Karbapenemler ve Monobaktamlar
Karbapenemler ve monobaktamlar, beta-laktamların iki alt sınıfını oluşturmaktadır. Karbapenemler, olağan halka kükürtü yerine bir karbon atomu ve belirgin bir trans hidroksietil yan zinciri taşımaktadır; bu yapı, onlara geniş bir spektrum ve birçok beta-laktamaz enzimine karşı kayda değer bir stabilite sağlamaktadır. Aztreonam ile örneklendirilen monobaktamlar ise, kaynaşmış ikinci bir halkası olmayan monosiklik bir beta-laktam yapısına sahip olup, seçici olarak aerobik Gram-negatif bakteriler üzerinde etki göstermektedir.
Tanım
Karbapenemler, karbapenem çekirdeği (nucleus) içeren bisiklik beta-laktamlar olup, geniş spektrumlu ve beta-laktamazlara karşı stabil aktiviteye sahiptir; monobaktamlar ise başlıca aerobik Gram-negatif bakterilere karşı aktif olan monosiklik beta-laktamlardır. Her ikisi de ortak beta-laktam mekanizması aracılığıyla penisilin bağlayıcı proteinleri (PBP) inaktive etmektedir.
Kapsam
Bu konu, karbapenem ve monobaktamların yapısal özelliklerini, karbapenemlerin geniş spektrum ve beta-laktamaz stabilitesinin temelini, monobaktamların dar Gram-negatif odaklılığını ve karbapenemaz aracılı direncin ortaya çıkışını kapsamaktadır. Bu, reçeteleme rehberliği içermeyen bir referans genel bakışıdır.
Temel sorular
- Karbapenemlere geniş spektrum ve beta-laktamaz stabilitesi sağlayan yapısal özellikler nelerdir?
- Aztreonam'ın aktivitesi neden büyük ölçüde aerobik Gram-negatif bakterilerle sınırlıdır?
- Karbapenemazlar nelerdir ve neden önemlidirler?
Anahtar kavramlar
- Karbapenem çekirdeği (nucleus)
- Trans hidroksietil yan zinciri
- Monosiklik beta-laktam
- Aztreonam
- Geniş spektrumlu aktivite
- Beta-laktamaz stabilitesi
- Karbapenemazlar
- Yedek (son çare) ajanlar
Mekanizmalar
Her iki alt sınıf da penisilin bağlayıcı proteinleri (PBP) ortak beta-laktam mekanizması aracılığıyla inaktive etmektedir. Karbapenemlerin penam kükürtünü karbon ile değiştirmesi ve trans hidroksietil yan zincirleri, çoğu serin beta-laktamaz tarafından hidrolize karşı olağanüstü bir stabilite ve birçok Gram-pozitif, Gram-negatif ve anaerobik organizmayı kapsayan geniş bir spektrum sağlamaktadır; bu da onları önemli yedek ajanlar haline getirmiştir (Papp-Wallace ve ark., 2011; Bush & Bradford, 2016). Monobaktamlar kaynaşmış ikinci bir halkaya sahip değildir; aztreonam, aerobik Gram-negatif bakterilerin PBP3'üne tercihen bağlanmaktadır, bu da onun dar spektrumunu ve birçok beta-laktamaz enzimine karşı stabilitesini açıklarken, Gram-pozitif ve anaerobik floranın büyük bir kısmını etkilememektedir. Karbapenemlere karşı direnç, büyük ölçüde karbapenemaz enzimleri — serin karbapenemazlar (örn. KPC) ve metallo-beta-laktamazlar (örn. NDM-1) dahil olmak üzere — tarafından yönlendirilmekte olup, sıklıkla porin kaybı ile birleşmektedir (Walsh ve ark., 2011; Bush & Bradford, 2016).
Klinik önem
Karbapenemler, ciddi enfeksiyonlar için referans son çare beta-laktamlar olarak kabul edilmektedir ve monobaktamlar, tek halkalı bir beta-laktamın nasıl dar, Gram-negatif odaklı bir profil elde edebileceğini göstermektedir; her ikisi de antimikrobiyal yönetimi ve direnci öğretmede merkezi bir rol oynamaktadır. Bu madde, sınıfları eğitsel bir yönlendirme amacıyla tanımlamakta olup, dozaj veya tedavi önerileri için bir kaynak değildir.
Epidemiyoloji
Karbapenemaz üreten Enterobacterales'in yayılımı, önde gelen küresel bir direnç endişesi oluşturmaktadır; IDSA'nın ESKAPE çerçevesi, karbapenem dirençli Gram-negatif patojenleri öncelikli bir boşluk olarak vurgulamıştır (Boucher ve ark., 2009) ve NDM-1 gibi metallo-beta-laktamazların uluslararası yayılımı, karbapenem direncinin bölgeler arasında ne kadar hızlı yayılabileceğinin altını çizmiştir (Walsh ve ark., 2011).
Kanıt ve kılavuzlar
Karbapenem ve monobaktamların kullanımı ve raporlanması, EUCAST ve CLSI gibi kuruluşların standartlaştırılmış duyarlılık testleri ve kırılma noktalarına dayanmaktadır ve karbapenemaz epidemiyolojisinin sürveyansı, yönetim önceliklerini bilgilendirmektedir; bu genel bakış, belirli bir kılavuzdan ziyade sınıf özelliklerini özetlemektedir.
Tarihçe
Karbapenemler, doğal ürün olan tiyenamisinden (thienamycin) türemiştir; tiyenamisinin stabilitesizliği, imipenemin ve daha sonra meropenem gibi daha stabil ajanların geliştirilmesine yol açmıştır (Papp-Wallace ve ark., 2011). Monobaktamlar, doğal olarak oluşan monosiklik beta-laktam iskeleti etrafında geliştirilmiş ve Gram-negatif seçici bir ajan olarak aztreonam elde edilmiştir. On yıllar içinde, KPC ve metallo-enzim NDM-1 dahil olmak üzere karbapenemazlar ortaya çıkmış ve yayılmış, karbapenemlerin yedek statüsünü aşındırmıştır (Walsh ve ark., 2011).
Öne çıkan isimler
- Krisztina Papp-Wallace
- Robert Bonomo
- Helen Boucher
- Timothy Walsh
İlgili konular
Temel eserler
- papp-wallace-2011
- walsh-2011-ndm
Sıkça sorulan sorular
- Karbapenemler neden genellikle geniş spektrumlu yedek antibiyotikler olarak tanımlanmaktadır?
- Karbapenem çekirdekleri ve yan zincirleri, onları çoğu serin beta-laktamaz enzimine karşı stabil ve geniş bir bakteri yelpazesine karşı aktif kılmaktadır; bu nedenle, ciddi veya dirençli enfeksiyonlar için sıklıkla yedekte tutulmaktadırlar.
- Aztreonam diğer beta-laktamlardan nasıl farklılaşmaktadır?
- Aztreonam, yalnızca tek bir beta-laktam halkasına sahip bir monobaktamdır; seçici olarak aerobik Gram-negatif bakteriler üzerinde etki göstermekte olup, Gram-pozitif organizmalara ve anaeroblara karşı anlamlı bir aktivitesi bulunmamaktadır.