Wat zijn carbapenems?

Carbapenems zijn een zeer krachtige klasse van beta-lactam-antibiotica die structureel gerelateerd zijn aan de penicillines.Ze zijn breed-spectrum antibiotica en werken tegen gramnegatieve, grampositieve bacteriën en die die groeien in afwezigheid van zuurstof.Deze geneesmiddelen worden in het algemeen 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, waardoor de medische gemeenschap alarmeert met angst voor een wereldwijde superbug.

Beta-lactam-antibiotica hebben allemaal een ringstructuur bestaande uit drie koolstofatomen en één stikstofatoom.Ze interfereren met de synthese van de bacteriële celwand door een cruciale stap van synthese te verstoren.Deze verbindingen blokkeren penicilline-bindende eiwitten (PBP).Hierdoor laat bacteriële celwand tussenproducten los.Het bedriegt de cel in het produceren van enzymen die zijn eigen celwand afbreken, waarbij het organisme wordt gedood.

Veel bacteriën produceren enzymen die beta-lactam-antibiotica afbreken.Dergelijke enzymen staan bekend als bèta-lactamasen.Het is gebruikelijk om dit type antibioticum voor te schrijven met een bèta-lactamaseremmer, zodat de bacteriën het antibioticum niet kunnen afbreken.Met carbapenems is de gebruikte bèta-lactamaseremmer cilastatine.

Er zijn een aantal verschillende soorten carbapenems die in de klinische praktijk worden gebruikt.De eerste te gebruiken verbinding was imipenem, die gewoonlijk wordt voorgeschreven met cilastatine.Latere soorten remmers hoeven niet te worden gebruikt met deze bèta-lactamaseremmer.Deze verbindingen variëren waarin PBP ze binden, wat enige selectiviteit geeft voor verschillende soorten organismen.Bijvoorbeeld, degenen die PBP3 remmen, zijn specifiek voor de opportunistische pathogeen Pseudomonas aeruginosa .

Carbapenems zijn de krachtigste antibiotica die bekend zijn, omdat ze in staat zijn om zo'n diverse reeks bacteriële infecties te bevatten.Ze worden meestal opgeslagen voor gebruik als een maatstaf voor laatste redmiddel, om de ontwikkeling van weerstand tegen hen niet aan te moedigen.Dergelijke antibiotica worden meestal intraveneus toegediend in ziekenhuizen.

Deze klasse antibiotica is in staat om de meeste bacteriën te doden die bèta-lactamaseremmers produceren, omdat de structuur ervan iets anders is dan de andere klassen van beta-lactam-antibiotica.Nieuwe stammen van enterische bacteriën hebben echter ontwikkeld die een resistentiegen hebben waarmee ze de bèta-lactamase van carbapenems kunnen afbreken.Enterische bacteriën zijn gramnegatieve bacteriën zoals Escherichia coli .Het nieuwe resistentiegen staat bekend als NDM-1.Het is een bèta-lactamase met een metalen ion als cofactor en werd eerst geïsoleerd in New Delhi, India.Daarom staat de naam voor New Delhi metallo beta-lactamase .

Een aantal patiënten in het Verenigd Koninkrijk zijn 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 van andere patiënten in het ziekenhuis.Infecties hebben ook plaatsgevonden 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.