Betalaktamski antibiotik

Betalaktamski antibiotiki so velika skupina antibiotikov, ki vključuje peniciline (pename), cefalosporine (cefeme) in njune derivate (monobaktame in karbapeneme). Gre za vse antibiotične učinkovine, ki v svoji kemijski zgradbi vsebujejo betalaktamski obroč. Gre za najbolj razširjeno skupino antibiotikov.

Osrednji gradbeni del penicilinov (zgoraj) in cefalosporinov (spodaj). β-laktamski obroč je označen rdeče.

Velikokrat v to skupino uvrščamo tudi zaviralce betalaktamaze, čeprav dejansko niso antibiotiki.

Klinična uporaba

Betalaktamski antibiotiki se uporabljajo za zaščito pred okužbami in njihovo zdravljenje, kadar okužbo povzročajo bakterije, občutljive na to skupino antibiotikov. Prvotni predstavniki betalaktamskih antibiotikov so bili učinkoviti zlasti proti grampozitivnim bakterijam, vendar so novejši širokospektralni antibiotiki učinkoviti tudi proti različnim gramnegativnim bakterijam in tako se je razširila njihova uporaba.

Mehanizem delovanja

Betalaktamski antibiotiki so baktericidi, kar pomeni, da ubijejo bakterijo. Zavrejo sintezo peptidoglikanskega ogrodja bakterijske celične stene. Peptidoglikanska plast je pomembna za strukturno celovitost celic, zlasti pri grampozitivnih bakterijah. Končno transpeptidacijo v sintezi peptidoglikana katalizira encim transpeptidaza (imenovana tudi penicilin vežoča beljakovina). Na ta encim se betalaktamske učinkovine vežejo in ga inaktivirajo.

Encim se veže na molekulo betalaktamskega antibiotika, ker je le-ta analog dipeptida D-alanin-D-alanin, ki se nahaja na koncu prekurzorskih peptidnih podenot NAM/NAG v nastajajoči peptidoglikanski verigi. Betalaktamska struktura se nepovratno veže na serinski aminokislinski ostanek v aktivnem mestu transpeptidaze, kar prepreči, da bi encim opravil končno premreženje (transpeptidacijo) peptidoglikanske mreže.

Odpornost proti betalaktamskim antibiotikom

Nekatere bakterije so razvile mehanizme, ki jim omogočajo odpornost proti betalaktamskim antibiotikom. Obstajata dva poglavitna mehanizma odpornosti:

• Nekatere bakterije tvorijo encim betalaktamazo, ki encimsko hidrolizira betalaktamski obroč v molekuli antibiotika in ga tako inaktivira. Bakterije lahko gen za betalaktamazo posedujejo kot podedovano lastnost, lahko pa ga pridobijo s pomočjo plazmida iz druge bakterijske celice. Ko je bakterija izpostavljena betalaktamskemu antibiotiku, lahko pride do povečanega izražanja tega gena.

Učinku betalaktamaz se lahko izognemo s sočasno uporabo zaviralca betalaktamaze, npr. klavulanske kisline.

• Drug poznan mehanizem odpornosti bakterij je sprememba v strukturi transpeptidaz in zaradi teh strukturnih sprememb se antibiotik ne more več tako učinkovito vezati nanje. Ta mehanizem je na primer značilen za proti meticilinu odporni S. aureus (MRSA) in za proti penicilinu odporni Streptococcus pneumoniae.

Predstavniki

Penicilini (penami)

Ozkospektralni

• občutljivi na β-laktamazo
  • benzatin penicilin
  • benzilpenicilin (penicilin G)
  • fenoksimetilpenicilin (penicilin V)
  • prokain penicilin

• odporni proti penicilazi
  • meticilin
  • oksacilin
  • nafcilin
  • kloksacilin
  • dikloksacilin
  • flukloksacilin

• odporni proti β-laktamazi
  • temocilin

Srednjespektralni

• amoksicilin
• ampicillin

Širokospektralni

• koamoksiklav (amoksicilin + klavulanska kislina)

Z razširjenim spektrom

• azlocilin
• karbenicilin
• tikarcilin
• mezlocilin
• piperacilin

Cefalosporini (cefemi)

Prva generacija

Skeletna formula cefaleksina, cefalosporina prve generacije.

Imajo zmerno širok spekter delovanja.

• cefaleksin
• cefalotin
• cefazolin

Druga generacija

Zmerno širok spekter delovanja, učinkovitost proti hemofilusu.

• cefaklor
• cefuroksim
• cefamandol

Druga generacija – cefamicini

Zmerno širok spekter delovanja, učinkovitost proti anaerobnim bakterijam.

• cefotetan
• cefoksitin

Tretja generacija

Širok spekter.

• ceftriakson
• cefotaksim
• cefpodoksim

Širok spekter, učinkovitost proti psevdomonasu.

• ceftazidim

Četrta generacija

Širok spekter, povečana učinkovitost proti grampozitivnm bakterijam in betalaktamazi.

• cefepim
• cefpirom

Karbapenemi in penemi

Skeletna formula imipenema.

Najširši spekter med vsemi betalaktami.

• imipenem (s cilastatinom)
• meropenem
• ertapenem
• faropenem
• doripenem

Monobaktami

Za razliko od drugih betalaktamov monobaktami nimajo na betalaktamski obroč pripetega še druge obročne strukture.

• aztreonam (Azactam)
• tigemonam
• nokardicin A
• tabtoksinin-β-laktam

Zaviralci betalaktamaze

Te učinkovine pravzaprav niso antibiotiki, saj izkazujejo zanemarljivo antibiotično aktivnost, vendar pa v svoji zgradbi vsebujejo betalktamski obroč. Uporabljajo se za zaviranje delovanja betalaktamaz in se dajejo skupaj z betalaktamskimi antibiotiki.

• klavulanska kislina
• tazobaktam
• sulbaktam

Neželeni učinki

Med pogostejšimi neželenimi učinki betalaktamskih antibiotikov so driska, siljenje na bruhanje, izpuščaj, koprivnica, naknadne okužbe (superinfekcije), vključno s kandidozo.

Redkeje se pojavijo vročina, bruhanje, rdečina, dermatitis, angioedem, psevdomembranski kolitis.

Pri parenteralni uporabi se občasno pojavita bolečina in vnetje na mestu injiciranja.

Preobčutljivost

Pri do 10 % bolnikov se lahko pojavi preobčutljivostna reakcija. Huda, življenjsko ogrožajoča preobčutljivostba reakcija, anafilaksa, se pojavi pri okoli 0,01 % bolnikov.