Карбапенемы и монобактамы

Общие сведения Карбапенемы и монобактамы представляют собой два класса β-лактамных антибиотиков, обладающих широким спектром антимикробной активности. Их химическая структура основана на цикле β-лактама, однако они отличаются от пенициллинов и цефалоспоринов специфическими модификациями, влияющими на стабильность к β-лактамазам и фармакологические свойства.

Химическая структура и классификация

• Карбапенемы: характеризуются пятичленным β-лактамным кольцом, конденсированным с пятичленным циклопентановым кольцом без серосодержащей атомной группы в положении, аналогичном сере пенициллинов. Замена серы на углерод в карбапенемах повышает химическую устойчивость и расширяет спектр действия. К основным представителям относятся имипенем, меропенем, дорипенем и эртапенем.
• Монобактамы: имеют уникальное строение с несопряжённым одноцикловым β-лактамом. Они не содержат конденсированного вторичного кольца, что обуславливает высокую устойчивость к β-лактамазам класса A и низкую кросс-реактивность с другими β-лактамными антибиотиками. Основной представитель — азтреонам.

Механизм действия Оба класса ингибируют синтез клеточной стенки бактерий путем связывания с пенициллинсвязывающими белками (PBPs). Это приводит к нарушению трансгликозилирования и транспептидирования пептидогликана, ослаблению стенки бактерии и клеточному лизису.

• Карбапенемы: обладают чрезвычайно широким спектром действия, включая грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также анаэробы. Отличаются высокой устойчивостью к большинству β-лактамаз, включая ферменты штаммов, резистентных к пенициллинам и цефалоспоринам.
• Монобактамы: активны преимущественно против грамотрицательных аэробов, включая Pseudomonas aeruginosa. Практически не действуют на грамположительные бактерии и анаэробы.

Фармакокинетика и метаболизм

• Карбапенемы: быстро распределяются в тканях и жидкостях организма, вводятся внутривенно или внутримышечно. Имипенем метаболизируется в почках и часто комбинируется с циластатином для предотвращения деградации. Меропенем и дорипенем обладают более устойчивым почечным клиренсом, что снижает необходимость комбинирования с ингибитором деградации.
• Монобактамы: хорошо распределяются в организме после внутривенного введения, выводятся почками практически в неизменном виде. Не взаимодействуют с метаболическими системами печени, что снижает риск лекарственных взаимодействий.

Клиническое применение

• Карбапенемы применяются при тяжелых внутрибольничных инфекциях, полимикробных инфекциях брюшной полости, сепсисе, пневмониях и инфекциях у пациентов с иммунодефицитом. Особое значение имеют при резистентных штаммах Enterobacteriaceae, Pseudomonas и Acinetobacter.
• Монобактамы используют преимущественно при инфекциях, вызванных грамотрицательными аэробами, включая тяжелые инфекции мочевыводящих путей, сепсис и инфекции дыхательных путей. Азтреонам может применяться у пациентов с аллергией на пенициллины, так как кросс-реактивность крайне низкая.

Побочные эффекты и безопасность

• Карбапенемы: наиболее частыми являются аллергические реакции, желудочно-кишечные расстройства, судороги (особенно при нарушении функции почек и передозировке имипенема).
• Монобактамы: хорошо переносимы, основные побочные эффекты включают местные реакции при введении, небольшие нарушения функций печени и желудочно-кишечные расстройства.

Сравнительная характеристика

Механизмы резистентности

• Карбапенемы: резистентность формируется за счет продукции карбапенемаз, изменения PBPs или уменьшения проницаемости мембраны.
• Монобактамы: основным механизмом является синтез β-лактамаз расширенного спектра, а также модификация мембранных поринов у грамотрицательных бактерий.

Карбапенемы и монобактамы занимают важное место в современной антимикробной терапии, обеспечивая лечение инфекций, устойчивых к традиционным β-лактамным антибиотикам. Их химическая модификация и фармакологические свойства позволяют использовать эти препараты в условиях высокой резистентности микроорганизмов.