Co to są karbapenemy?
Karbapenemy są bardzo silną klasą antybiotyków beta-laktamowych, które są strukturalnie spokrewnione z penicylinami. Są antybiotykami o szerokim spektrum działania i działają przeciwko bakteriom Gram-ujemnym, Gram-dodatnim i bakteriom rosnącym przy braku tlenu. Leki te są na ogół stosowane w przypadkach zakażenia wieloma rodzajami bakterii lub gdy bakterie inwazyjne są oporne na inne rodzaje antybiotyków. Istnieją szczepy bakterii, które opracowały gen oporności na karbapenemy, alarmując społeczność medyczną o obawach przed światowym superbugiem.
Wszystkie antybiotyki beta-laktamowe mają strukturę pierścieniową złożoną z trzech atomów węgla i jednego atomu azotu. Zakłócają syntezę bakteryjnej ściany komórkowej, zakłócając kluczowy etap syntezy. Związki te blokują białka wiążące penicylinę (PBP). Pozostawia to luźne pośrednie ściany komórkowe bakterii. Oszukuje komórkę do wytwarzania enzymów, które rozkładają własną ścianę komórkową, zabijając organizm.
Wiele bakterii produkuje enzymy rozkładające antybiotyki beta-laktamowe. Takie enzymy są znane jako beta-laktamazy. Powszechną praktyką jest przepisywanie tego rodzaju antybiotyku z inhibitorem beta-laktamazy, aby bakterie nie mogły rozkładać antybiotyku. W przypadku karbapenemów inhibitorem beta-laktamazy jest cilastatyna.
Istnieje wiele różnych rodzajów karbapenemów stosowanych w praktyce klinicznej. Pierwszym zastosowanym związkiem był imipenem, który jest często przepisywany z cilastatyną. Późniejsze rodzaje inhibitorów nie muszą być stosowane z tym inhibitorem beta-laktamazy. Związki te różnią się tym, z którym PBP wiążą się, co daje pewną selektywność w stosunku do różnych rodzajów organizmów. Na przykład te, które hamują PBP3 są specyficzne dla patogenu oportunistycznego Pseudomonas aeruginosa .
Karbapenemy są najsilniejszymi znanymi antybiotykami, ponieważ są w stanie powstrzymać tak różnorodne infekcje bakteryjne. Zazwyczaj są one zapisywane do użycia w ostateczności, aby nie sprzyjać rozwojowi odporności na nie. Takie antybiotyki są zazwyczaj podawane dożylnie w szpitalach.
Ta klasa antybiotyków jest w stanie zabić większość bakterii wytwarzających inhibitory beta-laktamazy, ponieważ jej struktura jest nieco inna niż w innych klasach antybiotyków beta-laktamowych. Opracowano jednak nowe szczepy bakterii jelitowych, które niosą gen oporności, który umożliwia im degradację beta-laktamazy karbapenemów. Bakterie jelitowe to bakterie Gram-ujemne, takie jak Escherichia coli . Nowy gen odporności jest znany jako NDM-1. Jest to beta-laktamazy z jonem metalicznym jako kofaktorem i został po raz pierwszy wyizolowany w New Delhi w Indiach. Stąd nazwa oznacza beta-laktamazę z New Delhi .
Wielu pacjentów w Wielkiej Brytanii było hospitalizowanych ze szczepami bakterii zawierającymi ten gen odporności. Niektórzy umarli. Większość była na subkontynencie indyjskim, głównie w chirurgii plastycznej. Inni zachorowali na tę chorobę od innych pacjentów w szpitalu. Zakażenia wystąpiły również w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i kilku innych krajach.
Nie ma innej klasy antybiotyków, która mogłaby zastąpić karbapenemy. Gen NDM-1 można przenosić między różnymi typami bakterii. Jeśli skończy się szczepem odpornym na wszystkie antybiotyki i łatwo rozprzestrzeniającym się między pacjentami, byłoby to poważnym zagrożeniem dla zdrowia ludzi.