Antimikrobielle Peptide: der Referenzleitfaden zu AMPs

Antimikrobielle Peptide (englisch antimicrobial peptides, kurz AMPs) sind kurze Aminosäureketten, die Mikroorganismen direkt abtöten oder deren Wachstum hemmen können. Typischerweise umfassen sie etwa 10 bis 50 Aminosäuren. Zwei physikochemische Merkmale kehren bei der Mehrzahl dieser Moleküle wieder: eine positive Nettoladung, die meist auf einem Überschuss an Lysin- und Argininresten beruht, und ein amphipathischer Aufbau, bei dem sich hydrophobe und geladene Bereiche räumlich voneinander trennen, sobald das Peptid an eine Membran bindet.

Diese beiden Eigenschaften erklären den größten Teil ihres Verhaltens. Die positive Ladung zieht das Peptid an die negativ geladene Oberfläche von Bakterien, Pilzen oder umhüllten Viren. Der hydrophobe Abschnitt erlaubt es anschließend, in die Lipidschicht einzutauchen. Wer die allgemeine Funktionsweise von Peptiden noch einmal nachlesen möchte, findet die Grundlagen im Beitrag dazu, wie Peptide im Körper wirken.

AMPs sind keine Nischenerscheinung. Sie treten bei Bakterien, Pilzen, Pflanzen, Insekten, Amphibien, Fischen und Säugetieren auf und gelten als eine der ältesten Verteidigungsstrategien überhaupt. Michael Zasloff beschrieb sie in seiner oft zitierten Übersichtsarbeit in Nature aus dem Jahr 2002 als allgegenwärtigen Bestandteil der angeborenen Immunität vielzelliger Organismen. Die Antimicrobial Peptide Database (APD3) führte im Jahr 2016 bereits 2 619 antimikrobielle Peptide, darunter 321 pflanzliche Sequenzen, 261 Bakteriozine und 1 972 tierische Wirtsabwehrpeptide. In der 2026 veröffentlichten Version APD6 ist dieser Bestand nochmals deutlich gewachsen.

Wichtig ist eine begriffliche Unterscheidung, die in populären Darstellungen oft verloren geht. Ein Teil der Substanzen, die umgangssprachlich als antimikrobielle Peptide bezeichnet werden, entsteht nicht an Ribosomen, sondern wird von bakteriellen Enzymkomplexen nicht-ribosomal zusammengesetzt. Dazu zählen Polymyxine, Daptomycin und Vancomycin. Diese Moleküle sind Peptidantibiotika, aber keine Wirtsabwehrpeptide im immunologischen Sinn. Die Abgrenzung ist für das Verständnis des Zulassungsstands entscheidend und wird weiter unten aufgegriffen.

Hinweis: Dieser Artikel dient ausschließlich Bildungszwecken und ersetzt keine medizinische Beratung. Bei Verdacht auf eine Infektion wenden Sie sich bitte an eine Ärztin oder einen Arzt.

Beim Menschen sitzen AMPs überall dort, wo der Organismus unmittelbaren Kontakt zur Umwelt hat: in der Haut, in den Atemwegen, im Darm, in der Mundhöhle und in den Granula von Immunzellen. Die beiden quantitativ bedeutendsten Familien sind die Defensine und die Cathelicidine.

Defensine sind kleine, cysteinreiche Peptide mit drei charakteristischen Disulfidbrücken. Tomas Ganz unterschied in seiner Übersichtsarbeit in Nature Reviews Immunology (2003) die Alpha-Defensine, die unter anderem in den azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten sowie in den Paneth-Zellen der Dünndarmkrypten gespeichert werden, von den Beta-Defensinen, die vor allem von Epithelzellen der Haut und der Schleimhäute gebildet werden. Defensine tragen damit sowohl zur mikrobiziden Leistung der Granulozyten als auch zur Barrierefunktion von Darm und Haut bei.

Cathelicidine zeichnen sich durch eine konservierte N-terminale Cathelin-Domäne und eine variable antimikrobielle C-terminale Domäne aus, die erst durch proteolytische Abspaltung freigesetzt wird. Der Mensch besitzt nur ein einziges Cathelicidin, dessen aktives Fragment LL-37 heißt und aus dem Vorläuferprotein hCAP18 hervorgeht. Mehr zu diesem Molekül finden Sie im ausführlichen LL-37 Leitfaden.

Daneben existieren beim Menschen weitere, organspezifische Vertreter. Histatine sind histidinreiche, kationische Peptide aus den Speicheldrüsen, die vor allem gegen Hefen wie Candida albicans wirksam sind. Dermcidin wird über die ekkrinen Schweißdrüsen auf die Hautoberfläche abgegeben und ist, anders als die meisten AMPs, anionisch. Lactoferricin entsteht durch enzymatische Spaltung aus Lactoferrin, einem Protein der Muttermilch und sekretorischer Flüssigkeiten.

Außerhalb des Menschen ist die Vielfalt noch größer. Pflanzen bilden Defensine, Thionine und zyklische Cyclotide. Insekten produzieren Cecropine, Drosomycin und eigene Defensine. Amphibien sind eine klassische Quelle: Magainine wurden aus der Haut des Krallenfrosches Xenopus laevis isoliert und bildeten die Vorlage für den späteren Arzneistoffkandidaten Pexiganan. Tiergifte enthalten ebenfalls membranaktive Peptide, etwa Melittin aus Bienengift, das allerdings wenig zwischen mikrobiellen und menschlichen Zellen unterscheidet und daher als Arzneistoff problematisch bleibt. Bakterien schließlich bilden Bakteriozine, von denen Nisin als Lebensmittelkonservierungsstoff seit Jahrzehnten im Einsatz ist.

Der am besten verstandene Mechanismus ist die Störung der mikrobiellen Zytoplasmamembran. Der erste Schritt ist elektrostatisch: Die Außenseite gramnegativer Bakterien trägt Lipopolysaccharide, grampositive Bakterien tragen Lipoteichonsäuren, und die innere Membran beider Gruppen enthält einen hohen Anteil anionischer Phospholipide wie Phosphatidylglycerol und Cardiolipin. Das kationische Peptid wird von dieser Nettoladung angezogen und reichert sich an der Oberfläche an.

Erst in dieser Umgebung nimmt das Peptid häufig seine endgültige Struktur an. Viele lineare AMPs liegen in wässriger Lösung ungeordnet vor und falten sich beim Membrankontakt zu einer amphipathischen Alpha-Helix, bei der alle hydrophoben Seitenketten auf einer Seite und alle geladenen auf der gegenüberliegenden Seite zu liegen kommen. Diese Geometrie ist die eigentliche Funktionseinheit.

Für das, was dann folgt, beschreibt die Literatur mehrere, nicht gegenseitig ausschließende Modelle. Beim Barrel-Stave-Modell lagern sich Peptidhelices wie Dauben eines Fasses zu einem Kanal zusammen, dessen Wand ausschließlich aus Peptid besteht. Beim toroidalen Porenmodell krümmen sich die Lipidkopfgruppen mit in die Pore hinein, sodass die Kanalwand aus Peptid und Lipid gemeinsam gebildet wird. Beim Teppichmodell (carpet model) belegen die Peptide die Oberfläche flächig und lösen die Doppelschicht oberhalb einer Schwellenkonzentration detergenzartig auf.

Die Folgen sind in allen Fällen ähnlich: Das Membranpotential bricht zusammen, Ionen und Metabolite treten aus, die Protonenmotorische Kraft und damit die ATP-Synthese kommen zum Erliegen. Weil dieser Angriff physikalischer Natur ist und kein hochspezifisches Enzym voraussetzt, verläuft die Abtötung oft innerhalb von Minuten statt Stunden und erfasst auch metabolisch ruhende Zellen, die gegenüber vielen klassischen Antibiotika toleranter sind.

Die relative Selektivität gegenüber menschlichen Zellen beruht auf zwei Unterschieden. Erstens ist die Außenseite tierischer Zellmembranen überwiegend zwitterionisch, also nach außen hin elektrisch weitgehend neutral. Zweitens enthält sie Cholesterin, das die Lipidschicht versteift und die Insertion von Peptiden erschwert. Diese Selektivität ist allerdings graduell und nicht absolut, was eine der zentralen Sicherheitsfragen der AMP-Entwicklung bleibt.

Die Fixierung auf die Membran greift zu kurz. Ein erheblicher Teil der AMPs durchquert die Membran, ohne sie messbar zu zerstören, und entfaltet seine Wirkung im Zellinneren. Die Übersichtsarbeiten von Mookherjee und Kollegen in Nature Reviews Drug Discovery (2020) sowie von Magana und Kollegen in The Lancet Infectious Diseases (2020) stellen diese Mehrzieligkeit ausdrücklich in den Vordergrund.

Zu den beschriebenen intrazellulären Angriffspunkten gehören die Bindung an DNA und RNA mit nachfolgender Hemmung von Replikation und Transkription, die Blockade der Proteinbiosynthese am Ribosom, die Hemmung von Chaperonen wie DnaK, die für die korrekte Faltung bakterieller Proteine zuständig sind, sowie die Störung der Zellteilungsmaschinerie. Einige Peptide greifen zusätzlich in die Zellwandsynthese ein, indem sie den Vorläufer Lipid II binden und damit den Einbau neuer Peptidoglykan-Bausteine verhindern. Nisin ist dafür das klassische Beispiel.

Bei Pilzen sind die Mechanismen teils anders gelagert. Für das Speichelpeptid Histatin 5 ist dokumentiert, dass es in die Hefezelle aufgenommen wird und dort einen nicht-lytischen Ausstrom von intrazellulärem ATP sowie eine Störung der Volumenregulation und des Zellzyklus bei Candida albicans auslöst. Die Abtötung erfolgt also ohne das grobe Aufreißen der Membran, das man bei rein membranolytischen Peptiden beobachtet.

Diese Mehrzieligkeit hat eine evolutionäre Konsequenz, die in der Diskussion um Resistenzen häufig angeführt wird. Ein Erreger, der gegen ein Peptid mit fünf voneinander unabhängigen Angriffspunkten unempfindlich werden soll, muss mehrere Eigenschaften gleichzeitig verändern. Das ist deutlich unwahrscheinlicher als eine Punktmutation in einem einzelnen Zielenzym, wie sie bei vielen konventionellen Antibiotika ausreicht. Dass daraus aber keine Resistenzsicherheit folgt, zeigt der Abschnitt zur Antibiotikaresistenz.

Zu beachten ist, dass ein Großteil dieser mechanistischen Erkenntnisse aus In-vitro-Experimenten und Tiermodellen stammt. Ob ein Mechanismus, der in gepufferter Lösung bei definierter Ionenstärke sichtbar wird, auch im menschlichen Gewebe mit hohem Salz-, Protein- und Proteasegehalt relevant bleibt, ist eine eigene und oft unbeantwortete Frage.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat sich die Perspektive auf diese Molekülklasse verschoben. Viele Forschungsgruppen bevorzugen inzwischen den Begriff Wirtsabwehrpeptide (host defence peptides), weil die direkte mikrobizide Wirkung unter physiologischen Bedingungen oft schwächer ausfällt als im Reagenzglas, während die Einflüsse auf das Immunsystem bei vergleichsweise niedrigen Konzentrationen messbar bleiben.

Robert Hancock, Evan Haney und Erin Gill fassten diese Sichtweise 2016 in Nature Reviews Immunology zusammen. Beschrieben sind unter anderem die Anlockung von Neutrophilen, Monozyten und T-Zellen zum Infektionsort, die Beeinflussung der Reifung dendritischer Zellen, die Modulation von Signalwegen nach Aktivierung von Toll-like-Rezeptoren, die Förderung von Angiogenese und Reepithelialisierung bei der Wundheilung sowie die Abschwächung der durch Lipopolysaccharid ausgelösten Zytokinfreisetzung.

Gerade der letzte Punkt ist bemerkenswert, weil er eine gegenläufige Logik beschreibt. Ein Peptid, das Bakterien abtötet, würde man zunächst als entzündungsfördernd einordnen. Tatsächlich können mehrere Wirtsabwehrpeptide gleichzeitig die Erregerlast senken und die überschießende Entzündungsantwort dämpfen, also jenen Anteil der Gewebeschädigung reduzieren, der nicht vom Erreger, sondern von der Abwehrreaktion selbst ausgeht. Aus dieser Doppelfunktion ist das Konzept der sogenannten innate defence regulator peptides (IDR-Peptide) hervorgegangen, die gezielt auf Immunmodulation und nicht auf direkte Abtötung hin entworfen werden.

Die Schnittstelle zwischen Peptiden und Entzündungsregulation ist auch außerhalb der klassischen AMP-Forschung ein aktives Feld. Das Tripeptid KPV, ein Fragment des Alpha-Melanozyten-stimulierenden Hormons, wird präklinisch sowohl wegen entzündungshemmender als auch wegen antimikrobieller Eigenschaften untersucht. Thymosin Alpha-1 wiederum wird als Modulator der T-Zell-Antwort erforscht. Einen Überblick über die Studienlage in diesem Bereich gibt der Beitrag zu Peptiden und Entzündungsprozessen.

Für die Arzneimittelentwicklung ist diese Verschiebung praktisch bedeutsam: Ein immunmodulatorisch wirksames Peptid muss nicht zwingend hohe Konzentrationen am Infektionsort erreichen, was die pharmakokinetischen Anforderungen senkt. Allerdings sind immunmodulatorische Endpunkte in klinischen Studien schwerer zu definieren und zu messen als eine Keimzahlreduktion.

Unter den menschlichen AMPs ist LL-37 das mit Abstand am intensivsten charakterisierte Molekül. Es besteht aus 37 Aminosäuren, beginnt mit zwei Leucinresten (daher der Name), enthält kein Cystein und bildet daher im Gegensatz zu den Defensinen keine Disulfidbrücken. Stattdessen nimmt es beim Membrankontakt eine amphipathische Alpha-Helix ein. Freigesetzt wird es durch proteolytische Spaltung aus dem 18-kDa-Vorläuferprotein hCAP18, das in Neutrophilen, Keratinozyten und epithelialen Zellen gebildet wird.

Eine 2025 in International Journal of Molecular Sciences erschienene Übersichtsarbeit von Voronko und Kollegen beschreibt für LL-37 ein breites Aktivitätsspektrum gegen Bakterien, Pilze, Viren und Parasiten sowie ausgeprägte immunmodulatorische Eigenschaften. Dieselbe Arbeit benennt jedoch unmissverständlich die Hindernisse für eine klinische Anwendung: geringe Stabilität gegenüber Proteasen, Zytotoxizität gegenüber körpereigenen Zellen und hohe Produktionskosten. Zahlreiche verkürzte oder chemisch modifizierte LL-37-Analoga werden deshalb mit dem Ziel entwickelt, das therapeutische Fenster zu erweitern.

LL-37 ist zugleich ein gutes Beispiel dafür, dass biologische Vielseitigkeit nicht automatisch ein Vorteil ist. Dasselbe Peptid, das antimikrobiell und wundheilungsfördernd wirkt, ist auch an Prozessen der Angiogenese und an der Pathophysiologie chronisch entzündlicher Hauterkrankungen beteiligt und wurde im Zusammenhang mit Tumorbiologie sowohl mit fördernden als auch mit hemmenden Effekten beschrieben. Ein Eingriff in dieses Netzwerk ist entsprechend schwer vorherzusagen.

Die Defensine bilden die zweite große Gruppe. Beim Menschen sind unter anderem die Alpha-Defensine HNP-1 bis HNP-4 aus neutrophilen Granulozyten sowie HD-5 und HD-6 aus den Paneth-Zellen des Dünndarms beschrieben, dazu mehrere Beta-Defensine epithelialen Ursprungs. Sie tragen zur Abtötung phagozytierter Erreger bei und formen die Zusammensetzung der Darmmikrobiota mit. Eine Reihe von Erkrankungen ist mit veränderter Defensinexpression assoziiert worden, wobei Assoziation nicht gleichbedeutend mit Ursächlichkeit ist.

Histatine schließlich illustrieren die Bedeutung des Milieus. Histatin 5 tötet Candida albicans in vitro bereits in Konzentrationen ab, wie sie im Speichel vorliegen. In der realen Mundhöhle wird diese Aktivität jedoch durch Salze, zweiwertige Metallionen, Mucine und Proteasen erheblich abgeschwächt. Genau dieser Abstand zwischen Reagenzglas und Gewebe ist das wiederkehrende Thema der gesamten AMP-Forschung.

Die Zunahme multiresistenter gramnegativer Erreger hat die Suche nach Wirkprinzipien verstärkt, die sich grundsätzlich von denen der etablierten Antibiotikaklassen unterscheiden. AMPs sind aus mehreren Gründen attraktive Kandidaten: Sie wirken schnell, ihr Angriffspunkt ist überwiegend struktureller und nicht enzymatischer Natur, sie erfassen häufig auch ruhende Zellen und Biofilme, und sie zeigen in vitro meist keine Kreuzresistenz zu klassischen Antibiotikaklassen.

Magana und Kollegen ordneten diese Argumente 2020 in The Lancet Infectious Diseases ein und betonten dabei auch die mögliche Rolle von AMPs als Kombinationspartner. Mehrere Peptide erhöhen die Permeabilität der äußeren Membran gramnegativer Bakterien und können dadurch die Aufnahme konventioneller Antibiotika verbessern, die allein kaum ins Zellinnere gelangen.

Gleichzeitig muss eine verbreitete Vereinfachung korrigiert werden. Die Behauptung, Bakterien könnten gegen AMPs keine Resistenz entwickeln, ist nicht haltbar. Andersson, Hughes und Kubicek-Sutherland legten 2016 in Drug Resistance Updates eine Übersicht über die bekannten Mechanismen vor: Modifikation des Lipid A beziehungsweise der Zellwandbestandteile zur Verringerung der negativen Oberflächenladung, Efflux-Pumpen, die das Peptid wieder hinausbefördern, sezernierte Proteasen, die es abbauen, sowie Veränderungen der Membranfluidität. Resistenz lässt sich im Labor regelhaft selektieren.

Bei den Polymyxinen ist dieses Szenario längst klinische Realität. Die Übersichtsarbeit von Carole Ayoub Moubareck in Membranes (2020) beschreibt sowohl chromosomal kodierte Resistenzwege über die Zweikomponentensysteme PhoP-PhoQ und PmrA-PmrB als auch plasmidvermittelte Mechanismen über die mobilen Colistinresistenz-Gene der mcr-Familie. Plasmidvermittelte Resistenz ist besonders problematisch, weil sie sich horizontal zwischen Bakterienstämmen und Spezies ausbreiten kann.

Hinzu kommt ein Sicherheitsaspekt, der speziell diese Substanzklasse betrifft. Da therapeutische AMPs strukturell körpereigenen Abwehrpeptiden ähneln, besteht theoretisch das Risiko, dass induzierte Resistenz gegen ein Arzneimittelpeptid zugleich die Empfindlichkeit gegenüber menschlichen Wirtsabwehrpeptiden senkt. Dieses Risiko einer Kreuzresistenz mit der eigenen angeborenen Immunität wird in der Literatur ausdrücklich diskutiert und gehört zu den Gründen, weshalb die Entwicklung mit besonderer Sorgfalt betrieben werden muss.

Hier lohnt sich eine nüchterne Bestandsaufnahme, weil zwischen öffentlicher Wahrnehmung und Zulassungsrealität eine erhebliche Lücke klafft. Zugelassen sind im Wesentlichen nicht-ribosomal synthetisierte Peptide und Lipopeptide bakteriellen Ursprungs. Kein humanes Wirtsabwehrpeptid wie LL-37 oder ein Defensin besitzt derzeit eine Zulassung als systemisches Arzneimittel.

Die Polymyxine haben eine bemerkenswerte Geschichte. Colistin und Polymyxin B wurden in den 1950er Jahren eingeführt, in den frühen 1970er Jahren wegen ausgeprägter Nephro- und Neurotoxizität weitgehend aus dem systemischen Gebrauch verdrängt und erst durch die Ausbreitung carbapenemresistenter gramnegativer Erreger als Mittel der letzten Wahl reaktiviert. Ihr Mechanismus entspricht dem klassischen AMP-Prinzip: Bindung an das Lipid A des Lipopolysaccharids, Verdrängung zweiwertiger Kationen und Destabilisierung der äußeren Membran.

Daptomycin ist ein instruktives Beispiel dafür, dass Membranaktivität klinisch beherrschbar sein kann. Silverman, Perlmutter und Shapiro zeigten 2003 in Antimicrobial Agents and Chemotherapy, dass die bakterizide Wirkung von Daptomycin zeitlich und dosisabhängig mit der Depolarisation der Membran von Staphylococcus aureus korreliert und mit einem calciumabhängigen Kaliumausstrom einhergeht. Neuere Arbeiten ergänzen einen zweiten, davon unabhängigen Mechanismus über die Bindung an Zellwandvorläuferlipide. Eine wichtige praktische Einschränkung: Daptomycin wird durch pulmonales Surfactant inaktiviert und ist deshalb zur Behandlung von Pneumonien nicht geeignet.

Die Liste zeigt ein Muster. Zugelassen wurden Moleküle, die mikrobiologisch hochwirksam sind und deren Toxizität entweder durch topische Anwendung umgangen oder im Fall lebensbedrohlicher Infektionen in Kauf genommen wird. Genau dieses Nutzen-Risiko-Kalkül ist bei den Kandidaten aus der Wirtsabwehrpeptid-Forschung bislang seltener aufgegangen.

Mehrere Programme haben die späte klinische Phase erreicht. Ihr Verlauf ist lehrreich, weil er die typischen Bruchstellen sichtbar macht.

Pexiganan (MSI-78, Handelsname Locilex) ist ein synthetisches Analogon des Froschpeptids Magainin 2. Lipsky, Holroyd und Zasloff berichteten 2008 in Clinical Infectious Diseases über zwei aufeinanderfolgende doppelblinde, kontrollierte Studien, in denen Pexiganan-Creme mit oralem Ofloxacin bei leicht infizierten diabetischen Fußulzera verglichen wurde. Eine Zulassung erfolgte nicht. Ein erneuter Anlauf mit den beiden Phase-3-Studien OneStep-1 und OneStep-2 verfehlte 2016 den primären Endpunkt der Überlegenheit gegenüber der wirkstofffreien Cremegrundlage plus standardisierter Wundversorgung, und auch der sekundäre mikrobiologische Endpunkt wurde nicht erreicht. Das Programm wurde eingestellt.

Omiganan, ein Derivat des Rinderpeptids Indolicidin, wurde zunächst zur Vorbeugung katheterassoziierter Infektionen und später topisch bei papulopustulöser Rosazea geprüft. Trotz überzeugender In-vitro-Daten ließ sich in den klinischen Studien kein Vorteil gegenüber den vorhandenen Optionen belegen. Auch Omiganan ist nicht zugelassen.

Murepavadin verfolgte einen anderen Ansatz: ein Protegrin-abgeleitetes, zyklisches Peptidmimetikum mit einem spezifischen Angriffspunkt am Lipopolysaccharid-Transportprotein LptD von Pseudomonas aeruginosa. Die intravenösen Phase-3-Studien bei nosokomialer Pneumonie wurden im Mai 2019 wegen einer unerwartet hohen Rate akuter Nierenschädigungen im Verumarm gestoppt und anschließend eingestellt. Die Substanz wird seither in inhalativer Form weiterverfolgt, um die systemische Exposition zu senken.

Darüber hinaus befinden sich zahlreiche Kandidaten in früheren Phasen: verkürzte und stabilisierte LL-37-Analoga, Peptidmimetika wie Brilacidin, die die amphipathische Architektur der Defensine mit nicht-peptidischem Rückgrat nachbilden, Lantibiotika-Derivate, Bakteriozine mit engem Wirkspektrum sowie immunmodulatorische IDR-Peptide. Ein stark wachsender Zweig nutzt maschinelles Lernen, um aus Sequenzräumen und Proteomdaten neue Kandidaten vorherzusagen; hier steht der Nachweis klinischer Relevanz allerdings noch aus.

Die Bilanz ist damit nüchtern: Trotz jahrzehntelanger Forschung und mehrerer Tausend beschriebener Peptide ist kein klassisches Wirtsabwehrpeptid als systemisches Antiinfektivum zugelassen. Die erfolgreichsten Zulassungen stammen aus der bakteriellen Naturstoffchemie, nicht aus der Immunologie.

Die Hindernisse sind gut beschrieben und wiederholen sich über die Programme hinweg. Eine 2025 in Drug Resistance Updates erschienene Übersichtsarbeit von Gao und Kollegen zu Verabreichungsstrategien benennt proteolytische Instabilität, kurze Halbwertszeiten bei systemischer oder oraler Gabe, Wirtstoxizität und hohe Produktionskosten als die zentralen Engpässe.

Proteolyse und Stabilität. Lineare Peptide aus L-Aminosäuren werden von körpereigenen und bakteriellen Proteasen rasch gespalten. Gegenstrategien sind der Einbau von D-Aminosäuren, Zyklisierung, Endgruppenmodifikation, Peptidmimetika mit verändertem Rückgrat oder die Verkapselung in Nanoträgern. Jede dieser Maßnahmen verändert jedoch auch Aktivität und Toxizitätsprofil und muss neu geprüft werden.

Milieuabhängigkeit. Viele AMPs verlieren einen Großteil ihrer Aktivität bei physiologischer Ionenstärke, in Gegenwart zweiwertiger Kationen oder nach Bindung an Serumproteine. Ein eindrucksvoller MHK-Wert in verdünntem Nährmedium sagt daher wenig über die Wirksamkeit im Gewebe aus. Dieser Punkt erklärt einen erheblichen Teil der Diskrepanz zwischen präklinischen Daten und klinischen Ergebnissen.

Toxizität. Die Selektivität für mikrobielle gegenüber menschlichen Membranen ist relativ, nicht absolut. Hämolyse, Zytotoxizität gegenüber Epithel- und Immunzellen sowie Nephrotoxizität sind die am häufigsten limitierenden Befunde. Die Nierenschädigungen unter Murepavadin und die seit Jahrzehnten bekannte Nephrotoxizität der Polymyxine sind keine Ausreißer, sondern Ausdruck eines strukturellen Problems dieser Wirkstoffklasse. Zusätzlich können Peptide Immunreaktionen auslösen oder, bei körpernahen Sequenzen, in physiologische Signalwege eingreifen.

Kosten und Herstellung. Die Festphasensynthese längerer Peptide ist pro Gramm um Größenordnungen teurer als die Herstellung niedermolekularer Antibiotika. Für eine Substanzklasse, die vor allem in Ländern mit begrenzten Gesundheitsbudgets gegen resistente Erreger gebraucht würde, ist das ein ökonomisches Hindernis, das unabhängig von jeder wissenschaftlichen Frage besteht. Rekombinante Expression ist eine Alternative, scheitert aber oft an der Toxizität des Produkts für den Produktionsorganismus.

Rechtlicher Status und Sicherheitshinweis. Mit Ausnahme der oben aufgeführten zugelassenen Arzneistoffe sind antimikrobielle Peptide nicht als Arzneimittel für den Menschen zugelassen. Viele werden ausschließlich als Forschungschemikalien vertrieben, und der rechtliche Rahmen unterscheidet sich zwischen den Ländern erheblich. Dieser Beitrag dient ausschließlich Bildungszwecken, gibt bewusst keine Dosierungen oder Anwendungsprotokolle an und stellt keine Empfehlung zur Anwendung dar. Eine Selbstbehandlung von Infektionen ist gefährlich und kann die Resistenzentwicklung beschleunigen. Bitte besprechen Sie jede Frage zu Infektionen oder Antibiotika mit einer qualifizierten medizinischen Fachperson.