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Carbapenemi

Proprietà dei carbapenemi

I carbapenemi appartengono alla classe degli antibiotici β-lattamici.

I carbapenemi usati oggi sono dei derivati della tienamicina, un carbapeneme prodotto naturalmente dal batterio Streptomyces cattleya.

I principali carbapenemi sono: Imipenem; Meropenem; Doripenem; Ertapenem; Biapenem; Panipenem.

Chimica dei carbapenemi

I carbapenemi sono costituiti da un anello β-lattamico (anello a 4 termini che consiste in un’ammide ciclica, il lattame) fuso con un anello pirrolidinico (a 5 termini, contenente un atomo di azoto) che presenta un doppio legame e lega un gruppo carbossilico.

struttura carbapenemi

Struttura base dei carbapenemi.

Le differenze con le penicilline dal punto di vista chimico sono:

Meccanismo d’azione dei carbapenemi e resistenza

Come per le penicilline, il meccanismo d’azione dei carbapenemi consiste nell’inibizione della sintesi della parete cellulare dei batteri, la quale è formata da un peptidoglicano costituito dagli amminozuccheri N-acetilglucosammina e acido N-acetilmuramico, tenuti insieme per mezzo di legami crociati.

L’enzima con la funzione di formare i legami crociati è la transpeptidasi, che rappresenta il target principale di questa classe di farmaci.

I carbapenemi legano e inibiscono anche altre proteine batteriche, le cosiddette penicillin-binding protein.

Queste sono enzimi necessari al batterio per il mantenimento della tipica forma a bastoncello.

L’inibizione della transpeptidasi e delle penicillin binding protein portano alla lisi della cellula batterica, conferendo, quindi, a questi antibiotici un’attività battericida, marcatamente osservabile in fase di crescita, nel momento in cui è attivo il processo di sintesi della parete, piuttosto che in fase di quiescenza.

L’azione battericida è rapida, in quanto è rapido l’attraversamento delle porine che si trovano sulla parete batterica.

Rispetto agli altri β-lattamici, i carbapenemi sono più stabili all’azione idrolitica operata dalle β-lattamasi.

Nonostante la ridotta frequenza di resistenza batterica nei confronti dei carbapenemi, ultimamente stanno aumentando i batteri, specialmente Gram -, resistenti ai carbapenemi.

La resistenza può insorgere attraverso diversi meccanismi:

  • produzione di β-lattamasi che aprono l’anello lattamico dei carbapenemi, inattivandoli; tali enzimi possono essere a codificazione cromosomica o plasmidica, inducibili o costitutivi, prodotti da batteri Gram + o -.
  • mutazione delle proteine target dei carbapenemi;
  • ridotta penetrazione dei carbapenemi nei batteri.

Spettro d’azione dei carbapenemi

I carbapenemi hanno un ampio spettro d’azione, più esteso di quello degli altri β-lattamici.

In generale, i carbapenemi sono indicati per il trattamento di infezioni causate da batteri multiresistenti.

Essi sono particolarmente attivi contro i batteri Gram -, ma presentano uno spettro d’azione leggermente meno ampio nei confronti dei Gram +.

Quindi, in caso di trattamento generico, senza conoscere la natura degli agenti patogeni, si utilizza un carbapeneme associato a un farmaco con uno spettro Gram + migliore.

I carbapenemi sono attivi nei confronti di:

  • Enterobatteriacee;
  • Escherichia coli;
  • Klebsiella pneumoniae;
  • Enterobacter cloacae;
  • Citrobacter freundii;
  • Proteus mirabilis;
  • Serratia marcescens;
  • Pseudomonas aeruginosa ;
  • Acinetobacter;
  • Streptococcus;
  • Bacteroides fragilis.

Effetti collaterali dei carbapenemi

I carbapenemi possono causare diversi effetti avversi:

  • nausea;
  • vomito;
  • diarrea;
  • mal di stomaco;
  • cefalea;
  • reazioni allergiche;
  • mal di testa;
  • vertigini;
  • capogiri;
  • sonnolenza;
  • crisi epilettiche;
  • eruzioni cutanee;
  • gonfiore;
  • ipotensione;
  • orticaria;
  • cianosi;
  • sindrome di Steven-Johnson, una reazione acuta da ipersensibilità, che causa eritemi;
  • tremori;
  • spasmi;
  • allucinazioni;
  • confusione mentale;
  • difficoltà a respirare;
  • epatite;
  • anemia;
  • riduzione della sintesi di cellule ematiche;
  • aritmie;
  • artralgia;
  • febbre.

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