Wat zijn carbapenems?
Carbapenems zijn een zeer krachtige klasse bèta-lactam-antibiotica die structureel verwant zijn aan de penicillines. Ze zijn breedspectrumantibiotica en werken tegen gramnegatieve, grampositieve bacteriën en bacteriën die groeien in afwezigheid van zuurstof. Deze geneesmiddelen worden meestal gebruikt in gevallen van infectie door meerdere soorten bacteriën of wanneer de invasieve bacteriën resistent zijn tegen andere soorten antibiotica. Er zijn bacteriestammen die een gen hebben ontwikkeld voor resistentie tegen de carbapenems, de medische gemeenschap alarmerend met de angst voor een wereldwijde superbacterie.
Beta-lactam-antibiotica hebben allemaal een ringstructuur die bestaat uit drie koolstofatomen en één stikstofatoom. Ze interfereren met de synthese van bacteriële celwanden door een cruciale synthesestap te verstoren. Deze verbindingen blokkeren penicilline-bindende eiwitten (PBP). Dit laat bacteriële celwand tussenproducten los. Het misleidt de cel tot het produceren van enzymen die de eigen celwand afbreken en het organisme doden.
Veel bacteriën produceren enzymen die bèta-lactam-antibiotica afbreken. Dergelijke enzymen staan bekend als beta-lactamasen. Het is gebruikelijk om dit type antibioticum voor te schrijven met een bèta-lactamaseremmer, zodat de bacteriën het antibioticum niet kunnen afbreken. Bij carbapenems is de gebruikte beta-lactamaseremmer cilastatine.
Er zijn een aantal verschillende soorten carbapenems die in de klinische praktijk worden gebruikt. De eerste verbinding die werd gebruikt was imipenem, dat gewoonlijk wordt voorgeschreven met cilastatine. Latere soorten remmers hoeven niet te worden gebruikt met deze bèta-lactamaseremmer. Deze verbindingen variëren in welke PBP ze binden, wat enige selectiviteit geeft voor verschillende soorten organismen. Die welke PBP3 remmen zijn bijvoorbeeld specifiek voor de opportunistische pathogeen Pseudomonas aeruginosa .
Carbapenems zijn de krachtigste antibiotica die bekend zijn, omdat ze zo'n uiteenlopende reeks bacteriële infecties kunnen bevatten. Ze worden meestal bewaard voor gebruik als een laatste redmiddel, om de ontwikkeling van weerstand tegen hen niet aan te moedigen. Dergelijke antibiotica worden meestal intraveneus toegediend in ziekenhuizen.
Deze antibioticaklasse kan de meeste bacteriën doden die bèta-lactamaseremmers produceren, omdat de structuur enigszins verschilt van de andere klassen bèta-lactam-antibiotica. Er zijn echter nieuwe stammen van darmbacteriën ontwikkeld die wel een resistentiegen dragen waarmee ze de bèta-lactamase van carbapenems kunnen afbreken. Darmbacteriën zijn gramnegatieve bacteriën zoals Escherichia coli . Het nieuwe resistentiegen staat bekend als NDM-1. Het is een bèta-lactamase met een metaalion als cofactor en werd voor het eerst geïsoleerd in New Delhi, India. Vandaar dat de naam staat voor New Delhi metallo beta-lactamase .
Een aantal patiënten in het Verenigd Koninkrijk is in het ziekenhuis opgenomen met bacteriestammen die dit resistentiegen bevatten. Sommigen zijn gestorven. De meesten waren naar het Indiase subcontinent geweest, voornamelijk voor cosmetische chirurgie. Anderen hadden hun ziekte opgelopen bij andere patiënten in het ziekenhuis. Infecties hebben zich ook voorgedaan in de Verenigde Staten, Canada en verschillende andere landen.
Er is geen andere antibioticaklasse die carbapenems kan vervangen. Het NDM-1-gen kan worden overgedragen tussen verschillende soorten bacteriën. Als het in een stam terechtkomt die resistent is tegen alle antibiotica en zich gemakkelijk tussen patiënten verspreidt, zou dat een ernstige bedreiging voor de menselijke gezondheid zijn.