Vad är karbapenem?

Carbapenems är en mycket kraftfull klass av laktamantibiotika som är strukturellt relaterade till penicillinerna. De är bredspektrumantibiotika och verkar mot gramnegativa, gram-positiva bakterier och de som växer i frånvaro av syre. Dessa läkemedel används vanligtvis i fall av infektion av flera typer av bakterier eller när de invasiva bakterierna är resistenta mot andra typer av antibiotika. Det finns bakteriestammar som har utvecklat en gen för resistens mot karbapenem, vilket oroar det medicinska samhället med rädsla för en världsomfattande superbug.

Beta-laktamantibiotika har alla en ringstruktur som består av tre kolatomer och en kväveatom. De påverkar syntesen av bakteriecellvägg genom att störa ett avgörande steg i syntesen. Dessa föreningar blockerar penicillinbindande proteiner (PBP). Detta lämnar mellanliggande bakteriecellväggar. Den lurar cellen till att producera enzymer som bryter ner sin egen cellvägg och dödar organismen.

Många bakterier producerar enzymer som bryter ned beta-laktamantibiotika. Sådana enzymer är kända som beta-laktamaser. Det är vanligt att förskriva denna typ av antibiotika med en beta-laktamashämmare, så att bakterierna inte kan försämra antibiotikumet. För karbapenem är betabaserade laktamashämmare cilastatin.

Det finns ett antal olika typer av karbapenem som används i klinisk praxis. Den första föreningen som användes var imipenem, som vanligtvis föreskrivs med cilastatin. Senare typer av hämmare behöver inte användas med denna beta-laktamas-hämmare. Dessa föreningar varierar i vilken PBP de binder till, vilket ger viss selektivitet gentemot olika typer av organismer. Till exempel är de som hämmar PBP3 specifika för den opportunistiska patogenen Pseudomonas aeruginosa .

Carbapenems är de mest kraftfulla antibiotika som är kända, eftersom de kan innehålla ett så varierat antal bakterieinfektioner. De sparas vanligtvis för användning som mått på sista utväg, för att inte uppmuntra utvecklingen av motstånd mot dem. Sådana antibiotika administreras vanligtvis intravenöst på sjukhus.

Denna klass av antibiotika kan döda de flesta bakterier som producerar beta-laktamashämmare, eftersom dess struktur är något annorlunda än de andra klasserna av beta-laktamantibiotika. Nya stammar av enteriska bakterier har emellertid utvecklats som har en resistensgen som gör att de kan bryta ned beta-laktamaset av karbapenem. Enteriska bakterier är gramnegativa bakterier såsom Escherichia coli . Den nya resistensgenen kallas NDM-1. Det är ett beta-laktamas med en metalljon som en kofaktor och isolerades först i New Delhi, Indien. Därför står namnet för New Delhi metallo beta-lactamase .

Ett antal patienter i Storbritannien har legat in på sjukhus med bakteriestammar som innehåller denna resistensgen. Vissa har dött. De flesta hade varit i det indiska subkontinentet, främst för kosmetisk kirurgi. Andra hade fått sin sjukdom från andra patienter på sjukhuset. Infektioner har också inträffat i USA, Kanada och flera andra länder.

Det finns ingen annan antibiotikaklass som kan ersätta karbapenem. NDM-1-genen kan överföras mellan olika typer av bakterier. Om det hamnar i en stam som är resistent mot alla antibiotika och lätt sprids mellan patienter, skulle det vara ett allvarligt hot mot människors hälsa.