Cilastatin
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 11. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Cilastatin ist ein Arzneistoff, der zusammen mit dem Antibiotikum Imipenem verabreicht wird und die schnelle Metabolisierung des Imipenems verzögern soll. Cilastatin ist ein Enzymhemmstoff und selbst kein Antibiotikum. Es inhibiert das Nierenenzym Dehydropeptidase-I, das für die Metabolisierung des Imipenems verantwortlich ist.
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Was ist Cilastatin?
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Cilastatin (chemische Summenformel: C16H26N2O5S) ist ein weißes bis hellgelbes amorphes Pulver (Cilastatin-Natrium). In der Pharmazie wird es als Hemmstoff der Dehydropeptidase-I genutzt, einer Peptidase der Niere; es verhindert damit den Abbau des Imipenems und nicht etwa den Abbau von Proteinen des Körpers.
Cilastatin hemmt das Enzym Dehydropeptidase-I. Die Hemmung erfolgt kompetitiv und reversibel, d.h. Cilastatin besetzt das aktive Zentrum der Dehydropeptidase-I und verdrängt dort das Imipenem, das sonst von diesem Enzym abgebaut würde. Nach Absetzen des Cilastatins ist die Hemmung aufgehoben, da das Enzym dann wieder frei zugänglich ist.
Die Wirkstoffmonografie beschreibt Cilastatin als kompetitiven, umkehrbaren und spezifischen Hemmer der Dehydropeptidase-I. Das Wort „spezifisch“ ist dabei nicht nebensächlich: Der Wirkstoff richtet sich gegen dieses eine Nierenenzym und nicht gegen Enzyme des Eiweißstoffwechsels allgemein. Ebenso ausdrücklich hält die Monografie zwei weitere Punkte fest, die Cilastatin von einem Antibiotikum abgrenzen: Es besitzt selbst keine antibakterielle Wirkung, und es beeinflusst die antibakterielle Wirkung des Imipenems nicht.
Pharmakologische Wirkung
Cilastatin wird als Pulver zur Herstellung einer Infusionslösung verwendet. Hieraus lässt sich ableiten, dass die Applikation immer intravenös stattfindet. Zur Pharmakokinetik ist zu sagen, dass die Plasmahalbwertszeit des Arzneistoffes durchschnittlich eine Stunde beträgt.
Über den weiteren Verbleib im Körper ist Folgendes bekannt: Ein Teil des Cilastatins ist im Blutplasma an Eiweiße gebunden, der weitaus größte Teil verlässt den Körper innerhalb weniger Stunden unverändert mit dem Urin. Ein kleinerer Anteil wird zuvor in ein Abbauprodukt umgewandelt, das die Dehydropeptidase-I ebenso hemmt wie die Ausgangssubstanz. Sobald Cilastatin aus dem Blut verschwunden ist, erreicht die Aktivität des Nierenenzyms in der Regel rasch wieder ihre gewohnten Werte – die Hemmung ist also nicht von Dauer.
Cilastatin wird in Form seines Salzes Cilastatin-Natrium verabreicht. Der Wirkmechanismus des Cilastatins besteht in einer Hemmung der Dehydropeptidase-I, einem Nierenenzym, das für die Metabolisierung des Imipenems verantwortlich ist.
Es liegt, bei gleichzeitiger Gabe, eine kompetitive Hemmung vor, das heißt, das Cilastatin besetzt das aktive Zentrum des Nierenenzyms und 'kämpft' mit dem Imipenem um diese Bindungsstelle. Die Dehydropeptidase-I wird so in ihrer Aktivität gehemmt bzw. an ihrer Aktivität gehindert. Dies ist die gewünschte Wirkung des Arzneistoffes, da eine Metabolisierung des Imipenems durch diesen Vorgang verzögert wird.
Durch die verzögerte Metabolisierung entstehen höhere Konzentrationen und eine längere Wirkdauer des Imipenems. Das Imipenem wird in der Niere hydrolisiert, das heißt, es wird durch Anlagerung eines Wassermoleküls aufgespalten. Bei dieser Metabolisierung des Imipenems entstehen antibakteriell unwirksame Abbauprodukte. Nierenschädigend wirkt nach Tierversuchen das Imipenem selbst: Bei Kaninchen und Affen verhinderte die gleichzeitige Gabe von Cilastatin diesen Effekt, und zwar den vorliegenden Daten zufolge dadurch, dass Cilastatin die Aufnahme des Imipenems in die Zellen der Nierenkanälchen hemmt.
Medizinische Anwendung & Verwendung
Cilastatin wird in fixer Kombination zusammen mit Imipenem, einem Antibiotikum aus der Gruppe der Beta-Laktam-Antibiotika, eingesetzt. Es hat die Aufgabe, eine schnelle Metabolisierung des Imipenems zu verhindern. Dies ist notwendig, um für die gewünschte therapeutische Wirkung eine ausreichend hohe Konzentration des Antibiotikums zu erhalten.
Des Weiteren zeigte sich im Tierversuch eine Reduzierung der nephrotoxischen Wirkung des Imipenems, wenn es in Kombination mit Cilastatin eingesetzt wurde. Cilastatin selbst wirkt nicht antibakteriell. Es beeinflusst die antibakterielle Wirkung des Imipenems nicht, es verhindert lediglich die schnelle Metabolisierung des Imipenems, was dessen Konzentration im Plasma erhöht. Chemisch betrachtet stellt Cilastatin ein Derivat der natürlichen Aminosäure (R)-Cystein dar.
Imipenem, das Antibiotikum, das zusammen mit Cilastatin verabreicht wird, wirkt über eine Hemmung der Zellwandsynthese der Bakterien bakterizid. Es besteht eine Stabilität gegenüber bakteriellen Beta-Laktamasen. Imipenem ist ein Breitspektrumantibiotikum, das aerobe und anaerobe, grampositive und gramnegative Bakterien erfasst.
Es wird als Reserveantibiotikum zur Therapie lebensbedrohlicher bakterieller Infektionen eingesetzt. Auch Mischinfektionen gehören zu den Indikationen des Imipenems. Aus den genannten Indikationen ergibt sich eine strenge Indikationsstellung für den Einsatz der Kombination Imipenem/Cilastatin. Imipenem wird stets in Kombination mit Cilastatin verabreicht, weil es sonst in der Niere rasch abgebaut würde. Seit 2020 ist in der Europäischen Union außerdem eine Dreierkombination aus Imipenem, Cilastatin und dem Betalactamase-Hemmer Relebactam zugelassen.
Die zugelassenen Anwendungsgebiete der Zweierkombination sind eng umrissen. Die deutsche Fachinformation nennt komplizierte Infektionen im Bauchraum, schwere Formen der Lungenentzündung einschließlich solcher, die im Krankenhaus oder unter künstlicher Beatmung erworben wurden, Infektionen während und nach der Geburt, komplizierte Infektionen der Harnwege sowie komplizierte Infektionen der Haut und des Weichteilgewebes. Hinzu kommen die Behandlung von Fieber bei einem Mangel an bestimmten weißen Blutkörperchen (Neutropenie), wenn eine bakterielle Infektion als Ursache vermutet wird, und die Behandlung einer Bakteriämie, die mit einer der genannten Infektionen zusammenhängt oder bei der ein solcher Zusammenhang vermutet wird.
Bei der Dreierkombination ist das Anwendungsgebiet zusätzlich erweitert: auf eine Bakteriämie, also den Nachweis von Bakterien im Blut, die mit einer im Krankenhaus oder unter Beatmung erworbenen Lungenentzündung zusammenhängt oder bei der ein solcher Zusammenhang vermutet wird, sowie Infektionen mit sauerstoffabhängigen gramnegativen Erregern bei Erwachsenen, für die nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten bestehen. Für diese letzte Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, zuvor einen in der Infektionsmedizin erfahrenen Facharzt hinzuzuziehen und dabei den Schweregrad der Infektion, die örtliche Resistenzlage und das Risiko carbapenemfester Erreger zu berücksichtigen.
Verabreichung & Dosierung
Cilastatin wird häufig in Kombination mit Imipenem, einem Breitbandantibiotikum, verwendet, um dessen Wirksamkeit zu erhöhen. Cilastatin hemmt ein Enzym in den Nieren (Dehydropeptidase I), das Imipenem abbaut, und erhöht so dessen Konzentration und Wirkung. Bei der Verabreichung und Dosierung von Cilastatin sind einige wichtige Punkte zu beachten:
Kombination mit Imipenem: Cilastatin wird ausschließlich zusammen mit Imipenem verwendet und ist nicht für die Monotherapie geeignet. Die übliche Kombination (Imipenem/Cilastatin) wird in festgelegten Verhältnissen als intravenöse Injektion oder Infusion verabreicht.
Dosierung: Die Dosierung hängt von der Art und Schwere der Infektion, der Empfindlichkeit der Erreger, dem Gewicht des Patienten und der Nierenfunktion ab. Bei Erwachsenen liegt die empfohlene Dosis im Allgemeinen zwischen 250 mg und 1 g Imipenem mit einer gleichen Menge Cilastatin, aufgeteilt in mehrere Dosen pro Tag.
Nierenfunktion: Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion muss die Dosis angepasst werden, um die Ansammlung von Imipenem und Cilastatin im Körper zu verhindern.
Überwachung: Während der Behandlung sollten Patienten sorgfältig überwacht werden, insbesondere diejenigen mit Nierenproblemen, um sicherzustellen, dass keine toxischen Wirkungen auftreten.
Allergien: Patienten mit bekannten Allergien gegen Beta-Lactam-Antibiotika wie Penicilline oder Cephalosporine sollten Cilastatin/Imipenem mit Vorsicht verwenden, da das Risiko von Kreuzallergien besteht.
Eine gründliche medizinische Bewertung und eine genaue Dosierung durch einen Arzt sind für eine sichere und wirksame Behandlung entscheidend.
Risiken & Nebenwirkungen
Die Wirkstoffmonografie ordnet die unerwünschten Wirkungen der Kombination aus Imipenem und Cilastatin nach Häufigkeitsstufen. Als häufig, also bei mindestens einem von hundert und weniger als einem von zehn Behandelten, gelten eine Vermehrung bestimmter weißer Blutkörperchen, eine Venenentzündung mit Blutgerinnselbildung an der Infusionsstelle, Durchfall, Übelkeit und Erbrechen, Hautausschlag sowie ein Anstieg zweier Leberwerte und der alkalischen Phosphatase im Blut.
Zwei weitere Punkte betreffen nicht das Befinden, sondern Befunde und Fähigkeiten. Unter der Behandlung kann der Coombs-Test, eine Blutuntersuchung auf Antikörper gegen rote Blutkörperchen, positiv ausfallen, ohne dass eine entsprechende Erkrankung vorliegt. Und obwohl eigene Untersuchungen dazu fehlen, können Nebenwirkungen wie Halluzinationen, Schwindel und Schläfrigkeit die Fähigkeit beeinträchtigen, ein Fahrzeug zu führen oder Maschinen zu bedienen.
Zu den Nebenwirkungen und Risiken, die durch das Cilastatin hervorgerufen werden können, zählen Überempfindlichkeiten mit lokalen Gewebeverhärtungen und Schmerzen; allergische Reaktionen wie lokale Hautreizungen, Hautrötungen, Hautausschläge, Juckreiz, Urtikaria (Nesselsucht); Blutbildveränderungen wie eine Thrombozytose oder eine Eosinophilie sowie vorübergehende Leberfunktionsstörungen.
Zu den Kontraindikationen des Cilastatins bzw. der Kombination von Cilastatin mit Imipenem zählen Überempfindlichkeiten gegenüber Cilastatin, Überempfindlichkeiten gegenüber Imipenem oder einem anderen Carbapenem sowie schwere Überempfindlichkeitsreaktionen auf andere Beta-Laktam-Antibiotika. Bei Kindern unter einem Jahr und bei Kindern mit Nierenfunktionsstörungen reichen die vorliegenden Daten für eine Anwendungsempfehlung nicht aus. In der Schwangerschaft und in der Stillzeit darf das Arzneimittel nur nach sorgfältiger Abwägung von Nutzen und Risiko angewendet werden.
Kontraindikationen
Cilastatin wird in Kombination mit Imipenem verwendet, um dessen Wirksamkeit zu verbessern, indem es dessen Abbau in den Nieren hemmt. Bei der Anwendung von Cilastatin/Imipenem gibt es Gegenanzeigen und Vorsichtsmaßnahmen, die berücksichtigt werden sollten:
Allergie gegen Beta-Lactam-Antibiotika: Patienten, die auf Beta-Lactam-Antibiotika wie Penicilline oder Cephalosporine bereits schwer überempfindlich reagiert haben, etwa mit einem anaphylaktischen Schock oder einer schweren Hautreaktion, dürfen Cilastatin/Imipenem nicht erhalten, da das Risiko für eine Kreuzallergie besteht. Bei leichteren Allergien gegen diese Wirkstoffgruppe ist Vorsicht geboten.
Schwere Niereninsuffizienz: Cilastatin wird über die Nieren ausgeschieden. Bei Patienten mit schwerer Niereninsuffizienz (Kreatinin-Clearance unter 15 ml/min) kann die Ausscheidung beeinträchtigt sein, was zu einer Anhäufung und erhöhtem Risiko toxischer Wirkungen führen kann. Die Fachinformation formuliert hier verbindlicher als eine bloße Mahnung zur Vorsicht: Patienten mit einer so stark eingeschränkten Nierenleistung sollen die Wirkstoffkombination nur erhalten, wenn in kurzem zeitlichem Abstand eine Blutwäsche durchgeführt wird. Der Hintergrund ist, dass Cilastatin während einer Hämodialyse aus dem Blutkreislauf entfernt wird; die Gabe erfolgt deshalb jeweils im Anschluss an eine Dialysesitzung.
Zentrale Krampfanfälle: Patienten mit einer Vorgeschichte von Krampfanfällen oder anderen neurologischen Erkrankungen sollten vorsichtig sein, da Cilastatin/Imipenem das Risiko von Krampfanfällen erhöhen kann. Bei bekannten Erkrankungen des Zentralnervensystems ist besonders sorgfältig auf die Einhaltung der empfohlenen Dosierung zu achten.
Lebererkrankungen: Bei Patienten mit schweren Lebererkrankungen kann die Metabolisierung von Imipenem beeinflusst sein. Eine Anpassung der Dosierung und eine sorgfältige Überwachung sind in solchen Fällen erforderlich.
Schwangerschaft und Stillzeit: Während der Schwangerschaft und Stillzeit sollte die Anwendung von Cilastatin/Imipenem nur nach sorgfältiger Abwägung des Nutzen-Risiko-Verhältnisses erfolgen. Es gibt nur begrenzte Daten zur Sicherheit, weshalb Vorsicht geboten ist. In Untersuchungen an trächtigen Affen wurde eine Schädigung der Fortpflanzung beobachtet; welche Bedeutung das für den Menschen hat, ist nicht bekannt. In die Muttermilch gehen beide Wirkstoffe nur in geringen Mengen über und werden nach dem Schlucken kaum aufgenommen, sodass der Säugling ihnen voraussichtlich nicht in nennenswertem Umfang ausgesetzt ist.
Vor der Anwendung von Cilastatin/Imipenem ist eine gründliche medizinische Anamnese notwendig, um potenzielle Risiken auszuschließen.
Interaktionen mit anderen Medikamenten
Cilastatin wird immer in Kombination mit Imipenem angewendet, und die potenziellen Wechselwirkungen betreffen daher oft beide Wirkstoffe. Bei der Verwendung von Cilastatin/Imipenem sollten folgende Arzneimittelinteraktionen berücksichtigt werden:
Probenecid: Probenecid kann die Nierenausscheidung von Imipenem und Cilastatin verlangsamen, was zu höheren Blutspiegeln und einem erhöhten Risiko für Nebenwirkungen führen kann. Eine gleichzeitige Anwendung bedarf daher besonderer Aufmerksamkeit.
Ganciclovir: Bei gleichzeitiger Anwendung von Ganciclovir, einem antiviralen Medikament, und Imipenem/Cilastatin besteht ein erhöhtes Risiko für Krampfanfälle. Diese Kombination sollte daher nur mit Vorsicht und unter strenger Überwachung verwendet werden.
Valproinsäure: Imipenem/Cilastatin kann die Serumkonzentration von Valproinsäure, einem Antikonvulsivum, reduzieren und so dessen Wirksamkeit beeinträchtigen. Dies kann das Risiko von Anfällen erhöhen. Eine alternative Therapie für Valproinsäure sollte in Erwägung gezogen werden.
Cyclosporin: Die gleichzeitige Anwendung von Cyclosporin, einem Immunsuppressivum, und Imipenem/Cilastatin kann das Risiko von zentralnervösen Nebenwirkungen, einschließlich Krampfanfällen, erhöhen.
Antibiotika: Imipenem/Cilastatin kann in Kombination mit nierenschädigenden Antibiotika wie den Aminoglykosiden die Nephrotoxizität erhöhen. Eine Überwachung der Nierenfunktion ist bei gleichzeitiger Anwendung ratsam.
Es ist wichtig, den Arzt über alle eingenommenen Medikamente zu informieren, damit mögliche Wechselwirkungen erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden können.
Alternative Behandlungsmethoden
Wenn Cilastatin/Imipenem aufgrund von Unverträglichkeit oder Kontraindikationen nicht eingesetzt werden kann, stehen verschiedene alternative Behandlungsmethoden und Wirkstoffe zur Verfügung:
Andere Carbapeneme: Meropenem ist ein weiteres Breitbandantibiotikum aus der Carbapenem-Klasse, das ähnlich wie Imipenem wirkt, jedoch keine Kombination mit Cilastatin benötigt. Es wird häufig als Alternative bei Infektionen eingesetzt. Neben Meropenem nennt die Wirkstoffmonografie mit Doripenem und Ertapenem zwei weitere Vertreter der Carbapeneme, die zur Behandlung schwerer oder lebensbedrohlicher bakterieller Infektionen eingesetzt werden können und ebenfalls ohne einen Enzymhemmstoff auskommen. In Deutschland steht davon nur Ertapenem als Fertigarzneimittel zur Verfügung; die EU-Zulassung des Doripenem-Präparates Doribax wurde 2014 zurückgenommen.
Cephalosporine: Bei leichteren Infektionen können Cephalosporine der dritten oder vierten Generation wie Ceftriaxon oder Cefepim verwendet werden. Sie sind in der Regel gut verträglich und bieten eine breite antibakterielle Wirkung.
Piperacillin/Tazobactam: Diese Kombination bietet ein breites antimikrobielles Spektrum und wird häufig bei schweren Infektionen eingesetzt. Sie ist eine gute Alternative zu Cilastatin/Imipenem, insbesondere bei intraabdominellen Infektionen.
Fluorchinolone: Ciprofloxacin und Levofloxacin sind Breitbandantibiotika, die bei verschiedenen Infektionen wirksam sind. Sie können oral und intravenös verabreicht werden. Seit 2019 ist ihr Einsatz allerdings eingeschränkt: Wegen möglicher lang anhaltender und die Lebensqualität beeinträchtigender Nebenwirkungen an Muskeln, Sehnen, Gelenken und Nerven sollen sie nur noch dann angewendet werden, wenn andere Antibiotika nicht infrage kommen.
Aminoglycoside: Bei schweren Infektionen, insbesondere im Krankenhaus, können Aminoglycoside wie Gentamicin oder Tobramycin in Kombination mit anderen Antibiotika verwendet werden.
Die Wahl der besten Alternative hängt von der Art und Schwere der Infektion, den bekannten Resistenzmustern und den spezifischen Merkmalen des Patienten ab. Die Entscheidung sollte stets in Absprache mit einem Arzt erfolgen, um eine wirksame und sichere Behandlung sicherzustellen.
Quellen
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Jung, N., Rieg, S. (Hrsg.): Klinikleitfaden Infektiologie.
ISBN: 9783437223228
- Brodt, H.-R., Simon, C. (Hrsg.): Infektionstherapie.
ISBN: 9783132423435
- Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
ISBN: 9783437426223
- Geisslinger, G., Gudermann, T., Hinz, B., et al.: Mutschler Arzneimittelwirkungen.
ISBN: 9783804746541