range of the drug. Sulbactam acted synergistically to chromosomally encoded -lactamases, whereas amoxicillin-clavulanate was inactive. Piperacillin and piperacillin-tazobactam inhibited all strains producing chromosomally encoded -lactamases at concentrations within the therapeutic range of the drugs. In contrast, TEM 2 ofP. mirabilis was not sensitive to ampicillin-sulbactam, but to the other combinations; here again piperacillin-tazobactam was the most active.

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Vergleich der In-vitro-Aktivitäten von Amoxicillin-Clavulansäure, Ampicillin-Sulbactam und Piperacillin-Tazobactam gegenüber Stämmen von Escherichia coli und Proteus mirabilis mit bekannten -Laktamasen

Zusammenfassung Wir untersuchten die Empfindlichkeit vonEscherichia coli (N=124) undProteus mirabilis-Stämmen (N=29) mit bekannten -Laktamasen gegenüber Ampicillin, Amoxicillin und Piperacillin, allein und in Kombination mit Sulbactam, Clavulansäure oder Tazobactam. Bei TEM 1-produzierendenE. coli-Stämmen fanden wir eine Korrelation zwischen der spezifischen -Laktamase-Aktivität und der MHK gegenüber Piperacillin oder Ampicillin-Sulbactam. Diese Stämme zeigten auch erhebliche Unterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber den untersuchten Kombinationen. Daher ist zu empfehlen, wenigstens bei Stämmen, die gegenüber einer Kombination resistent sind, mehrere -Laktamase-Inhibitor-Kombinationen zu untersuchen. Alle eingesetzten Kombinationen zeigten Synergismus gegen TEM 1-produzierendeE.-coli-Stämme, dabei war Piperacillin-Tazobactam am aktivsten. Gegenüber OXA 1--Laktamasen waren alle Kombinationen weniger wirksam. Nur Sulbactam in der Kombination mit Ampicillin zeigte Synergismus gegen chromosomal kodierte Enzyme, Amoxicillin-Clavulansäure war nicht aktiv. Piperacillin und Piperacillin-Tazobactam waren wirksam gegenüber allen Stämmen mit chromosomal kodierten -Laktamasen, dabei lagen die minimalen Hemmkonzentrationen im therapeutisch nutzbaren Bereich. Demgegenüber war Ampicillin-Sulbactam inaktiv gegen TEM 2-produzierendeP. mirabilis-Stämme, die anderen Kombinationen waren wirksam, dabei zeigte Piperacillin-Tazobactam die höchste Aktivität.

     

Entwicklung neuer Antiöstrogene vom Typ des 3,3′-Dihydroxy-α,β-diäthylstilbens und ihre Prüfung am DMBA-induzierten,hormonabhängigen Mammacarcinom der SD-Ratte

Zusammenfassung Die Verlagerung der phenolischen OH-Gruppen des Diäthylstilböstrols in die 3,3-position (trans-3,3-Dihydroxy-,-diäthylstilben, Verb. Nr. III) führt unter Erhaltung der Rezeptoraffinität zu einer starken Abnhme der östrogenen Wirkung. III hemmt in vitro die östradiol-Rezeptor-Wechselbeziehung kompetitiv und antagonisiert in vivo bei der Maus die uterotrope Wirkung des Östrons. In Versuchen am DMBA-induzierten, hormonabhängigen Mammacarcinom der Ratte kommt es, unter III-Einwirkung dosisabhägig zu einer starken Abnahme von Tumorgröße und-zahl, die durch die antiöstrogenen Eigenschaften von III bedingt, ist. Der Austausch der ,-ständigen Äthylreste in III durch andere Alkylketten führt zu keiner weiteren, Steigerung der antiöstrogenen und tumorhemmenden, Wirkung.

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Abkürzungen trans-4,4-DES trans-4,4-Dihydroxy-,-diäthylstilben (Diäthylstilböstrol DAB 7) - I trans-3,3-Dihydroxy-,-dimethylstilben - II cis-3,3-Dihydroxy-,-diäthylstilben - III trans-3,3-Dihydroxy-,-diäthylstilben - IV trans-3,3-Dihydroxy-,-di-n-propylstilben - V trans-3,3-Dihydroxy-,-di-n-butylstilben - VI trans-2,2-Dihydroxy-,-diäthylstilben - DCC Dextran Coated, Charcoal - DMBA 7,12-Dimethylbenz-[a]-anthracen - TRIS Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan - EDTA Äthylendiamintetraessigsäure - E2 Östradiol - ³H-E2 Östradiol [2,4,6,7-³H]; 90–115 Ci/mmol (New England Nuclear, Dreieichenhain/Frankfurt) - PPO 2,5-Diphenyloxazol - Dimethyl-POPOP p-Bis-2-(4-methyl-5-phenyl-oxazoyl)-benzol - K _d Dissoziationskonstante des Östradiol-Rezeptor-Komplexes - K _i Dissoziationskonstante des Inhibitor-Rezeptor-Komplexes - SDS Natriumdodecylsulfat - TCA Trichloressigsäure Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, und dem Verband der Chemischen Industrie-Fonds der Chemischen Industrie — danken wir für die Förderung dieser UntersuchungenFrau G. Braun und Frau J. Garamvölgy danken wir für ihre wertvolle MitarbeitEin Teil der Untersuchungen wurde im Institut für Pharmazie, und Lebensmittelchemie der Universität München durchgeführtHerrn Prof. Dr. Heinrich Thies zum 75. Geburtstag gewidmet     

Biochemischer und histochemischer Nachweis der β-Glukuronidase und β-Azetylglukosaminidase in normalen und pathologisch veränderten menschlichen Lymphknoten

Zusammenfassung Mittels biochemischer und histochemischer Methoden konnte in den vorliegenden Untersuchungen gezeigt werden, daß pathologisch veränderte Lymphknoten erhöhte -Glukuronidase- und -Azetylglukosaminidase-Aktivitäten aufweisen. Die höchsten Aktivitäten zeigen Lymphknotenmetastasen von Magen- und Mammakarzinomen sowie von Hypernephromen.

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Summary In these investigations it could be demonstrated by biochemical and histochemical methods that lymphnodes with pathological changes show increased activities of -glucuronidase and -acetylglucosaminidase. The highest activities were found in lymph metastases of stomach, mammacarcinoma and hypernephromes.

     

Studies on immunity against escherichia coli K13 with monoclonal anti-K13 and anti-anti-K13

Summary The structural basis for the cross-reactivity between theEscherichia coli K13, K20 and K23 capsular polysaccharides is the )--ribofuranosyl-(17)--2-keto-3-deoxyoctonate polymer. Monoclonal antibodies againstE. coli K13 which require O-acetyl-2-keto-3-deoxyoctonate for binding were further investigated. Such antibodies, of both the IgG and the IgM isotype, opsonizedE. coli K13in vitro and protected against intraperitoneal infection in mice as well as ascending pyelonephritis in rats. A monoclonal IgG1 anti-idiotype, specific for the K13 polysaccharide combining site of a protective IgM idiotype, primed for protection against intraperitoneal infection with liveE. coli K13 following K13 injections at four as well as 12 weeks of age. the K13 polysaccharide alone did not immunize and protect. The monoclonal anti-K13 idiotype only primed for protection at four weeks of age. These findings suggest a strong effect of a single idiotype on the outcome of a bacterial infection.

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Untersuchungen zur Immunität gegen Escherichia coli K13 mit monoklonalem Anti-K13 und Anti-anti-K13

Zusammenfassung Das )--ribofuranosyl-(17)--2-keto-3-deoxyoctonat-Polymer stellt die strukturelle Basis für die Kreuzreaktivität zwischen denEscherichia coli K13-, K20- und K23-Kapselpolysacchariden dar. Es wurden Untersuchungen an monoklonalen Antikörpern gegenE. coli K13 durchgeführt, die für die Bindung O-acetyl-2-keto-3-deoxyoctonat benötigen. Solche Antikörper, sowohl vom IgG- wie vom IgM-Isotyp, opsoniertenE. coli K 13in vitro und besaßen protektive Wirkung gegen die intraperitoneale Infektion bei Mäusen und die aszendierende Pyelonephritis bei Ratten. Ein monoklonaler IgG1 anti-Idiotyp mit Spezifität gegen die K13-Polysaccharid-Bindungsstelle eines protektiven IgM-Idiotypen prägte eine Protektion gegen die intraperitoneale Infektion mit lebendenE. coli K13 nach K13-Injektion im Alter von vierund von 12 Lebenswochen. Das K13-Polysaccharid allein führte nicht zur Immunisierung und Protektion. Der monoklonale Anti-K13-Idiotyp prägte nur im Alter von vier Lebenswochen eine Protektion. Aus diesen Befunden läßt sich ableiten, daß ein einzelner Idiotyp den Ausgang einer bakteriellen Infektion wesentlich beeinflußt.

     

Einsatz von β-Blockern bei kardiovaskulären Erkrankungen und Asthma bronchiale/COPD

Zusammenfassung Zahlreiche groe randomisierte Studien zeigen die signifikante Reduktion der Gesamtmortalität bei Myokardinfarkt und chronischer Herzinsuffizienz unter -Blockertherapie. Patienten mit COPD bzw. Asthma bronchiale und akutem Myokardinfarkt oder chronischer Herzinsuffizienz wird diese lebensverlängernde Therapie allerdings häufig vorenthalten. Dabei profitieren Studien zufolge gerade COPD-Patienten aufgrund ihres hohen kardiovaskulären Risikoprofils von einer solchen Therapie. Aktuelle Metaanalysen belegen zudem die gute klinische Verträglichkeit einer kardioselektiven -Blockertherapie ohne wesentliche Beeinträchtigung der Lungenfunktion. Neuere Arbeiten legen nahe, dass die Mortalitätsreduktion durch eine -Blockertherapie die potenziellen Risiken bei COPD und möglicherweise auch bei leichten Formen des Asthma überwiegt. Kontraindikationen für eine -Blockertherapie sind neben akuten Exazerbationen schwere Formen von COPD, mittelgradig bis schweres Asthma sowie eine Dauertherapie mit -2-Sympatomimetika. Die Therapie mit einem -Blocker sollte nach Abwägung des Nutzen-Risiko-Verhältnisses individuell auf den einzelnen Patienten mit initial niedriger Dosierung eingestellt werden. Dabei sollten vorrangig kardioselektive Substanzen mit nachgewiesenem Mortalitätsbenefit bei Myokardinfarkt und chronischer Herzinsuffizienz gewählt werden.     

Enzymatic inactivation of aztreonam by faecal enzyme preparations from healthy volunteers

Summary The enzymatic inactivation of aztreonam by the faecal flora was investigated in 25 healthy human volunteers. Ten volunteers received aztreonam orally and 15 volunteers did not receive antibiotic treatment. Residual aztreonam and its inactivated open ring form were simultaneously detected by an HPLC-assay. Independent of aztreonam treatment, -lactamase activity was detected in the faecal flora of 20 volunteers. The inactivation of aztreonam by the faecal supernatants was inhibited by clavulanic acid.

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Enzymatische Inaktivierung von Aztreonam durch Enzympräparationen aus dem Stuhl gesunder Probanden

Zusammenfassung Bei 25 gesunden Probanden wurde eine Untersuchung zur Inaktivierung von Aztreonam durch die Stuhlflora durchgeführt. Zehn Probanden erhielten Aztreonam oral verabreicht, 15 Probanden erhielten kein Antibiotikum. Mittels HPLC wurden simultan Bestimmungen des restlichen Aztreonam und seiner inaktivierten offenen Ringform vorgenommen. In der Stuhlflora von 20 Probanden war unabhängig von der Aztreonam-Gabe -Laktamase-Aktivität nachzuweisen. Die Inaktivierung von Aztreonam durch den Überstand von Stuhlsuspensionen ließ sich durch Clavulansäure hemmen.

     

Biochemical characteristics of extended broad spectrum β-lactamases

Summary Extended broad spectrum -lactamases such as TEM-3 (CTX-1), TEM-5 (CAZ-1), TEM-10 and RHH-1 were purified and found to have lower specific activities than the TEM-1 or TEM-2 -lactamases. Total hydrolytic activity in crude extracts was also lower for the extended broad spectrum enzymes. These -lactamases hydrolyzed not only penicillins such as carbenicillin, cloxacillin and piperacillin, but also cephalosporins and monobactams. The most notable differences in substrate profiles between the extended broad spectrum enzymes and TEM-2 enzymes occurred with oxime-containing antibiotics. Although all the extended broad spectrum enzymes described above hydrolyzed cefotaxime, ceftazidime and aztreonam, the four enzymes could be easily differentiated: TEM-3 hydrolyzed cefotaxime preferentially, TEM-5 and RHH-1 hydrolyzed ceftazidime approximately three times faster than cefotaxime, whereas TEM-10 hydrolyzed ceftazidime 42 times faster than cefotaxime. All the enzymes were inhibited well by clavulanic acid, with I₅₀ values ranging from 4.3 to 12 nM, compared to 130 nM for TEM-2. Inhibition by sulbactam was also better for the extended broad spectrum than for the TEM-2 -lactamases, with I₅₀ values of 12–940 nM for the extended broad spectrum enzymes, compared to 1600 nM for the TEM-2 -lactamase.

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Biochemische Eigenschaften der Breitspektrum--Laktamasen mit erweitertem Wirkungsspektrum

Zusammenfassung Breitspektrum--Laktamasen mit erweitertem Wirkungsspektrum wie TEM-3 (CTX-1), TEM-5 (CAZ-1), TEM-10 und RHH-1 zeigten in gereinigter Form geringere spezifische Aktivität als -Laktamasen vom Typ TEM-1 oder TEM-2. Auch in Rohextrakten war ihre hydrolytische Gesamtaktivität vergleichsweise geringer. Sie hydrolysierten nicht nur Penicilline wie Carbenicillin, Cloxacillin und Piperacillin, sondern auch Cephalosporine und Monobaktame. Bei Antibiotika mit Oxim-Seitenkette waren die Substratprofile mit Enzymen vom TEM-2-Typ und Enzymen mit erweitertem Wirkungsspektrum am eindeutigsten verschieden. Trotz ihrer gemeinsamen Eigenschaft, Cefotaxim, Ceftazidim und Aztreonam zu hydrolysieren, waren Unterschiede zwischen -Laktamasen mit erweitertem Wirkungsspektrum leicht nachzuweisen: TEM-3 hydrolysierte vor allem Cefotaxim; Ceftazidim wurde durch TEM-5 und RHH-1 etwa dreimal so schnell hydrolysiert wie Cefotaxim und durch TEM-10 42mal so schnell. All diese Enzyme waren durch Clavulansäure gut zu hemmen, dabei lagen die I₅₀-Werte zwischen 4,3 und 12 nM, die für TEM-2 hingegen bei 130 nM. Auch Sulbactam hatte gegenüber den -Laktamasen mit erweitertem Wirkungsspektrum stärkere Hemmwirkung als gegenüber TEM-2 -Laktamasen, mit I₅₀-Werten von 12–940 nM im Vergleich zu 1600 nM.

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Supported by Pfizer GmbH, Karlsruhe, FR Germany.     

Susceptibility and tolerance of β-lactamase-producing,methicillin-sensitive strains of Staphylococcus aureus towards seven broad-spectrum penicillins

Summary The activity of penicillin G, ampicillin, carbenicillin, ticarcillin, azlocillin, mezlocillin and piperacillin against 102 -lactamase-producing, methicillin-sensitive strains ofStaphylococcus aureus was determined by agar dilution (method A) and broth microdilution (method B) techniques. By NCCLS breakpoint criteria, 4% of the strains were sensitive to penicillin and ampicillin, and almost 100% were sensitive to the other drugs when method A was used. Results with method B were only significantly lower as far as the cumulative percentage of strains sensitive to azlocillin, mezlocillin and piperacillin was concerned (63–71%). Bactericidal effects at sensitive levels were observed in 0–2% (penicillin, ampicillin), 31–35% (carbenicillin, ticarcillin) and 10–14% (azlocillin, mezlocillin, piperacillin). While differences in MIC and MBC levels ranged from 0 to 8 dilution steps, tolerance (a >32-fold difference) was seen in at least 9–22% of all strains (depending on the drug tested); experimental limitations, however, excluded a determination of tolerance in all our strains. In a semi-quantitative nitrocefin assay, strong -lactamase production was correlated to high MIC and/or MBC levels.

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Sensibilität und Toleranz Betalaktamase-produzierender, Methicillin-sensibler Stämme von Staphylococcus aureus gegenüber sieben Breitspektrumpenicillinen

Zusammenfassung Die Aktivitäten von Penicillin G, Ampicillin, Carbenicillin, Ticarcillin, Azlocillin, Mezlocillin und Piperacillin gegen 102 -Lactamase-produzierende, Methicillin-sensible Stämme vonStaphylococcus aureus wurden mit Hilfe einer Agardilution (A) und Bouillon-Mikrodilution (B) bestimmt. Unter Zugrundelegung der NCCLS-Kriterien erwiesen sich bei Verwendung der Methode A 4% der Stämme als sensibel gegen Penicillin und Ampicillin und fast 100% sensibel gegen die anderen Penicilline. Mit Methode B ergaben sich signifikante Differenzen gegenüber A lediglich bei Azlocillin, Mezlocillin und Piperacillin (63–71% Sensibilität). Bakterizidie-Effekte im sensiblen Bereich ergaben sich bei 0–2% (Penicillin und Ampicillin), 31–35% (Carbenicillin und Ticarcillin) bzw. 10–14% (Azolocillin, Mezlocillin, Piperacillin). Differenzen zwischen MHK und MBK reichten von 0 bis 8 Verdünnungsstufen; und Toleranz (MBK> 32 MHK) wurde bei mindestens 9–22% der Stämme (je nach Antibiotikum) gesehen. Limitationen im Experiment ließen jedoch nicht bei allen Stämmen Auswertung auf Toleranz zu. Bei Verwendung einer semiquantitativen Nitrocefin-Bestimmungsmethode zeigte sich eine Korrelation zwischen starker -Laktamase-Produktion und hohen MHK- und/oder MBK-Werten.

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This paper is dedicated to Prof.Walter Siegenthaler on the occasion of his 60th birthday.     

Zum cytostatischen Wirkmechanismus von N-Methyl-N-β-chloräthylhydrazin und seinem Benzaldehydhydrazon

Zusammenfassung N-Methyl-N--chloräthylhydrazin-HCl und sein Benzaldehydhydrazon hemmen in vitro rasch und stark die DNS- und RNS-Synthese in Asciteszellen. Sie übertreffen in Wirkungseintritt und Wirkungsstärke N,N-Dimethylhydrazin und Procarbazin. Während der Angriffspunkt des N-Methyl-N--chloräthylhydrazins direkt im DNS-Synthese-System liegt, hemmt sein Benzaldehydhydrazon auch die Aufnahme und Phosphorylierung von Nucleosiden.

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On the cytostatic mechanism of action of N-Methyl-N--chloroethylhydrazine and its benzaldehydhydrazone

Summary N-Methyl-N--chloroethyl-hydrazine and its bezaldehydhydrazone inhibit the synthesis of DNA and RNA in ascites cells in vitro faster and stronger than N,N-Dimethylhydrazine and procarbazina does. The benzaldehydhydrazone essentially inhibits influx and phosphorylation of nucleosides wheras N-Methyl-N--chloroethylhydrazine acts directly on DNA synthesis.

     

Perspectives of beta-lactamases inhibitors in therapy of infections caused by Escherichia coli or Klebsiella with plasmidic resistance to third generation cephalosporins

Summary New plasmidic -lactamases inactivating so far stable cephalosporins, aztreonam and cephamycins restrict the use of these antibiotics in therapy of infections, e.g., byEscherichia coli and Klebsiella. Thus, combinations of -lactamase inhibitors and -lactam antibiotics were investigatedin vitro with regard to their therapeutic perspectives. Minimal inhibitory concentrations and the kinetics of killing in a pharmacodynamic model were determined. Extended broad spectrum betalactamases (EBS--lactamases) representative both for the TEM- and SHV-type were included. None of the available fixed combinations of penicillins and -lactamase inhibitors appears useful for therapy of infections caused by producers of EBS--lactamases. In contrast, combinations of piperacillin and tazobactam or sulbactam plus cephalosporins (cefoperazone, cefotaxime, ceftazidime) or aztreonam are highly active (both by their MICs and bactericidal activity) against TEM-type EBS--lactamases, but less promising for the SHV-type EBS--lactamases, and plasmidic cephamycinase. Of the -lactams available, the monobactam carumonam and the carbapenems (imipenem, meropenem) remain safe in infections caused byE. coli and Klebsiella EBSBase producers.

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Therapeutische Perspektiven von -Laktamase-Inhibitoren bei Infektionen durch Escherichia coli oder Klebsiella mit plasmid-determinierter Resistenz gegenüber Drittgenerationscephalosporinen

Zusammenfassung Neue plasmid-kodierte -Laktamasen inaktivieren bisher stabile Cephalosporine, Aztreonam und Cephamycine. Sie schränken damit die therapeutische Sicherheit dieser Antibiotika bei Infektionen zum Beispiel durchEscherichia coli oder Klebsiellaarten ein. Deshalb wurden die therapeutischen Perspektiven von Kombinationen aus -Laktamase-Inhibitoren und -Laktam-Antibiotikain vitro analysiert. Die minimalen Hemmkonzentrationen (MHK) wurden gemessen. Zu einem pharmakokinetischen Modell wurde die Abtötungskinetik bestimmt. Einbezogen wurden Enzyme sowohl aus der TEM- als auch der SHV-Reihe. Keine der beiden zugelassenen festen Kombinationen aus Penicillinen und -Laktamase-Inhibitoren erwies sich als erfolgversprechend für die Therapie von Infektionen durch Stämme, welche -Laktamasen mit erweitertem Spektrum produzieren. Demgegenüber waren Kombinationen aus Piperacillin und Tazobactam oder Sulbactam mit Cephalosporinen (Cefoperazon, Cefotaxim, Ceftazidim) oder Aztreonam sowohl aufgrund ihrer MHK-Werte als auch ihrer bakteriziden Aktivität im pharmakodynamischen Modell hochaktiv gegenüber TEM--Laktamasen mit erweitertem Spektrum, jedoch weniger wirksam bei Stämmen mit neuen Enzymen der SHV-Reihe und plasmid-kodierter Cephamycinasen. Unter den derzeit vorhandenen -Laktam-Antibiotika kommt anhand ihrerIn-vitro-Aktivität dem Monobactam Carumonam sowie den Carbapenemen (Impipenem, Meropenem) auch ohne -Laktamase-Inhibitor die größte therapeutische Sicherheit bei Infektionen durchE. coli und Klebsiella-Stämme mit der Fähigkeit zur Synthese von -Laktamasen mit erweitertem Spektrum zu.

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Symposium 2nd Biennial Conference on Chemotherapy of Infectious Diseases and Malignancies, Montreux, March 5^th–8^th, 1989.

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Supported by Pfizer GmbH, Karlsruhe, FR Germany.     

Indirect evidence of cell wall alterations in pseudomonas aeruginosa by immunoglobulin preparations

Summary Ten strains ofPseudomonas aeruginosa isolated from different clinical sources were incubated with immunoglobulin preparations for i.v. use. This resulted in the release of -lactamases normally cell-bound in the periplasmic space. The amount of released -lactamases — depending on the degree of cell wall alteration — was spectrophotometrically determined by the use of nitrocefin as an indicator substance. -lactamase release varies according to strain specificity and depends on the chemical modification of the immunoglobulins used.

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Indirekter Nachweis der Zellwandalteration bei Pseudomonas aeruginosa durch Immunglobulinpräparate

Zusammenfassung Inkubation von zehn aus klinischem Material isoliertenPseudomonas aeruginosa-Stämmen mit i.v. applizierbaren Immunglobulinpräparaten führt zu einer Freisetzung sonst zellgebundener -Laktamasen aus den Bakterien. Die Menge der freigesetzten -Laktamasen ist abhängig vom Ausmaß der durch die Immunglobuline induzierten Zellwandalteration und läßt sich quantitativ spektrophotometrisch mit der Nitrocefin-Reaktion bestimmen; sie ist stammspezifisch unterschiedlich und abhängig von der chemischen Aufbereitung der Immunglobulinpräparate.

     

Impact on peritonsillar infections and microflora of phenoxymethylpenicillin alone versus phenoxymethylpenicillin in combination with metronidazole

Summary In a double-blind study, 20 patients with peritonsillar abscesses were treated with 2 g phenoxymethylpenicillin b.i.d. for ten days together with needle aspiration, incision and daily drainage, and 20 patients were treated with 2 g phenoxymethylpenicillin b.i.d. and 0.8 g metronidazole b.i.d. for ten days together with needle aspiration, incision and daily drainage. Group A beta-hemolytic streptococci were isolated from pus in 20 of the patients with peritonsillar abscesses, in five of these together with indigenous oropharyngeal aerobic and anaerobic microorganisms. Pure anaerobic bacteria were found in nine abscesses, together with indigenous aerobic microorganisms in eight, and together with group A, C and G streptococci in five. In one patient heavily colonized with beta-lactamase-producingStaphylococcus aureus, Haemophilus parainfluenzae andBacteroides, group A beta-streptococci failed to be eradicated. In the penicillin group, nine of 18 patients harboured beta-lactamase producingBacteroides strains in the tonsils on the day of admission. On the third and tenth days of treatment all patients harboured beta-lactamase producingBacteroides strains in the tonsils, while in the penicillin + metronidazole group, only one out of 17 patients still harboured beta-lactamase producingBacteroides strains. None of the patients harboured beta-lactamase producing fusobacteria on the day of admission. In the penicillin group, however, beta-lactamase producing fusobacteria were recovered from three patients on the tenth day of treatment. No beta-lactamase producing fusobacteria were recovered from the penicillin + metronidazole group. No clinical differences were noted between the patient group treated with phenoxymethylpenicillin alone and that treated with phenoxymethylpenicillin in combination with metronidazole, and no clinical relapses were observed, indicating that surgical drainage is an important part of treatment.

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Vergleichsstudie zur Beeinflussung peritonsillärer Infektionen und der Mikroflora durch Phenoxymethylpenicillin allein und in Kombination mit Metronidazol

Zusammenfassung Im Rahmen einer Doppelblindstudie wurden 20 Patienten mit Peritonsillarabszeß mit 2 g Phenoxymethylpenicillin 2 ×Tag und Nadelaspiration, Inzision und täglicher Drainage behandelt; bei 20 Patienten wurde neben Nadelaspiration, Inzision und täglicher Drainage eine Therapie mit 2 g Phenoxymethylpenicillin plus 0,8 g Metronidazol 2 ×/Tag durchgeführt. Die Therapiedauer war bei beiden Gruppen auf zehn Tage festgelegt. Bei 20 Patienten mit Peritonsillarabszeß wurden aus dem Eiter -hämolysierende Streptokokken der Gruppe A isoliert, bei fünf von ihnen zusätzlich aerobe und anaerobe Mikro-organismen der endogenen oropharyngealen Flora. In neun Abszessen fanden sich anaerobe Bakterien in Reinkultur, in acht Fällen wurden zusätzlich endogene aerobe Keime und in fünf Fällen Streptokokken der Gruppen A, C und G isoliert. Bei einem Patienten mit starker Besiedelung durch -lactamasebildendeStaphylococcus aureus, Haemophilus parainfluenzae undBacteroides-Stämme war eine Eliminierung der -hämolysierenden Streptokokken der Gruppe A nicht erfolgt. In der Penicillin-Gruppe waren am Einweisungstag bei neun von 18 Patienten -lactamasebildendeBacteroides-Stämme in den Tonsillen nachzuweisen. Am dritten und zehnten Behandlungstag fanden sich bei allen Patienten -lactamasebildendeBacteroides-Stämme in den Tonsillen, in der Penicillin + Metronidazol-Gruppe konnten dagegen nur noch bei einem von 17 Patienten-lactamasebildendeBacteroides-Stämme angezüchtet werden. Am Tag der Einweisung waren bei keinem Patienten -lactamasebildende Fusobakterien nachzuweisen. Amzehnten Behandlungstag fanden sich dagegen in den Kulturen von drei Patienten -lactamasebildende Fusobakterien. In der Penicillin + Metronidazol-Gruppe ließen sich keine -lactamasebildenden Fusobakterien isolieren. Im klinischen Therapieerfolg unterschieden sich mit Phenoxymethylpenicillin allein behandelte Patienten nicht von Patienten, die die Kombination Phenoxymethylpenicillin + Metronidazol erhalten hatten; klinische Rezidive wurden nicht beobachtet, was dafür spricht, daß die chirurgische Drainage ein wichtiger Teil der Behandlung ist.

     

Pharmacological basis for duration of effect: Formoterol and salmeterol versus short-acting β2-adrenoceptor agonists

The mechanisms behind the long duration of bronchodilating action of the ₂-adrenoceptor agonists formoterol and salmeterol are only partially understood. This review compares pharmacological characteristics of long-acting versus short-acting ₂-adrenoceptor agonists in human and animal airways. Based upon the reviewed evidence, it is concluded that for ₂-adrenoceptor agonists, long duration of action may depend upon several factors. Both formoterol and salmeterol display a higher lipophilicity and have a higher affinity, selectivity, and potency than most short-acting agonists at the ₂-adrenoceptor. Of these factors, lipophilicity may prove to be one of the most important ones by determining the amount of drug entering into the cell membrane in the vicinity of the ₂-adrenoceptor. However, the receptor affinity, maximal relaxant effect (efficacy or intrinsic activity), potency, and receptor selectivity may also be of importance in determining how much ₂-adrenoceptor agonist must remain at the receptor for sustained action.     

Glycosaminoglycano-Hydrolasen im menschlichen Serum

Zusammenfassung Von 200 klinisch gesunden Probanden wurden — in 6 Altersgruppen — die Normalwerte der Serum-Glykosaminoglyzanohydrolasen: Hyaluronidase, -Glukuronidase und -Azetylglukosaminidase ermittelt. Dabei fand sich eine hohe Enzymaktivität der 3 lysosomalen Enzyme im Säuglingsalter und eine Abnahme der Enzymaktivität in der Altersgruppe: 1–15 Jahre. Während die Hyaluronidase zwischen 1 und 80 Jahren etwa gleiche Aktivitäten zeigte, fand sich bei der -Glukuronidase und der -Azetylglukosaminidase ein deutlicher Aktivitätsanstieg mit höherem Lebensalter, der jedoch nur bei der -Azetylglukosaminidase die Enzymaktivität in der ersten Altersgruppe erreichte.Für die -Azetylglukosaminidase wurden pH-Optimum, optimale Substratund Enzymkonzentration bestimmt.

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Summary In the serum of 20 healthy persons, devided into 6 different age-groups, enzyme activity of Hyaluronidase, -Glukuronidase and -Acetylglucosaminidase was determined. High enzymatic activities of the three lysosomal enzymes was found in the first year of life where upon the enzyme activity dropped between twenty and thirty years. Hyaluronidase activity remained relatively constant between twenty and eighty years. In contrast -Glukuronidase and -Azetylglukosaminidase activity increased with advancing age. While -Glukuronidase of aged persons nerver reached the level of the first year activity, the values for -Acetylglucosaminidase can be equivalent in very old and very young persons.In the specific case of -Acetylglucosaminidase pH-optimum, optimal substrate and enzyme-concentration was determined.

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1 m U=freigesetztes Phenolphthalein bzw. Phenol je 1 ml Serum und Min bei 37°C.

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Mir Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.