Войти
Основная структура карбапенема. Карбапенемы - это класс высокоэффективных антибиотиков, обычно используется для лечения тяжелых бактериальных инфекций или инфекций высокого риска. Этот класс антибиотиков обычно применяется для лечения известных или предполагаемых бактериальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ). Подобно пенициллинам и цефалоспоринам, карбапенемы являются членами класса бета-лактамов антибиотиков, которые убивают бактерии, связываясь с пенициллин-связывающими белками, тем самым подавляя синтез клеточной стенки бактерий. Однако по отдельности эти агенты проявляют более широкий спектр активности по сравнению с большинством цефалоспоринов и пенициллинов. Кроме того, карбапенемы обычно не подвержены появлению устойчивости к антибиотикам даже к другим бета-лактамам.
Карбапенемные антибиотики были первоначально разработаны в Merck Co. из карбапенема тиенамицина, продукта естественного происхождения Streptomyces cattleya. В последние годы возникла обеспокоенность по поводу роста устойчивости к карбапенемам, поскольку существует несколько терапевтических возможностей для лечения инфекций, вызванных устойчивыми к карбапенемам бактериями (такими как Klebsiella pneumoniae и другими устойчивыми к карбапенемам Enterobacteriaceae ).
Карбапенем эртапенем i s один из нескольких препаратов первого ряда, рекомендованных Американским обществом инфекционных болезней для эмпирического лечения внебольничных внутрибрюшных инфекций от легкой до средней степени тяжести. Агенты с антипсевдомонадной активностью, включая дорипенем, имипенем и меропенем, не рекомендуются для этой группы населения. Дорипенем, имипенем и меропенем рекомендуются при внебольничных абдоминальных инфекциях с высоким риском и при внутрибольничных инфекциях.
Систематический обзор 2015 года обнаружил мало доказательств которые поддержали бы определение наилучшего режима антимикробной терапии для осложненных инфекций мочевыводящих путей, но выявили три высококачественных испытания, подтверждающих высокие показатели излечения дорипенема, в том числе у пациентов с инфекциями, вызванными левофлоксацин-резистентной кишечной палочкой.
Карбапенемы имипенем и меропенем рекомендованы Американским торакальным обществом и Обществом инфекционных болезней Америки как единое целое. нескольких вариантов терапии первой линии для людей с поздним началом госпитальной или связанной с ИВЛ пневмонией, особенно когда Pseudomonas, Acinetobacter или бета-лактамаза расширенного спектра продуцирующие Enterobacteriaceae являются подозреваемыми патогенами. Комбинированная терапия, обычно с аминогликозидом, рекомендуется для инфекций Pseudomonas, чтобы избежать развития резистентности во время лечения.
Карбапенемы реже используются при лечении внебольничной пневмонии, поскольку внебольничная пневмония штаммы наиболее распространенных возбудителей болезней (Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenazae, атипичные бактерии и Enterobactericeace) обычно чувствительны к более узкому спектру и / или перорально вводимым агентам, таким как фторхинолоны, амоксициллин, или азитромицин. Имипенем и меропенем полезны в случаях, когда подозреваемым патогеном является P. aeruginosa.
В метаанализе 2015 года сделан вывод о том, что комбинация антипсевдомональных ингибиторов пенициллин-бета-лактамазы пиперациллин-тазобактам дает результаты, эквивалентные лечению карбапенемом у пациентов с сепсисом. В 2015 году Национальный институт здравоохранения и качества ухода рекомендовал пиперациллин-тазобактам в качестве терапии первой линии для лечения инфекций кровотока у пациентов с нейтропеническим раком.
Для инфекций кровотока, которые, как известно, вызваны Энтеробактерии, продуцирующие бета-лактамазы с расширенным спектром действия, карбапенемы превосходят альтернативные методы лечения.
Карбапенемы проявляют активность широкого спектра против грамотрицательных бактерий и несколько более узкую активность против грамположительных бактерий. Для эмпирической терапии (лечение инфекций до выявления возбудителя) их часто комбинируют со вторым лекарственным средством, имеющим более широкий спектр грамположительной активности.
Спектр активности карбапенемов имипенема, дорипенема и меропенема включает большинство видов Enterobacteriaceace, включая Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii, Proteus mirabilis, и Serratia marcescens. Активность сохраняется в отношении большинства штаммов E. coli и K. pneumoniae, устойчивых к цефалоспоринам, за счет продукции бета-лактамаз расширенного спектра. Имипенем, дорипенем и меропенем также проявляют хорошую активность против большинства штаммов видов Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter. Наблюдаемая активность против этих патогенов особенно ценится, поскольку они по своей природе устойчивы ко многим другим классам антибиотиков.
Спектр активности карбапенемов против грамположительных бактерий достаточно высок. широкий, но не такой исключительный, как в случае грамотрицательных бактерий. Хорошая активность наблюдается против чувствительных к метициллину штаммов стафилококков, но многие другие антибиотики покрывают такие инфекции. Хорошая активность наблюдается также у большинства видов Streptococcus, в том числе у устойчивых к пенициллину штаммов. Карбапенемы не обладают высокой активностью против метициллин-резистентного Staphylococcus aureus или большинства энтерококковых инфекций, поскольку карбапенемы не связываются с пенициллин-связывающим белком, используемым этими патогенами.
Карбапенемы обычно проявляют хорошую активность против анаэробов, таких как Bacteroides fragilis. Как и другие бета-лактамные антибиотики, они не обладают активностью в отношении атипичных бактерий, которые не имеют клеточной стенки и, следовательно, не подвержены влиянию ингибиторов синтеза клеточной стенки.
Карбапенемы противопоказаны пациентам с предшествующие аллергические реакции на бета-лактамные антибиотики. Кроме того, поскольку внутримышечные препараты эртапенема и имипенема состоят с лидокаином, внутримышечные препараты этих двух препаратов противопоказаны пациентам с предшествующими побочными реакциями на лидокаин. Кроме того, карбапенемы также противопоказаны пациентам, принимающим вальпроевую кислоту при судорогах, поскольку было показано, что она снижает концентрацию вальпроевой кислоты на целых 90%.
У людей, принимающих карбапенемы, могут возникать серьезные и иногда со смертельным исходом аллергические реакции. Судороги являются дозоограничивающей токсичностью как для имипенема, так и для меропенема. Диарея, связанная с Clostridium difficile, может возникать у людей, принимающих карбапенемы или другие антибиотики широкого спектра действия. У людей с аллергией на пенициллин может развиться перекрестная чувствительность к карбапенемам.
Энтеробактерии - распространенные патогены, вызывающие инфекции мочевыводящих путей, брюшные инфекции и внутрибольничную пневмонию. Устойчивость к бета-лактамам у этих патогенов чаще всего обусловлена экспрессией ферментов бета-лактамаз.
В период с 2007 по 2011 год процент изолятов Escherichia coli из канадских больниц, продуцирующих бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL) увеличился с 3,4% до 4,1%; среди изолятов Klebsiella pneumoniae продуценты БЛРС увеличились с 1,5% до 4,0%. Эти штаммы устойчивы к цефалоспоринам третьего поколения, которые были разработаны для лечения «Enterobacteriaceae», продуцирующих бета-лактамазы, и карбапенемы обычно считаются препаратом выбора. Совсем недавно во многих странах произошел резкий рост распространенности Enterobacteriaceae, которые продуцируют как БЛРС, так и карбапенемазы, такие как карбапенемаза Klebsiella pneumoniae (KPC). По состоянию на 2013 год 70% изолятов греческой Klebsiella pneumoniae устойчивы к цефалоспоринам третьего поколения, а 60% - к карбапенемам. Растущая распространенность и сложность лечения таких мультирезистентных Enterobacteriaceae привели к возрождению использования таких антибиотиков, как колистин, который был открыт в 1950-х годах, но редко использовался до недавнего времени из-за непривлекательного уровня токсичности.
Распространенность устойчивых к карбапенемам Enterobacteriaceae в педиатрических отделениях интенсивной терапии (Каир, Египет) составила 24%, а различные гены карбапенемаз были обнаружены у 80% устойчивых к карбапенемам Enterobacteriaceae с преобладанием bla OXA- 48.
Инфекции, вызываемые неферментирующими грамотрицательными бактериями Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumanni, чаще всего встречаются у госпитализированных людей. Эти бактерии демонстрируют необычно высокий уровень внутренней устойчивости к антибиотикам из-за того, что они выражают широкий спектр механизмов устойчивости. Антибиотики проникают через внешнюю мембрану Pseudomonas и Acinetobacter примерно в 100 раз медленнее, чем они проходят через внешнюю мембрану Enterobacteriaceae, отчасти из-за использования поринов, которые могут принимать конформацию с очень ограниченным входным каналом. Кроме того, уровни порина могут снижаться в ответ на воздействие антибиотиков. Молекулы антибиотиков, которые успешно проходят по пориновым каналам, могут быть удалены с помощью насосов оттока. Подавление порина OprD2 является важным фактором устойчивости к имипенему.
Подобно Enterobacteriaceae, Pseudomonas и Acinetobacter могут экспрессировать широкий спектр дезактивирующих антибиотики ферментов, включая бета-лактамазы. Pseudomonas продуцирует индуцибельную бета-лактамазу широкого спектра действия, AmpC, которая вырабатывается в ответ на воздействие бета-лактама. Комбинация индуцибельной экспрессии AmpC, плохой проницаемости мембран и оттока делает Pseudomonas устойчивыми к большинству бета-лактамов. Клиническая эффективность карбапенемов при инфекции Pseudomonas частично объясняется тем, что, хотя они являются сильными индукторами AmpC, они являются плохими субстратами. Идентификация штаммов Pseudomonas, которые продуцируют бета-лактамазы, способные расщеплять карбапенемы, таких как металло-бета-лактамаза Нью-Дели, вызвала растущую озабоченность относительно возможности наступления эры неизлечимых инфекций Pseudomonas.
С точки зрения структуры карбапенемы очень похожи на пенициллины (пенамы ), но атом серы в положении 1 структуры был заменен атомом углерода, а ненасыщенность - отсюда и название группы карбапен e мс.
Считается, что карбапенемы разделяют свои ранние этапы биосинтеза, на которых формируется центральная кольцевая система. Малонил-КоА конденсируется с глутамат-5-полуальдегидом с одновременным образованием пятичленного кольца. Затем β-лактамсинтетаза использует АТФ для образования β-лактама и насыщенного ядра карбапенама. Дальнейшее окисление и инверсия кольца дает основной карбапенем.
Из-за их расширенного спектра, желания избежать образования резистентности и того факта, что в целом они имеют низкую пероральную биодоступность, их вводят внутривенно в условиях больницы для более серьезных инфекции. Однако в настоящее время ведутся исследования по разработке эффективного перорального карбапенема.
