کارباپنمها و مونوباکتامها
کارباپنمها و مونوباکتامها دو زیرگروه دیگر از بتالاکتامها هستند. کارباپنمها به جای گوگرد حلقوی معمول، یک کربن دارند و دارای یک زنجیره جانبی ترانس هیدروکسیاتیل متمایز هستند که به آنها طیف وسیع و پایداری قابل توجهی در برابر بسیاری از بتالاکتامازها میدهد. مونوباکتامها، که آزترئونام نمونهای از آنهاست، دارای یک بتالاکتام تکحلقهای بدون حلقه دوم جوشخورده هستند و به طور انتخابی بر روی باکتریهای گرم منفی هوازی عمل میکنند.
Definition
کارباپنمها بتالاکتامهای دوعضوی با هسته کارباپنم و فعالیت وسیع و پایدار در برابر بتالاکتاماز هستند؛ مونوباکتامها بتالاکتامهای تکحلقهای هستند که عمدتاً علیه باکتریهای گرم منفی هوازی فعالند. هر دو از طریق مکانیسم مشترک بتالاکتام، پروتئینهای متصلشونده به پنیسیلین را غیرفعال میکنند.
Scope
این موضوع ویژگیهای ساختاری کارباپنمها و مونوباکتامها، اساس طیف وسیع و پایداری کارباپنمها در برابر بتالاکتاماز، تمرکز محدود مونوباکتامها بر گرم منفیها، و ظهور مقاومت ناشی از کارباپنمازها را پوشش میدهد. این یک مرور کلی مرجع بدون ارائه راهنمایی درمانی است.
Core questions
- چه ویژگیهای ساختاری به کارباپنمها طیف وسیع و پایداری در برابر بتالاکتاماز میدهد؟
- چرا فعالیت آزترئونام عمدتاً به باکتریهای گرم منفی هوازی محدود میشود؟
- کارباپنمازها چه هستند و چرا اهمیت دارند؟
Key concepts
- هسته کارباپنم
- زنجیره جانبی ترانس هیدروکسیاتیل
- بتالاکتام تکحلقهای
- آزترئونام
- فعالیت وسیعالطیف
- پایداری در برابر بتالاکتاماز
- کارباپنمازها
- عوامل ذخیره (آخرین خط دفاعی)
Mechanisms
هر دو زیرگروه از طریق مکانیسم مشترک بتالاکتام، پروتئینهای متصلشونده به پنیسیلین را غیرفعال میکنند. جایگزینی گوگرد پنام با کربن در کارباپنمها و زنجیره جانبی ترانس هیدروکسیاتیل آنها، پایداری غیرمعمولی در برابر هیدرولیز توسط اکثر بتالاکتامازهای سرین و طیف وسیعی شامل بسیاری از ارگانیسمهای گرم مثبت، گرم منفی و بیهوازی به آنها میبخشد که آنها را به عوامل ذخیره مهمی تبدیل کرده است (Papp-Wallace et al., 2011; Bush & Bradford, 2016). مونوباکتامها فاقد حلقه دوم جوشخورده هستند؛ آزترئونام ترجیحاً به PBP3 باکتریهای گرم منفی هوازی متصل میشود که دلیل طیف محدود آن و پایداری آن در برابر بسیاری از بتالاکتامازها است، در حالی که بخش عمدهای از فلور گرم مثبت و بیهوازی را حفظ میکند. مقاومت به کارباپنمها عمدتاً توسط آنزیمهای کارباپنماز – از جمله کارباپنمازهای سرین (مانند KPC) و متالو-بتالاکتامازها (مانند NDM-1) – اغلب همراه با از دست دادن پورین (porin) ایجاد میشود (Walsh et al., 2011; Bush & Bradford, 2016).
Clinical relevance
کارباپنمها بتالاکتامهای مرجع و آخرین خط دفاعی برای عفونتهای جدی هستند، و مونوباکتامها نشان میدهند که چگونه یک بتالاکتام تکحلقهای میتواند به یک پروفایل محدود و متمرکز بر گرم منفی دست یابد؛ هر دو برای آموزش مدیریت ضد میکروبی و مقاومت محوری هستند. این مدخل کلاسها را برای جهتگیری آموزشی توصیف میکند و منبعی برای توصیههای دوز یا درمان نیست.
Epidemiology
گسترش انتروباکتریاسه تولیدکننده کارباپنماز یک نگرانی اصلی جهانی در زمینه مقاومت است؛ چارچوب ESKAPE انجمن بیماریهای عفونی آمریکا (IDSA) پاتوژنهای گرم منفی مقاوم به کارباپنم را به عنوان یک شکاف اولویتدار برجسته کرد (Boucher et al., 2009)، و انتشار بینالمللی متالو-بتالاکتامازهایی مانند NDM-1 نشان داد که مقاومت به کارباپنم با چه سرعتی میتواند در مناطق مختلف گسترش یابد (Walsh et al., 2011).
Evidence & guidelines
استفاده و گزارش کارباپنمها و مونوباکتامها به آزمایش حساسیت استاندارد شده و نقاط برش از نهادهایی مانند EUCAST و CLSI متکی است، و نظارت بر اپیدمیولوژی کارباپنمازها اولویتهای مدیریت را مشخص میکند؛ این مرور کلی ویژگیهای کلاس را خلاصه میکند نه هیچ دستورالعمل خاصی را.
History
کارباپنمها از محصول طبیعی تینامایسین (thienamycin) پدید آمدند که ناپایداری آن منجر به توسعه ایمیپنم و سپس عوامل پایدارتر مانند مروپنم شد (Papp-Wallace et al., 2011). مونوباکتامها حول ساختار بتالاکتام تکحلقهای طبیعی توسعه یافتند و آزترئونام را به عنوان یک عامل انتخابی برای گرم منفیها به ارمغان آوردند. در عرض چند دهه، کارباپنمازها – از جمله KPC و متالوآنزیم NDM-1 – ظهور کرده و گسترش یافتند و وضعیت ذخیره کارباپنمها را تضعیف کردند (Walsh et al., 2011).
Key figures
- Krisztina Papp-Wallace
- Robert Bonomo
- Helen Boucher
- Timothy Walsh
Related topics
Seminal works
- papp-wallace-2011
- walsh-2011-ndm
Frequently asked questions
- چرا کارباپنمها اغلب به عنوان آنتیبیوتیکهای ذخیره وسیعالطیف توصیف میشوند؟
- هسته کارباپنم و زنجیره جانبی آنها باعث میشود که در برابر اکثر بتالاکتامازهای سرین پایدار باشند و علیه طیف وسیعی از باکتریها فعال باشند، بنابراین اغلب برای عفونتهای جدی یا مقاوم به عنوان ذخیره نگهداری میشوند.
- آزترئونام چگونه با سایر بتالاکتامها تفاوت دارد؟
- آزترئونام یک مونوباکتام با تنها یک حلقه بتالاکتام است؛ این دارو به طور انتخابی بر روی باکتریهای گرم منفی هوازی عمل میکند و فعالیت معنیداری علیه ارگانیسمهای گرم مثبت و بیهوازی ندارد.