Was sind Carbapeneme?
Carbapeneme sind eine sehr wirksame Klasse von Beta-Lactam-Antibiotika, die strukturell mit den Penicillinen verwandt sind. Sie sind Breitbandantibiotika und wirken gegen gramnegative, grampositive Bakterien und solche, die in Abwesenheit von Sauerstoff wachsen. Diese Medikamente werden im Allgemeinen bei Infektionen durch mehrere Arten von Bakterien oder wenn die invasiven Bakterien gegen andere Arten von Antibiotika resistent sind, eingesetzt. Es gibt Bakterienstämme, die ein Gen für die Resistenz gegen die Carbapeneme entwickelt haben, das die medizinische Gemeinschaft mit der Befürchtung eines weltweiten Superbugs alarmiert.
Beta-Lactam-Antibiotika haben alle eine Ringstruktur aus drei Kohlenstoffatomen und einem Stickstoffatom. Sie stören die bakterielle Zellwandsynthese, indem sie einen entscheidenden Syntheseschritt stören. Diese Verbindungen blockieren Penicillin-bindende Proteine (PBP). Dadurch bleiben bakterielle Zellwandzwischenprodukte lose. Es bringt die Zelle dazu, Enzyme zu produzieren, die ihre eigene Zellwand abbauen und den Organismus töten.
Viele Bakterien produzieren Enzyme, die Beta-Lactam-Antibiotika abbauen. Solche Enzyme sind als Beta-Lactamasen bekannt. Es ist üblich, diese Art von Antibiotika mit einem Beta-Lactamasehemmer zu verschreiben, damit die Bakterien das Antibiotikum nicht abbauen können. Bei Carbapenemen wird als Beta-Lactamasehemmer Cilastatin eingesetzt.
Es gibt verschiedene Arten von Carbapenemen, die in der klinischen Praxis verwendet werden. Die erste verwendete Verbindung war Imipenem, das üblicherweise zusammen mit Cilastatin verschrieben wird. Spätere Arten von Inhibitoren müssen mit diesem Beta-Lactamase-Inhibitor nicht verwendet werden. Diese Verbindungen variieren, an welches PBP sie binden, was eine gewisse Selektivität für verschiedene Arten von Organismen ergibt. Beispielsweise sind diejenigen, die PBP3 hemmen, spezifisch für den opportunistischen Erreger Pseudomonas aeruginosa .
Carbapeneme sind die stärksten Antibiotika, die bekannt sind, da sie in der Lage sind, eine derart vielfältige Reihe von bakteriellen Infektionen zu enthalten. Sie werden normalerweise als letztes Mittel aufbewahrt, um die Entwicklung von Resistenzen gegen sie nicht zu fördern. Solche Antibiotika werden typischerweise intravenös in Krankenhäusern verabreicht.
Diese Klasse von Antibiotika ist in der Lage, die meisten Bakterien abzutöten, die Beta-Lactamase-Inhibitoren produzieren, da sich ihre Struktur geringfügig von den anderen Klassen von Beta-Lactam-Antibiotika unterscheidet. Es haben sich jedoch neue Stämme enterischer Bakterien entwickelt, die ein Resistenzgen tragen, das es ihnen ermöglicht, die Beta-Lactamase von Carbapenemen abzubauen. Enterische Bakterien sind gramnegative Bakterien wie Escherichia coli . Das neue Resistenzgen ist als NDM-1 bekannt. Es ist eine Beta-Lactamase mit einem Metallion als Cofaktor und wurde erstmals in Neu-Delhi, Indien, isoliert. Daher steht der Name für New Delhi Metallo Beta-Lactamase .
Eine Reihe von Patienten in Großbritannien wurde mit Bakterienstämmen, die dieses Resistenzgen enthalten, ins Krankenhaus eingeliefert. Einige sind gestorben. Die meisten waren auf dem indischen Subkontinent gewesen, hauptsächlich wegen Schönheitsoperationen. Andere hatten ihre Krankheit von anderen Patienten im Krankenhaus bekommen. Infektionen sind auch in den Vereinigten Staaten, Kanada und mehreren anderen Ländern aufgetreten.
Es gibt keine andere Antibiotikaklasse, die Carbapeneme ersetzen kann. Das NDM-1-Gen kann zwischen verschiedenen Arten von Bakterien übertragen werden. Wenn es zu einem Stamm kommt, der gegen alle Antibiotika resistent ist und sich leicht zwischen den Patienten ausbreitet, ist dies eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit.