Diaminopyrimidine
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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Die Gruppe der Diaminopyrimidine umfasst verschiedene Wirkstoffe, die medizinisch als Antibiotikum eingesetzt werden. Sie wirken alle ähnlich negativ auf das Wachstum von Bakterien im menschlichen Körper. Aufgrund ihrer geringen Reaktivität mit den menschlichen Organen eignen sie sich hervorragend als Pharmazeutika. Sie werden meist gut vertragen, weil sie das bakterielle Enzym sehr viel stärker hemmen als das entsprechende Enzym des Menschen; frei von Nebenwirkungen und Gegenanzeigen sind sie jedoch nicht.
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Was sind Diaminopyrimidine?
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Diaminopyrimidine sind organische Verbindungen von zwei Aminen (Diamino) mit einem heterozyklischen Pyrimidinring. Der Ring besteht aus vier Kohlenstoffatomen, in den zwei Stickstoffatome integriert sind. Je nach Stellung der beiden Aminogruppen ergeben sich vier unterschiedliche Strukturen (Isomere), die nach der Stellung der Amine bezeichnet werden: 2,4-Diaminopyrimidin, 2,5-Diaminopyrimidin, 4,5-Diaminopyrimidin und 4,6-Diaminopyrimidin.
Alle vier Isomere haben dieselbe Summenformel, sind aber aufgrund der unterschiedlich gelagerten Amine unterschiedlich reaktiv gegenüber weiteren Verbindungen. Die Aminogruppen sind wegen des freien Elektronenpaars am Stickstoff basisch und reagieren mit Säuren.
Diaminopyrimidine sind Grundlage für viele Pharmazeutika.
Pharmakologische Wirkung
Diaminopyrimidine wirken als Folsäure-Hemmer. Folsäure (Vitamin B9) wird im Körper in Tetrahydrofolsäure umgewandelt und überträgt in dieser Form Kohlenstoffbausteine bei der Herstellung von Purinen und Thymidin, den Bausteinen der Erbsubstanz. Ohne diese Überträgerform können sich Zellen nicht mehr teilen.
Folsäure wird je nach Spezies unterschiedlich von den Zellen hergestellt. In Bakterien wird Dihydrofolat weiter reduziert; in diesem Prozess entsteht Tetrahydrofolsäure. Diaminopyrimidine und ihre chemischen Derivate greifen in diesen Prozess ein, indem sie das Enzym Dihydrofolatreduktase hemmen. Sie verhindern ein Ankoppeln der entsprechenden Verbindungen an das Enzym. Dadurch kann die Tetrahydrofolsäure nicht mehr gebildet werden. Es kommt in der Bakterienzelle zu einer Verarmung an Tetrahydrofolsäure, so dass sie sich nicht mehr teilen kann. Die Dihydrofolatreduktase kommt auch beim Menschen vor; Trimethoprim hemmt das bakterielle Enzym jedoch um ein Vielfaches stärker als das menschliche, und darauf beruht die Verträglichkeit.
Die antibakterielle Wirkung erreicht eine Vielzahl von Erregern, so dass Diaminopyrimidine eine wichtige Rolle in der Entwicklung von Antibiotika spielen. Sie ähneln in ihrer Wirkung den Sulfonamiden. Die Isomere bilden Ausgangsstoffe für Derivate. In Kombination mit einem Sulfonamid vermindert sich zudem die Gefahr, dass Bakterien eine Resistenz entwickeln.
Medizinische Anwendung & Verwendung
In der Medizin werden unterschiedliche Mittel auf Diaminopyrimidin-Basis eingesetzt. Es gibt Monotherapeutika wie Trimethoprim, in dem lediglich Diaminopyrimidin enthalten ist. Es gibt aber auch Kombinationslösungen mit Sulfonamiden wie Cotrimoxazol.
Mediziner verabreichen die beiden Varianten oral zur bakteriellen Bekämpfung bei Harnwegsinfekten. Die Bakterien können sich dann nicht mehr vermehren und werden vom Körper beseitigt.
Für Trimethoprim als Einzelwirkstoff ist der zugelassene Rahmen in Deutschland eng gefasst. Die Gebrauchsinformation eines hier angebotenen Präparates nennt als Anwendungsgebiet unkomplizierte Entzündungen der Harnwege, die durch trimethoprimempfindliche Keime verursacht werden, und zwar bei Erwachsenen, Jugendlichen und, je nach Stärke des Präparates, auch bei Kindern. Zum Verhalten im Körper hält dieselbe Gebrauchsinformation fest: Trimethoprim wird über die Nieren ausgeschieden und ist im Harn in hoher Konzentration nachweisbar. Bei Kindern unter sechs Wochen wird der Wirkstoff nicht angewendet, weil dazu keine ausreichenden Erfahrungen vorliegen. Breiter ist der Rahmen bei den Kombinationen mit einem Sulfonamid, die unter anderem auch bei Infektionen der Atemwege zum Einsatz kommen.
Methotrexat ähnelt in seinem Bau der Folsäure. Es hemmt die Dihydrofolatreduktase menschlicher Zellen und trifft dadurch vor allem Zellen, die sich rasch teilen. Es wird von Medizinern vor allem in der Krebstherapie eingesetzt. Diaminopyrimidine haben in klinischen Studien Krebszellen an ihrer Verbreitung gehindert. Weitere Derivate dieser Verbindungen werden getestet, sind aber nicht zugelassen.
Bei Autoimmunerkrankungen wird Methotrexat als Suppressor, als Unterdrücker, eingesetzt, der eine Überreaktion des Immunsystems verhindert. Iclaprim, ein weiteres Derivat, kann vermutlich bei bakteriellen Beschwerden von Hautsymptomen eingesetzt werden. Ein Zulassungsverfahren lief im Jahr 2016. Eine Zulassung wurde bis heute nicht erteilt: Die US-amerikanische Arzneimittelbehörde lehnte den Antrag im Februar 2019 ab und verlangte weitere Daten zur Lebertoxizität.
Weitere Derivate der Diaminopyrimidine werden in der Rheumatherapie, aber auch gegen Haarausfall eingesetzt. Die strukturell ähnlichen Diaminopyridine werden in der Behandlung von neurologischen Erkrankungen genutzt.
Neben dem Einsatz als Antibiotikum werden Diaminopyrimidine auch gegen Protozoen eingesetzt: Pyrimethamin ist ein fester Bestandteil der Behandlung der Toxoplasmose. Protozoen sind, im Gegensatz zu Bakterien, eukaryotisch. Sie besitzen einen Zellkern, den Bakterien nicht haben.
Verabreichung & Dosierung
Diaminopyrimidine, wie etwa Trimethoprim, werden häufig zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt, insbesondere bei Harnwegsinfektionen und bestimmten Atemwegserkrankungen. Bei der Verabreichung und Dosierung dieser Substanzen sind mehrere wichtige Aspekte zu beachten.
Die Dosierung von Diaminopyrimidinen richtet sich in erster Linie nach der Art und Schwere der Infektion sowie nach dem allgemeinen Gesundheitszustand des Patienten. Für Erwachsene wird Trimethoprim typischerweise in einer Dosierung von 100 bis 200 mg zweimal täglich über einen Zeitraum von 3 bis 14 Tagen verabreicht. Bei Kindern wird die Dosierung basierend auf dem Körpergewicht angepasst.
Besondere Vorsicht ist bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion geboten, da Trimethoprim überwiegend renal ausgeschieden wird. Bei solchen Patienten muss die Dosierung entsprechend angepasst werden, um eine Akkumulation des Medikaments und damit verbundene Toxizität zu vermeiden.
Auch die Überwachung von Blutbildveränderungen ist wichtig, da Trimethoprim selten zu einer Knochenmarkssuppression führen kann, insbesondere bei Langzeitbehandlung oder bei Patienten mit prädisponierenden Faktoren wie einer vorbestehenden Folsäuremangelanämie. Daher wird manchmal die gleichzeitige Gabe von Folsäure empfohlen, um das Risiko von Nebenwirkungen zu minimieren.
Während der Schwangerschaft sollte Trimethoprim mit Vorsicht angewendet werden, insbesondere im ersten Trimester, da es das Risiko von Neuralrohrdefekten erhöhen könnte. Auch bei stillenden Frauen ist Vorsicht geboten, da das Medikament in die Muttermilch übergeht.
Risiken & Nebenwirkungen
Die Folsäure-Verwertung ist auch für den menschlichen Körper wichtig. In den Zellen findet die Dihydrofolat-Reduktion statt. Weil die als Antibiotikum eingesetzten Diaminopyrimidine das bakterielle Enzym sehr viel stärker hemmen als das menschliche, bleibt der Folsäurestoffwechsel des Menschen bei üblicher Dosierung weitgehend unbeeinträchtigt. Bei einem vorbestehenden Folsäuremangel, bei langer Behandlungsdauer und bei gleichzeitiger Gabe anderer Folsäurehemmer kann es dagegen zu Veränderungen des Blutbildes bis hin zur Knochenmarksuppression kommen.
Aus dem großen Unterschied in der Hemmwirkung ergibt sich eine hohe Verträglichkeit. Vereinzelt kann es zu Magen-Darm-Beschwerden oder Übelkeit kommen.
Der Nachweis im Blutplasma lässt nach wenigen Stunden nach. Der Körper scheidet Diaminopyrimidine nach circa 12- 14 Stunden aus. Seltener treten Hautreaktionen, ein Anstieg des Kaliumspiegels im Blut und Veränderungen des Blutbildes auf.
Unter den Hautreaktionen gibt es auch schwere Formen. Im Zusammenhang mit Trimethoprim berichtet worden sind: das Stevens-Johnson-Syndrom, die toxische epidermale Nekrolyse und die Arzneimittelreaktion mit Eosinophilie und systemischen Symptomen. Treten ein schwerer Hautausschlag, ein Abschälen der Haut, Blasenbildung oder wunde Stellen im Mund auf, wird die Anwendung beendet und ärztliche Hilfe aufgesucht. Bei Personen, bei denen nach der Einnahme von Trimethoprim bereits einmal eine solche Reaktion aufgetreten ist, wird vor einer erneuten Anwendung ärztlicher Rat eingeholt. Sehr selten kommt es unter Trimethoprim außerdem zu einer erhöhten Empfindlichkeit der Haut gegenüber Licht, weshalb starke Sonneneinstrahlung während der Behandlung gemieden wird. Auch Verfärbungen der Zähne sind möglich; sie lassen sich in der Regel durch gründliche Mundhygiene während der Behandlung vermeiden.
Der Anstieg des Kaliumspiegels betrifft bestimmte Gruppen besonders: ältere Menschen, Menschen mit einer HIV-Infektion, mit eingeschränkter Nierenfunktion, mit Diabetes mellitus oder mit einem Mangel an dem Nebennierenhormon Aldosteron sowie Personen, die kaliumhaltige Ergänzungsmittel oder Salzersatzstoffe verwenden. In diesen Fällen kann der Kaliumwert steigen oder der Natriumwert sinken. Bemerkbar machen kann sich das unter anderem durch Schwäche, Verwirrtheit, einen metallischen Geschmack, Herzrhythmusstörungen, Muskelkrämpfe, Durchfall, Übelkeit, Schwindel oder Kopfschmerzen; der Kalium- und der Natriumwert im Blut werden dann regelmäßig kontrolliert.
Kommt es zu einer Störung der Blutbildung, etwa zu einer Blutarmut mit vergrößerten Vorläuferzellen, steht eine gezielte Gegenmaßnahme zur Verfügung: die Gabe von Calciumfolinat in den Muskel. Bei einer längeren Behandlung werden Leber- und Nierenwerte sowie das Blutbild einschließlich des Differentialblutbildes in regelmäßigen Abständen kontrolliert.
Kontraindikationen
Typische Kontraindikationen bei der Verwendung von Diaminopyrimidinen, wie Trimethoprim, betreffen vor allem Patienten mit bestimmten Vorerkrankungen und Bedingungen, die das Risiko für Nebenwirkungen erhöhen. Eine der wichtigsten Kontraindikationen ist eine bekannte Überempfindlichkeit oder Allergie gegen Trimethoprim oder verwandte Substanzen. Patienten, die in der Vergangenheit allergische Reaktionen wie Hautausschläge, Atembeschwerden oder Anaphylaxie gezeigt haben, sollten dieses Medikament nicht verwenden.
Eine weitere Kontraindikation betrifft Patienten mit schweren Leber- oder Nierenfunktionsstörungen. Da Trimethoprim überwiegend über die Nieren ausgeschieden wird, kann eine eingeschränkte Nierenfunktion zu einer Anhäufung des Medikaments im Körper führen, was das Risiko für toxische Effekte erhöht. Bei schwerer Niereninsuffizienz sollte Trimethoprim daher entweder vermieden oder die Dosis entsprechend angepasst werden.
Trimethoprim ist auch kontraindiziert bei Patienten mit einer bestehenden Folsäuremangelanämie, da das Medikament die Aktivierung der Folsäure im Körper hemmen kann und somit das Risiko einer Verschlimmerung der Anämie besteht. In solchen Fällen sollte das Medikament nur mit besonderer Vorsicht und möglicherweise unter zusätzlicher Gabe von Folsäure angewendet werden.
In der Schwangerschaft, insbesondere im ersten Trimester, ist Trimethoprim aufgrund seines Einflusses auf die Folsäure ein Risikofaktor für die Entwicklung von Neuralrohrdefekten im Fötus. Daher wird es bei Schwangeren nur dann verwendet, wenn der potenzielle Nutzen die Risiken überwiegt. Auch bei stillenden Frauen sollte die Anwendung sorgfältig abgewogen werden, da das Medikament in die Muttermilch übergehen kann.
Die deutsche Gebrauchsinformation eines Trimethoprim-Präparates zählt die Gegenanzeigen einzeln auf. Der Wirkstoff darf nicht eingenommen werden bei einer Allergie gegen Trimethoprim oder gegen chemisch ähnliche Stoffe wie Tetroxoprim, bei festgestellten Blutbildveränderungen wie einem Mangel an Blutplättchen, weißen Blutkörperchen oder Granulozyten, bei einer Methämoglobinämie oder einer Blutarmut mit vergrößerten Vorläuferzellen, bei einer schweren Nierenfunktionsstörung mit einer Kreatinin-Clearance unter 10 Millilitern je Minute und Körperoberfläche, bei Früh- und Neugeborenen, bei Kindern mit einem fragilen X-Chromosom und verzögerter geistiger Entwicklung sowie in den ersten drei Monaten einer Schwangerschaft oder bei der Möglichkeit einer Schwangerschaft.
Interaktionen mit anderen Medikamenten
Diaminopyrimidine, wie Trimethoprim, können mit einer Reihe von anderen Medikamenten interagieren, was die therapeutische Wirkung beeinflussen und das Risiko von Nebenwirkungen erhöhen kann. Eine wichtige Interaktion besteht mit Methotrexat, einem Medikament, das ebenfalls in den Folsäurestoffwechsel eingreift. Die gleichzeitige Anwendung von Trimethoprim und Methotrexat kann zu einer verstärkten Hemmung des Folsäurestoffwechsels führen, was das Risiko für Knochenmarkssuppression und andere schwerwiegende Nebenwirkungen erhöht.
Eine weitere bedeutende Interaktion betrifft Antikoagulanzien wie Warfarin. Trimethoprim kann den Abbau von Warfarin verlangsamen, was zu erhöhten Blutspiegeln und einer verstärkten blutverdünnenden Wirkung führt. Dies erhöht das Risiko für Blutungen, weshalb bei gleichzeitiger Anwendung die INR-Werte (International Normalized Ratio) engmaschig überwacht und die Warfarin-Dosis gegebenenfalls angepasst werden sollten.
Trimethoprim kann auch die Plasmaspiegel von Digoxin erhöhen, einem Herzglykosid, das zur Behandlung von Herzinsuffizienz und Vorhofflimmern eingesetzt wird. Dies kann das Risiko für digoxinbedingte Nebenwirkungen, wie Herzrhythmusstörungen, steigern.
Darüber hinaus kann Trimethoprim die Wirkung bestimmter Diuretika, insbesondere der kaliumsparenden Diuretika wie Spironolacton, verstärken, was das Risiko für Hyperkaliämie (erhöhte Kaliumspiegel im Blut) erhöht. Diese Kombination sollte mit Vorsicht verwendet werden, und die Kaliumspiegel sollten regelmäßig überwacht werden.
Bei gleichzeitiger Anwendung von Trimethoprim mit anderen Medikamenten ist daher eine sorgfältige Überwachung erforderlich, um mögliche Wechselwirkungen frühzeitig zu erkennen und entsprechend zu handeln.
Alternative Behandlungsmethoden
Wenn Diaminopyrimidine, wie Trimethoprim, nicht vertragen werden, stehen verschiedene alternative Behandlungsmethoden und Wirkstoffe zur Verfügung, insbesondere zur Behandlung bakterieller Infektionen. Häufig eingesetzte Alternativmedikamente sind Fluorchinolone wie Ciprofloxacin oder Levofloxacin. Diese Antibiotika wirken durch Hemmung der bakteriellen DNA-Replikation und sind besonders wirksam bei Harnwegsinfektionen und einigen Atemwegsinfektionen. Seit 2019 dürfen Fluorchinolone in der Europäischen Union bei leichten und mittelschweren Infektionen jedoch nur noch angewendet werden, wenn die sonst empfohlenen Antibiotika nicht in Frage kommen; Anlass waren schwere, lang anhaltende und möglicherweise bleibende Nebenwirkungen an Sehnen, Muskeln, Gelenken und Nerven.
Eine weitere Alternative sind Betalaktam-Antibiotika, wie Amoxicillin oder Cephalosporine (z.B. Cefuroxim). Diese Wirkstoffe hemmen die Zellwandsynthese von Bakterien und sind breit wirksam gegen verschiedene grampositive und gramnegative Bakterien. Sie sind oft gut verträglich und werden bei einer Vielzahl von Infektionen eingesetzt.
Bei spezifischen Infektionen wie Pneumocystis-jirovecii-Pneumonie (PCP), für die Trimethoprim häufig verwendet wird, kann als Alternative Dapson in Kombination mit anderen Medikamenten eingesetzt werden. Diese Alternative kommt vor allem für Patienten in Betracht, die Cotrimoxazol nicht vertragen. Bei einer Überempfindlichkeit gegen Sulfonamide ist Dapson allerdings ebenfalls ausgeschlossen, weil solche Patienten in aller Regel auch auf Sulfone überempfindlich reagieren.
Für Patienten, die empfindlich auf Trimethoprim reagieren, können auch Makrolid-Antibiotika wie Azithromycin oder Clarithromycin eine Option sein. Diese Antibiotika wirken durch Hemmung der bakteriellen Proteinsynthese und werden häufig bei Atemwegsinfektionen, Hautinfektionen und sexuell übertragbaren Krankheiten eingesetzt.
Zusätzlich zu diesen medikamentösen Alternativen kann die symptomatische Behandlung und Prävention, wie die verstärkte Flüssigkeitszufuhr bei Harnwegsinfektionen, eine unterstützende Rolle spielen. Die Wahl der geeigneten Alternative hängt von der spezifischen Infektion, der Erregerempfindlichkeit und der individuellen Patientensituation ab.
Quellen
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