Co jsou karbapenemy?
Karbapenemy jsou velmi silnou třídou beta-laktamových antibiotik, která jsou strukturně příbuzná penicilinům. Jsou to širokospektrá antibiotika a působí proti gram-negativním, gram-pozitivním bakteriím a těm, které rostou v nepřítomnosti kyslíku. Tyto léky se obvykle používají v případech infekce několika typy bakterií nebo když jsou invazivní bakterie rezistentní na jiné typy antibiotik. Existují kmeny bakterií, které si vyvinuly gen pro rezistenci vůči karbapenémům, což zdravotnickou komunitu znepokojuje obavami z celosvětového superbugu.
Všechna beta-laktamová antibiotika mají kruhovou strukturu složenou ze tří atomů uhlíku a jednoho atomu dusíku. Interferují s bakteriální syntézou buněčných stěn tím, že zasahují do zásadního kroku syntézy. Tyto sloučeniny blokují penicilin vázající proteiny (PBP). To ponechává meziprodukty bakteriální buněčné stěny volné. Trikuje buňku, aby produkovala enzymy, které degradují její vlastní buněčnou stěnu a ničí organismus.
Mnoho bakterií produkuje enzymy, které degradují beta-laktamová antibiotika. Takové enzymy jsou známé jako beta-laktamázy. Je běžnou praxí předepsat tento typ antibiotika inhibitorem beta-laktamázy, takže bakterie nemohou antibiotikum degradovat. U karbapenemů je použitým inhibitorem beta-laktamázy cilastatin.
V klinické praxi se používá celá řada různých druhů karbapenemů. První použitou sloučeninou byl imipenem, který se běžně předepisuje spolu s cilastatinem. U tohoto inhibitoru beta-laktamázy není nutné používat pozdější typy inhibitorů. Tyto sloučeniny se liší ve kterých PBP se váží, což dává určitou selektivitu vůči různým typům organismů. Například ty, které inhibují PBP3, jsou specifické pro oportunní patogen Pseudomonas aeruginosa .
Karbapenemy jsou nejsilnější známá antibiotika, protože jsou schopna obsahovat tak rozmanitou škálu bakteriálních infekcí. Obvykle jsou uloženy pro použití jako opatření poslední instance, aby nepodporovaly rozvoj odporu proti nim. Taková antibiotika se obvykle podávají intravenózně v nemocnicích.
Tato třída antibiotik je schopna zabíjet většinu bakterií, které produkují inhibitory beta-laktamázy, protože její struktura je mírně odlišná od ostatních tříd beta-laktamových antibiotik. Vyvinuly se však nové kmeny enterických bakterií, které nesou gen rezistence, který jim umožňuje degradovat beta-laktamázu karbapenemů. Enterické bakterie jsou gramnegativní bakterie, jako je Escherichia coli . Nový gen rezistence je známý jako NDM-1. Je to beta-laktamáza s kovovým iontem jako kofaktorem a byla poprvé izolována v indickém Dillí. Název tedy znamená New Dillí metallo beta-laktamázu .
Řada pacientů ve Velké Británii byla hospitalizována kmeny bakterií obsahujících tento gen rezistence. Někteří zemřeli. Většina byla na indickém subkontinentu, převážně pro kosmetickou chirurgii. Jiní se nakazili svou chorobou od jiných pacientů v nemocnici. K infekcím došlo také ve Spojených státech, Kanadě a několika dalších zemích.
Neexistuje žádná jiná třída antibiotik, která by mohla nahradit karbapenemy. Gen NDM-1 může být přenášen mezi různými typy bakterií. Pokud skončí v kmeni, který je odolný vůči všem antibiotikům a snadno se šíří mezi pacienty, znamenalo by to vážnou hrozbu pro lidské zdraví.