Colistin
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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Colistin ist ein Arzneistoff aus der Gruppe der Antibiotika. Das Polypeptid-Antibiotikum stört die Permeabilität der Zellmembran der Bakterien und tötet diese somit.
Was ist Colistin?
Colistin ist ein Arzneistoff mit einer hohen Toxizität. Er wurde deshalb lange Zeit hauptsächlich lokal als Salbenzusatz oder als Aerosol bei der Inhalationstherapie eingesetzt. Insbesondere bei Menschen mit Mukoviszidose, die unter einer Pseudomonas-Besiedelung litten, wurde Colistin eingesetzt.
Die systemische Gabe wurde aufgrund der nierenschädigenden Wirkeigenschaften des Arzneistoffes lange Zeit vermieden. Mittlerweile wird das Antibiotikum auch systemisch wieder öfter verordnet. Grund dafür ist das gehäufte Auftreten von Enterobakterien, die gegen die Antibiotika aus der Wirkstoffgruppe der Carbapeneme resistent sind. CRE (carbapenem-resistente Enterobakterien) finden sich vor allem in den USA, Israel, Türkei, in Griechenland und in nordafrikanischen Ländern. Lange Zeit konnten CRE häufig nur noch mit Colistin, Fosfomycin und Tigecyclin behandelt werden; seit 2016 sind in der Europäischen Union mit Ceftazidim/Avibactam, Meropenem/Vaborbactam und Cefiderocol weitere Wirkstoffe gegen Infektionen durch aerobe gramnegative Erreger mit begrenzten Therapieoptionen zugelassen. Die Weltgesundheitsorganisation führt carbapenemresistente Enterobakterien in ihrer 2024 aktualisierten Liste der Krankheitserreger mit dem größten Handlungsbedarf in der höchsten Dringlichkeitsstufe. Colistin gilt heute als Reserveantibiotikum: Die Fachinformation begrenzt das Anwendungsgebiet ausdrücklich auf schwere Infektionen durch bestimmte aerobe gramnegative Erreger, für die nur begrenzte Therapieoptionen zur Verfügung stehen.
Colistin ist auch unter dem Namen Polymyxin E bekannt. Es gehört zur Gruppe der Polymyxine und wird seit 1959 therapeutisch genutzt. Polymyxine sind Polypeptid-Antibiotika, die aus chemisch verzweigten, zyklischen Dekapeptiden bestehen.
Pharmakologische Wirkung
Colistin wird parenteral, also unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts, verabreicht. Nach der parenteralen Applikation wird der inaktive Wirkstoff Colistimethat-Natrium durch den chemischen Vorgang der Hydrolyse in die aktive Colistin-Base umgewandelt. Diese ist pharmakologisch wirksam. Im Körper wird dabei allerdings nur ein Teil des Colistimethat-Natriums zu Colistin umgewandelt; bei eingeschränkter Nierenfunktion steigt dieser Anteil an. Die Entsprechung von 80 Milligramm Colistimethat-Natrium und ungefähr 33 Milligramm Colistin-Basen ist dagegen eine Umrechnung zwischen den in Europa und in den USA gebräuchlichen Maßeinheiten und keine Angabe über die im Körper gebildete Wirkstoffmenge.
Colistin sorgt an den Zellmembranen der Bakterien für eine erhöhte Durchlässigkeit. Dadurch können verschiedene Stoffe in die Bakterienzelle eindringen. Die Osmolarität wird gestört und schlussendlich platzen die Bakterienzellen.
Da grampositive Bakterien im Gegensatz zu den gramnegativen über keine äußere Zellmembran verfügen, wirkt Colistin nur bei gramnegativen Bakterien. Empfindlich gegenüber Colistin sind Shigellen, Salmonellen, Haemophilus influenzae, Acinetobacter und Pasteurellen. Auch Klebsiellen, Escherichia coli, Enterobacter und Pseudomonas aeruginosa reagieren meist empfindlich auf das Antibiotikum. Proteus, Gonokokken, grampositive Bakterien und Meningokokken sind hingegen resistent.
Auch gegen Colistin sind Resistenzen beschrieben. 2015 wurde in China erstmals ein Resistenzgen mit der Bezeichnung mcr-1 nachgewiesen, das auf einem Plasmid liegt und deshalb zwischen Bakterien weitergegeben werden kann; gefunden wurde es sowohl bei Nutztieren als auch bei Menschen.
Der molekulare Hintergrund einer Resistenz liegt in einer Veränderung der äußeren Hülle: Bei unempfindlichen Bakterien sind die Phosphatgruppen des Lipopolysaccharids durch Ethanolamin oder Aminoarabinose ersetzt. Bei gramnegativen Bakterien, die von Natur aus unempfindlich sind, etwa Proteus mirabilis und Burkholderia cepacia, ist dieser Austausch vollständig vollzogen. Zwischen Colistin und dem verwandten Polymyxin B ist eine Kreuzresistenz zu erwarten. Weil sich der Wirkmechanismus der Polymyxine von dem anderer Antibiotika unterscheidet, ist dagegen nicht zu erwarten, dass eine auf diesem Weg entstandene Unempfindlichkeit zugleich gegen andere Wirkstoffklassen schützt.
Die abtötende Wirkung der Polymyxine hängt von der erreichten Konzentration ab. Als häufig empfindlich gelten Acinetobacter baumannii, Haemophilus influenzae, Klebsiellen und Pseudomonas aeruginosa. Bei Achromobacter xylosoxidans und Stenotrophomonas maltophilia kann eine erworbene Unempfindlichkeit zum Problem werden; von Natur aus unempfindlich sind neben Burkholderia cepacia und verwandten Arten auch Proteus, Providencia und Serratia. Wie häufig erworbene Resistenzen vorkommen, schwankt örtlich und zeitlich, weshalb bei schweren Infektionen Angaben zur Resistenzlage vor Ort wünschenswert sind.
Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung
Zur Aufnahme und Verarbeitung von Colistimethat-Natrium und Colistin im Körper liegen nur begrenzte Daten vor. Die Werte schwer erkrankter Patienten unterscheiden sich dabei deutlich von denen gesunder Probanden. Nach der Infusion entsteht aus dem Prodrug erst nach und nach der aktive Wirkstoff: Bei schwer Erkrankten werden die höchsten Colistin-Spiegel im Blut mit deutlicher Verzögerung gegenüber der Gabe erreicht.
Bei gesunden Probanden verteilt sich Colistin etwa in dem Raum, den die Flüssigkeit außerhalb der Zellen einnimmt; bei schwerer Erkrankung ist dieser Verteilungsraum erheblich vergrößert. Die Bindung an die Eiweiße des Blutes ist mäßig ausgeprägt und nimmt bei höheren Konzentrationen ab. In das Nervenwasser gelangt der Wirkstoff kaum, solange die Hirnhäute nicht entzündet sind; bei einer Hirnhautentzündung tritt er dorthin vermehrt über. Intravenös gegebenes Colistimethat-Natrium überwindet die Blut-Hirn-Schranke in keinem klinisch bedeutsamen Ausmaß. Eine Anwendung unmittelbar in die Hirnwasserräume ist bei der Behandlung einer Hirnhautentzündung nicht systematisch untersucht worden und stützt sich auf Fallberichte; als häufigste unerwünschte Wirkung wurde dabei eine nicht durch Erreger verursachte Hirnhautentzündung beobachtet.
Das Prodrug wird vor allem durch Filtration in den Nierenkörperchen ausgeschieden; bei gesunden Probanden findet sich der überwiegende Teil unverändert im Urin wieder. Der Weg des aktiven Colistins ist nur unvollständig beschrieben: Es wird in den Nierenkanälchen in erheblichem Umfang wieder aufgenommen und kann sich dabei möglicherweise in der Niere anreichern. Die Halbwertszeit, also die Zeit bis zum Abfall auf die Hälfte des Blutspiegels, liegt bei Gesunden und bei Menschen mit Mukoviszidose im Bereich weniger Stunden; bei schwer Erkrankten ist sie deutlich verlängert.
Medizinische Anwendung & Verwendung
Colistin wird heute nur noch nach sorgfältiger Risiko-Nutzen-Abwägung eingesetzt. Eine Indikation sind Patienten mit Mukoviszidose, die unter einer Infektion mit Pseudomonas aeruginosa leiden. Die Mukoviszidose ist eine Erbkrankheit, die mit der Produktion von zähen Sekreten durch die exokrinen Drüsen einhergeht. Die Betroffenen leiden unter chronischen Atemwegsentzündungen und Magen-Darm-Beschwerden. Pseudomonas aeruginosa ruft bei Patienten mit einem supprimierten Immunsystem und angegriffenen Atemwegen Pneumonien hervor. Besonders häufig finden sich diese Pneumonien bei Mukoviszidosepatienten oder bei Patienten, die auf der Intensivstation liegen.
Des Weiteren wird Colistin zur Behandlung von Infektionen mit dem multiresistenten Bakterium Acinetobacter baumannii eingesetzt. Acinetobacter baumannii ist ein humanpathogenes Kurzstäbchen-Bakterium aus der Familie der Moraxellaceae. Der Keim ruft weltweit nosokomiale Infektionen hervor. Nosokomialinfektionen sind Infektionen, die in einem ursächlichen Zusammenhang mit Klinikaufenthalten stehen. Infektionen mit Acinetobacter baumannii werden vor allem bei Beatmungspatienten im Intensivpflegebereich beobachtet. Aus der Infektion resultiert in der Regel eine nosokomiale Lungenentzündung (Pneumonie). Auch Harnwegsinfektionen, Wundinfektionen und Blutvergiftungen werden durch den resistenten Erreger hervorgerufen.
Risiken & Nebenwirkungen
Das Antibiotikum ist zudem nephrotoxisch. Es wirkt sich also schädigend auf die Nieren aus. Es kann zu einer akuten Nekrose der kleinen Harnkanälchen in der Niere kommen. Dies führt in der Regel innerhalb kurzer Zeit zu einem akuten Nierenversagen. Die Niere kann ihrer Filtrationsaufgabe nicht mehr nachkommen, sodass sich vermehrt harnpflichtige Substanzen im Blut ansammeln.
Colistin wirkt zudem nicht nur nephro-, sondern auch neurotoxisch. Mögliche Symptome einer Schädigung des Nervensystems sind Schwindel, Krämpfe, Koma, Sehstörungen oder Sprachstörungen. Auch Blutschäden können durch das Antibiotikum hervorgerufen werden.
Eine Überempfindlichkeit gegenüber Colistin, gegenüber dem Vorläuferstoff Colistimethat-Natrium oder gegenüber anderen Polymyxinen schließt die Anwendung aus. Bei einer Niereninsuffizienz ist Colistin dagegen nicht ausgeschlossen; die Dosis muss aber der Kreatinin-Clearance angepasst werden. Eine eingeschränkte Nierenfunktion erhöht zudem das Risiko von Atemstillstand und neuromuskulären Blockaden. Bei Myasthenia gravis darf der Wirkstoff nur mit größter Vorsicht und bei klarer Indikation angewendet werden, weil er die Freisetzung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte vermindert; bei Porphyrie ist äußerste Vorsicht geboten, da Colistin einen Schub auslösen kann. In der Schwangerschaft soll Colistin nur angewendet werden, wenn der Nutzen für die Mutter das mögliche Risiko für das Ungeborene überwiegt; der Wirkstoff passiert die Plazentaschranke. In der Stillzeit geht er in die Muttermilch über und soll nur bei eindeutiger Indikation gegeben werden, wobei die Milch abgepumpt und verworfen wird.
Es ist zu beachten, dass sich die Nebenwirkungen bei der Kombination mit nephrotoxischen Wirkstoffen verstärken. Zu solchen nephrotoxischen Arzneimitteln gehören unter anderem Vancomycin, Schleifendiuretika und Aminoglykoside. Auch Wirkstoffe mit neuromuskulären Blockaden, wie beispielsweise Muskelrelaxantien, können die Nebenwirkungen von Colistin verstärken.
Häufigkeit der unerwünschten Wirkungen
Bei der Anwendung als Infusion treten die unerwünschten Wirkungen in unterschiedlicher Häufigkeit auf. Sehr häufig, also bei mindestens einem von zehn Behandelten, treten eine Störung der Nierenfunktion, ein Juckreiz sowie Zeichen einer Nervenschädigung auf; zu Letzteren zählen Missempfindungen im Gesicht, im Mund und um den Mund herum, Kopfschmerzen und Muskelschwäche. Die Nierenfunktionsstörung zeigt sich an erhöhten Kreatinin- und Harnstoffwerten im Blut oder an einer verminderten Kreatinin-Clearance. Selten, also bei höchstens einem von tausend Behandelten, kommt es zum Nierenversagen. Für eine Reihe weiterer Ereignisse lässt sich die Häufigkeit nicht abschätzen: eine Dickdarmentzündung mit Belägen auf der Schleimhaut, Überempfindlichkeitsreaktionen mit Hautausschlag und Schwellungen, ein Salzverlustsyndrom, Benommenheit, Gangunsicherheit und Reaktionen an der Verabreichungsstelle.
Die Nierenfunktionsstörungen bilden sich nach dem Ende der Behandlung meist wieder zurück; nur in seltenen Fällen wird ein Nierenersatzverfahren nötig. Sie treten vor allem dann auf, wenn höher dosiert wurde als empfohlen, wenn bei eingeschränkter Nierenfunktion die Dosis nicht verringert wurde oder wenn gleichzeitig andere nierenschädigende Antibiotika gegeben wurden. Berichte aus mehreren Studien sprechen dafür, dass die Nierenschädigung mit der insgesamt verabreichten Menge und mit der Dauer der Behandlung zusammenhängt.
Hohe Blutspiegel, etwa nach einer Überdosierung oder bei ausgebliebener Dosisanpassung, können Wirkungen auf das Nervensystem hervorrufen. Beschrieben sind Missempfindungen im Gesicht, Muskelschwäche, Schwindel, undeutliche Sprache, Kreislaufschwankungen, Sehstörungen, Verwirrtheit, Psychosen und ein Aussetzen der Atmung. Eine Verringerung der Dosis kann diese Beschwerden abschwächen. Eine Dickdarmentzündung durch Clostridioides difficile ist unter nahezu allen Antibiotika beschrieben worden und kann auch unter Colistin auftreten; sie reicht von leichten bis zu lebensbedrohlichen Verläufen. Durchfälle während oder nach der Behandlung müssen deshalb an diese Möglichkeit denken lassen. Mittel, die die Darmbewegung hemmen, dürfen dann nicht gegeben werden.
Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln
Mit anderen Arzneimitteln, die die Nieren oder das Nervensystem schädigen können, darf Colistimethat-Natrium nur mit großer Vorsicht zusammen angewendet werden. Bei gleichzeitiger Gabe von Aminoglykosiden, Cephalosporinen, Furosemid oder Ciclosporin kann das Risiko einer Nierenschädigung steigen. Werden Inhalationsnarkotika, Muskelrelaxanzien, curareartige Wirkstoffe oder Aminoglykoside zusammen mit Colistimethat-Natrium gegeben, besteht die Gefahr einer neuromuskulären Blockade. Weil Colistin die Freisetzung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte vermindert, kann sich die Wirkung nicht depolarisierender Muskelrelaxanzien verlängern.
Bei Myasthenia gravis ist zusätzliche Vorsicht geboten, wenn gleichzeitig Makrolidantibiotika wie Azithromycin und Clarithromycin oder Fluorchinolone wie Norfloxacin und Ciprofloxacin angewendet werden. Untersuchungen an menschlichen Leberzellen ergaben, dass weder Colistimethat-Natrium noch Colistin die geprüften Cytochrom-P450-Enzyme aktiviert; eigene Studien zu Wechselwirkungen wurden allerdings nicht durchgeführt. Auch der Mechanismus, über den Colistimethat-Natrium im Körper in Colistin umgewandelt wird, ist nicht beschrieben.
Überdosierung
Eine Überdosierung kann sich an den Nieren zeigen: Eiweiß und Blut im Urin, ein Anstieg von Harnstoff und Kreatinin im Blut und ein Nachlassen der Filterleistung bis zum akuten Nierenversagen sind beschrieben. Daneben kann sie das Nervensystem betreffen und eine neuromuskuläre Blockade auslösen, die über eine Muskelschwäche bis zum Atemstillstand reichen kann. Schwindel, vorübergehende Missempfindungen im Gesicht, undeutliche Sprache, Kreislaufschwankungen, ein unsicherer Gang, Sehstörungen, Verwirrtheit und Psychosen wurden ebenfalls beobachtet. Missempfindungen um den Mund und an Armen und Beinen gelten als Anzeichen einer zu hohen Dosis.
Ein besonderes Gegenmittel steht nicht zur Verfügung. Colistimethat-Natrium und andere nieren- oder nervenschädigende Arzneimittel werden umgehend abgesetzt; die Ausscheidung lässt sich durch eine osmotische Harnflut mit Mannitol beschleunigen. Durch Hämo- und Peritonealdialyse werden nur geringe Mengen entfernt, weshalb diese Verfahren dem gleichzeitigen Nierenversagen vorbehalten bleiben. Setzt bei einer neuromuskulären Blockade die Atmung aus, ist eine künstliche Beatmung erforderlich.
Stellung im heutigen Behandlungsablauf
Colistin zählt zu den Reserveantibiotika und wird nur verwendet, wenn andere, häufiger verordnete Antibiotika nicht wirksam oder ungeeignet sind. Die Wirksamkeit und Sicherheit des intravenös angewendeten Wirkstoffs sind nur durch begrenzte klinische Daten belegt; das gilt besonders für hohe Dosierungen, für eine Aufsättigung zu Beginn und für besondere Patientengruppen wie Menschen mit eingeschränkter Nierenfunktion sowie Kinder und Jugendliche.
Nach Möglichkeit wird gleichzeitig ein zweites Antibiotikum gegeben und dabei die verbliebene Empfindlichkeit der Erreger berücksichtigt. Dafür spricht auch die Vorbeugung von Resistenzen: Gerade unter einer alleinigen Behandlung mit Colistin wurde über deren Entstehung berichtet. Die Nierenfunktion wird zu Beginn und während der Behandlung regelmäßig kontrolliert, und die Behandlungsdauer wird so kurz gehalten, wie es eine Beurteilung des Erfolgs zulässt. Bei Säuglingen und Kleinkindern sowie bei Früh- und Neugeborenen ist besondere Vorsicht geboten, weil die Nierenfunktion in diesem Alter noch nicht vollständig ausgereift ist; zudem ist nicht bekannt, wie sich eine unausgereifte Nieren- und Stoffwechselfunktion auf die Umwandlung von Colistimethat-Natrium in Colistin auswirkt. Nach parenteraler Anwendung können Schwindel, Verwirrtheit oder Sehstörungen auftreten, die das Führen von Fahrzeugen und das Bedienen von Maschinen beeinträchtigen.
Quellen
- Brodt, H.-R., Simon, C. (Hrsg.): Infektionstherapie.
ISBN: 9783132423435
- Jung, N., Rieg, S. (Hrsg.): Klinikleitfaden Infektiologie.
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- Ackermann, G. (Hrsg.): Antibiotika und Antimykotika.
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- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
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- Aktories, K., Flockerzi, V., Förstermann, U., Hofmann, F. (Hrsg.): Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie.
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