Карбапенемы антибиотики. Карбапенемы

Карбапенемы обладают ультрашироким спектром действия, бактерицидным эффектом. Карбапенемы назначают, если не действует 4 поколение цефалоспоринов.

1 поколение – имипенем – разрушается дегидропептидазой-1 почек, поэтому комбинируют с ингибитором дегидропептидазы-1 циластатином 1:1; комбинированные препараты – тиенам, примаксин

2 поколение – меропенем

Вводят в/В, в/М 2-4 раза в сутки, хорошо проникают в полости и ткани, в т.ч. в с-м жидкость.

Спектр действия

Спектр действия: ультраширокий – заменяют комбинацию из 2-4 антибиотиков. 2 поколение более активно в отношении энтеробактерий и псевломонад. Природная устойчивость у хламидий, микоплазм, коринебактерий, микобактерий туберкулеза и лепры, некоторых видов псевдомонад, т.к.внутрь клетки антибиотик не проникает.

Показания к применению

Показания : резервные антибиотики при тяжелых инфекционных заболеваниях, имеющих аэробно-анаэробный характер. В послеоперационном периоде, в гинекологии, при сепсисе, менингите, осложненных инфекциях МВП, интенсивной терапии новорожденных, 2 поколение + менингит, вызванный полирезистентными Гр- бактериями.

Побочные эффекты

Побочные эффекты: карбапенемы относительно малотоксичны –

• возможны аллергические реакции,
• местно-раздражающее действие,
• тромбофлебит,
• диспепсия,
• кандидоз,
• редко – нефротоксичность, тремор, гипертонус мышц, парестезии, псевдомембранозный колит.

Я думаю, все вы помните, приход этой группы препаратов в клиническую практику. Это было похоже на вновь начавшуюся антибиотиковую эру, когда пациентов, казалось бы безнадежных, удавалось поставить на ноги... правда с колоссальными, как нам тогда казалось, финансовыми затратами (как же мы были наивны, теперь за препарат тетрациклинового ряда, мы платим сумму большую, чем стоит день лечения пациента карбапенемами).

Давайте вспомним место каждого из препаратов этой группы в нашей клинической практике.

В данный момент в России зарегистрировано четыре препарата группы карбапенемов, которые подразделяются на антисинегнойные (в связи с некоторой активностью в отношении синегнойной палочки):

· Имипенем

· Меропенем

· Дорипенем

И несинегнойные:

· Эртапенем

От себя хотелось бы заметить, что вся эта «синегнойность» и ее отсутствие, не более, чем маркетинговый ход, так как всегда надо помнить, что самостоятельно, без поддержки антисинегнойных препаратов, о которых мы говорили ранее, ни один карбапенем с P. aeruginosa не справится.

На данный момент времени карбапенемы остаются препаратами с самым широким из всех возможных спектром активности, при сохранении максимальной безопасности использования, как у всех бета-лактамов, так как они обладают общим класс-эффектом и воздействуют на клеточную стенку микроорганизмов, нарушая ее образование (а как вы помните, мы не Буратины, чтобы у нас эта самая стенка была). Кроме того не описано ни одного случая перекрестных аллергических реакций с группой пенициллинов или цефалоспоринов. При этом карбапенемы обладают максимальной устойчивостью к гидролизу бета-лактамазами расширенного спектра (БЛРС), хотя в данный момент нарастает опасность распространения карбапенемаз вообще и метало-бета-лактамаз в частности, которые разрушают эту группу препаратов.

Основу спектра действия карбапенемов составляет их выраженная грамотрицательная активность, так как они быстрее любых бета-лактамов способны проникать через стенку грамотрицательных бактерий. Они активны против семейства Enterobacteriaceae (Klebsiella spp ., Enterobacter spp ., E. coli и т.д.), в том числе штаммов, продуцирующих БЛРС.

Также карбапенемы проявляют активность в отношении грамположительной флоры, а именно пневмококков, гонококков, менингококков и стафилококков (исключая MRSA)

Кроме того карбапенемы высокоактивны в отношении анаэробов, кроме C. difficile.

Учитывая спектр ультраширокий действия, может создаться ложная иллюзия, что данной группой препаратов можно пользоваться как препаратами широкого спектра действия, то есть в любой более-менее сложной ситуации, что, к слову, происходило и происходит в некоторых стационарах до сегодняшнего дня. Такой подход будет огромной ошибкой, так как карбапенемы можно рассматривать как смерч, сносящий все на своем пути. Они выбьют не только патогенную, но и сапрофитную флору и по принципу «свято место пусто не бывает» после эффективно пролеченной грамотрицательной инфекции на ее место придет грамположительная суперинфекция (чаще всего вызванная MRSA), которую главное не проглядеть, понимать откуда она взялась и начинать максимально быструю терапию препаратами с грамположительной активностью.

Хотелось бы также выразить свое лично мнение по поводу деэскалационной терапии. Я ничего не имею против стартовой терапии карбапенемами, пациенту в тяжелом состоянии, которому они показаны, но я против замены антибактериальной терапии после получения результатов микробиологического исследования, если терапия кабрапенемами дала свой результат. Давайте вспомним, через сколько дней мы получаем данные микробиологического исследования - самое раннее через пять, а в большинстве случае через неделю, если у нас нет оснащенной по современным принципам лаборатории. Когда мы проводим клинический контроль эффективности антибактериальной терапии? В случае карбапенемов через 48 часов. То есть уже через двое суток мы должны решать, проводимая терапия эффективна или мы чего-то не доглядели, или состояние пациента изменилось в связи с течением основного, либо обострения сопутствующего заболевания. В общем, к моменту получения данных из лаборатории, так или иначе, но микроб-возбудитель будет уже уничтожен «ковровыми бомбардировками» карбапенема, либо карбапенема в комбинации с антистафилококковым или антисинегнойным препаратом и ни о каком эффективном переходе на другой, более дешевый антибактериальный препарат речи быть не может. Если уж мы начали лечить карбапенемами и они проявили свою эффективность, то и заканчивать терапию необходимо тоже ими и не метаться с выбором.

Несколько слов о каждом представителе.

Данный препарат примечателен тем, что имеет длительный период полувыведения, что позволяет его водить 1 раз в сутки, что очень важно. Так как карбапенемы, как и все беталактамные антибактериальные препараты относятся к времязависимым лекарственным средствам, которые крайне важно вводить строго по часам, иначе бактерицидная концентрация падает ниже минимума и начинается селекция устойчивых штаммов. Кроме того это просто удобно, в отличие от других карбапенемов, которым требуется 4-х разовое, причем длительное внутривенное, введение. Если отделение оснащено инфузоматами, проблема не так остра, а вот когда их нет и то четырехразовое введение становится проблемой, а человек устроен так, чтобы проблемы в своей жизни максимально сокращать (так же как и затраты) и таким образом не редки ситуации, когда пытаются перейти на 3-х, а то и 2-х разовое введение. В случае тяжелого инфекционного процесса такие манипуляции не допустимы. И вот тут-то и удобен эртапенем, который вводится 1 г в сутки единовременно. Вы мне можете возразить и указать на то, что данный препарат не обладает антисинегнойной активностью. Но коллеги, антисинегнойная активность меропенема, имипенема и дорипенема такая, что ей можно (и нужно) пренебречь и если вы подозреваете наличие P.aeruginosa, вы просто обязаны дополнительно использовать амикацин или ципрофлоксацин, как мощнейшие антисинегнойные препараты, главное выбрать действующую дозировку (первый мы рассчитываем на килограмм массы тела, второй - исходя из МПК возбудителя)

Какие же показания существуют для использования эртапенема:

· Тяжелые интраабдоминальные инфекции

· Тяжелая внебольничная пневмония

· Тяжелые инфекции мочевыделительной системы

· Тяжелые инфекции кожи и мягких тканей. Включая диабетическую стопу без признаков остеомиелита

· Острые инфекции в области малого таза

· Интраабдоминальные инфекции средней тяжести (холицестит, холангит, дивертикулит, селезеночный абсцесс и абсцесс печени) не требующие дренирования или оперативного вмешательства.

2. Имипенем/циластатин

Именно с него началось торжественное шествие карбапенемов в России. Но сколько же вокруг него было в дальнейшем маркетинговых спекуляций, одна из которых- «препарат вызывает судороги». Имипенем повышает судорожную готовность только в определенных случаях, которые необходимо учитывать:

· Инфекции центральной нервной системы

· Дозы более 2 г в сутки

· Возраст старше 60 - 65 лет

· Судороги или поражения ЦНС в анамнезе - инсульт, ЧМТ, эпилепсия

А когда же мы его используем:

· Бактериальный эндокардит

· Септицемия

· Инфекции коди и мягких тканей (за исключением MRSA)

· Инфекции нижних отделов дыхательных путей, включая нозокомиальную пневмонию

· Гинекологические инфекции

· Интраабдоминальные инфекции

· Инфекции, вызванные полимикробной флорой

· Осложненные и неосложненные инфекции мочевыводящих путей (пиелонефрит)

· Может использоваться при:

§ Газовой гангрене

§ Диабетической стопе

§ Инфекциях костей и суставов.

Режим дозирования:

· Имипенем используется в режиме 250 - 500 мг 4 раза в сутки внутривенно капельно, желательно медленно при инфекциях мочевыводящих путей

· Инфекциях средней тяжести - 500 мг внутривенно капельно медленно каждые 6 - 8 часов

· При тяжелых и инфекциях вызванных синегнойной палочкой: 1 г в/в капельно каждые 6 - 8 часов.

При дозировании следует учитывать состояние почек и проводить коррекцию дозы в случае почечной недостаточности.

3. Меропенем

В отличие от имимпенема может использоваться при инфекциях ЦНС без ограничений.

Показания к применению.

Вернуться к номеру

Карбапенемы в современной клинической практике

Резюме

Резистентность бактерий представляет собой серьезную проблему антибактериальной терапии и в этом плане может иметь тяжелые социальные по­следствия. По сообщению агентства Рейтер, в 2004 году в США погибло около 70 тыс. пациентов с нозокомиальными инфекциями, причем у половины из них инфекции были вызваны флорой, резистентной к антибиотикам, которые обычно применяются для лечения таких инфекций. Опубликованы данные о более высокой летальности пациентов с инфекциями, вызванными резистентной флорой . Имеются сведения о дополнительных затратах системы здравоохранения, связанных с резистентностью нозокомиальной флоры, которые, по некоторым оценкам, составляют от 100 миллионов до 30 миллиардов долларов в год .

Основными механизмами резистентности микроорганизмов являются продукция ферментов, которые инактивируют антибиотики; нарушение или изменение структуры рецепторов, с которыми необходимо связаться антибиотикам для подавления бактериального роста; снижение концентрации антибиотиков внутри бактерий, связанное с невозможностью их попадания внутрь бактериальных клеток из-за нарушения проницаемости внешней оболочки или активного выведения с помощью специальных насосов.

Резистентность к антибиотикам наблюдается повсеместно и имеет неблагоприятную тенденцию к повышению. К настоящему времени, кроме резистентности к определенному препарату или группе препаратов, выделяют полирезистентные бактерии, т.е. резистентные к основным группам антибактериальных препаратов (β-лактамам, аминогликозидам, фторхинолонам), и панрезистентные, против которых, согласно данным микробиологических исследований, не имеется активных антибиотиков.

История создания антибактериальных препаратов была непосредственно связана с решением определенных клинических задач: поиском препаратов с высокой природной активностью для подавления стрептококков (пенициллин, ампициллин), стафилококков (оксациллин), грамотрицательной флоры (аминогликозиды); преодолением побочных эффектов (аллергия к природным пенициллинам); повышением пенетрации антибиотиков в ткани и клетки (макролиды, фторхинолоны). Однако применение антибиотиков привело к активации процессов защиты микрофлоры от них. Поэтому при разработке препаратов, которые в настоящее время широко применяются в клинике, стала актуальной задача преодоления природной и приобретенной резистентности нозокомиальной флоры. Наиболее яркими представителями этой относительно новой генерации препаратов являются карбапенемы.

Разработка карбапенемов и их структурно- функциональные особенности

Подобно пенициллинам и цефалоспоринам карбапенемы имеют природный источник. Первый карбапенем — тиенамицин является продуктом Streptomyces cattleya. Основной структурой тиенамицина и последующих карбапенемов, подобно пенициллинам, является пятичленное β-лактамное кольцо. Химической особенностью карбапенемов, отличающей их от пенициллинов, является замена углерода азотом в 1-й позиции и наличие двойных связей между 2 и 3 атомами углерода, высокая устойчивость к гидролизу β-лактамного кольца в 6-й позиции и наличие тиогруппы во 2-й позиции пятичленного кольца. Считается, что последнее из перечисленных отличий связано с повышенной антисинегнойной активностью карбапенемов.

Первый из карбапенемов — имипенем появился в клинической практике в 1986 году. Для повышения стабильности этого препарата против почечной дигидропептидазы-1 имипенем стали комбинировать с ингибитором этого фермента — циластатином, что существенно улучшило его фармакокинетику в почках.

Меропенем появился в клинической практике в 1996 году. Основным химическим отличием от имипенема было наличие трансгидроксиэтильной группы в 6-м положении, которая определяла стабильность препарата к действию различных β-лактамаз, уникальность микробиологических и фармакологических характеристик. Появление боковой диметилкарбамилпирролидинтио-группы во 2-м положении пятичленного кольца резко повысило активность препарата против Pseudomonas aeruginosa и других важнейших грамотрицательных бактерий. Метильная группа в 1-й позиции создала стабильность препарата к действию почечной дигидропептидазы-1, что позволило использовать препарат без циластатина.

Эртапенем стал третьим препаратом в линейке карбапенемов в 2001 году. Подобно меропенему, он стабилен к почечной дигидропептидазе-1 и различным β-лактамазам. Химическим отличием этого препарата стало замещение метильной группы остатком бензойной кислоты во 2-й позиции пятичленного кольца, что резко повысило его связывание с белками плазмы. Этот показатель достигает 95 %, у имипенема — 20 % и 2 % — у меропенема. В результате этого увеличился период полувыведения препарата из плазмы, появилась возможность его введения 1 раз в сутки. Модификация химической структуры оказала негативное влияние на его активность в отношении неферментирующих грамотрицательных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii . В отношении Psedomonas aeruginosa предполагается, что существенное изменение заряда, увеличение молекулярного веса и липофильности нарушило пенетрацию эртапенема через мембранный пориновый канал (OprD), который является важнейшим порталом для пенетрации карбапенемов .

В 2010 году появился новый карбапенем — дорипенем. Его химическая структура напоминает меропенем и эртапенем, отличается наличием сульфаммониламинометилпирролидинтиогруппы во 2-й позиции пятичленного кольца. Это изменение привело к повышению активности против Staphylococcus aureus, при этом активность против грамположительной флоры существенно не изменилась по сравнению с меропенемом .

Механизм действия и значение пенициллинсвязывающих белков

Карбапенемы, как и другие β-лактамные антибиотики, являются бактерицидными ингибиторами синтеза клеточной стенки благодаря их связыванию с пенициллинсвязывающими белками (ПСБ). ПСБ — это цитоплазматические белки клеточной стенки, завершающие синтез пептидогликана — скелета клеточной стенки. Карбапенемы связываются со всеми основными ПСБ грамотрицательных бактерий. Основным отличием связывания с ПСБ карбапенемов и других β-лактамов является высокая аффинность к ПСБ-1а и -1b Pseudomonas aeruginosa и E.coli, что приводит к быстрому киллингу бактерий, увеличивает количество погибших бактерий. Среди карбапенемов, в свою очередь, имеются различия в аффинности к ПСБ-2 и -3 грамотрицательных бактерий. Имипенем имеет большее сродство к ПСБ-2 по сравнению с ПСБ-3. Это приводит к тому, что до возникновения лизиса бактерии приобретают сферическую или эллипсовидную форму. Однако аффинность к ПСБ-2 и -3 Pseudomonas aeruginosa одинаковая. Аффинность меропенема и эртапенема к ПСБ-2 и -3 E.coli значительно выше, чем у имипенема. Точно так же аффинность к ПСБ-2 Pseudomonas aeruginosa у меропенема выше, чем у имипенема, однако в отношении ПСБ-3 она выше в 3-10 раз. Аффинность к ПСБ-2, -3 у меропенема и дорипенема одинаковая . При этом имеются индивидуальные различия микробных штаммов в аффинности ПСБ к различным карбапенемам.

Фармакодинамические особенности карбапенемов

В большей степени зависят от кратности введения препаратов, чем от концентрации в крови, что отличает их от аминогликозидов и фторхинолонов, эффективность которых напрямую связана с концентрацией препарата в плазме. Максимальный бактерицидный эффект карбапенемов наблюдается при достижении концентрации в плазме, превышающей минимальную подавляющую концентрацию (МПК) в 4 раза . В отличие от карбапенемов эффективность аминогликозидов и фторхинолонов возрастает пропорционально их концентрации в плазме и может быть ограничена только максимально разрешенной разовой дозой препарата .

Важнейшим фармакодинамическим показателем карбапенемов является отношение времени, когда концентрация препарата превышает МПК, ко времени между введениями препарата. Этот показатель выражается в процентах (T > МПК %). Теоретически идеально было бы поддерживать концентрацию карбапенема все 100 % интервала между введениями препарата. Однако это не обязательно для достижения оптимального клинического результата . Более того, этот интервал является разным у различных β-лактамных антибиотиков. Для достижения бактериостатического эффекта антибиотика необходим показатель 30-40 % для пенициллинов и цефалоспоринов и 20 % — для карбапенемов. Для достижения максимального бактерицидного эффекта необходимо достижение показателя 60-70 % для цефалоспоринов, 50 % — для пенициллинов и 40 % — для карбапенемов . Несмотря на то что пенициллины, цефалоспорины и карбапенемы убивают бактерии с помощью одного механизма, различия в показателях T > МПК отражают различия в быстроте киллинга, который наименее быстрый у цефалоспоринов и наиболее быстрый — у карбапенемов . Молекулярными причинами различия этого процесса у цефалоспоринов и карбапенемов может быть различная аффинность этих препаратов к ПСБ-1а и -1b.

Другой важной характеристикой этих препаратов является продолжительность постантибиотического эффекта (ПАЭ). ПАЭ — это эффект препарата, который продолжается после его удаления из системы. Среди β-лактамов ПАЭ наиболее часто наблюдается у карбапенемов. ПАЭ имипенема против некоторых микробов, включая P. aeruginosa, продолжается 1-4,6 часа . Необходимо отметить, что этот показатель может существенно варьировать среди штаммов, принадлежащих к одному роду. У меропенема ПАЭ подобен имипенему . Продолжительность ПАЭ эртапенема в отношении грамположительных бактерий составляет 1,4-2,6 часа. У дорипенема ПАЭ против S.aureus, K.pneumoniae, E.coli и P.aeruginosa наблюдался около 2 часов, причем только в отношении штаммов S.aureus и P.aeruginosa .

Спектр активности и клиническая эффективность

Карбапенемы имеют наиболее широкий спектр активности среди всех антибактериальных препаратов. Они активны против грамположительных и грамотрицательных микробов, включая аэробов и анаэробов. Показатель МПК50 позволяет оценить их природную активность и резистентность, по этому показателю они сходны с фторхинолонами и аминогликозидами. У некоторых бактерий отсутствует природная чувствительность к карбапенемам, например у S.maltophila, B.cepacia, E.faecium и резистентных к метициллину стафилококков . Имеются определенные различия между карбапенемами по природной активности, что может быть связано с нарушением пенетрации препаратов через клеточную мембрану и активности эффлюксных насосов. Данные по сравнительной активности всех 4 препаратов в отношении одних и тех же клинических штаммов микробов очень ограниченны. Однако имеются экспериментальные данные глобальных сравнительных исследований активности этих препаратов, которые также не являются исчерпывающими . Например, в одном из них нет сравнительной оценки определенных значений МПК: минимальная концентрация для дорипенема и меропенема составила 0,008 мкг/мл, для эртапенема — 0,06 мкг/мл, а для имипенема — 0,5 мкг/мл, поэтому у 3023 штаммов E.coli сравнение МПК90 оказалось возможным только при указанных выше показателях. Тем не менее имеются данные прямого сравнения МПК дорипенема, меропенема и имипенема в отношении энтеробактерий, P.aeruginosa, Haemophylus influenza и Bordetella pertussis, которые указывают на их сходную природную активность по показателю МПК50, который был аналогичным или отличался на одно-двукратное разведение . Только в отношении Proteus mirabilis активность меропенема была в 4 раза выше, чем активность дорипенема, и оба препарата оказались достоверно активнее имипенема, эти же тенденции сохранились и в отношении МПК90. Все три препарата оказались одинаково активными против чувствительных и резистентных к пенициллину S.pneumoniae. Резистентность, связанная с модификацией пенициллинсвязывающих белков, оказывала достоверное влияние на активность карбапенемов: МПК50 и МПК90 резистентных к пенициллину штаммов оказались в 32-64 раза выше, чем у чувствительных, при этом МПК90 оставалась ниже 1 мкг/мл. Дорипенем имел сходную с имипенемом активность против S.aureus и E.faecalis. Против чувствительных к цефтазидиму энтеробактерий, которые не продуцировали β-лактамаз расширенного спектра (БЛРС), активность эртапенема, меропенема и дорипенема была равной и превосходила таковую имипенема. Однако активность эртапенема была существенно ниже против неферментирующей грамотрицательной флоры (P.aeruginosa, A.baumannii) . В отношении S.pneumoniae, S.aureus, S.epidermidis и E.faecalis активность карбапенемов была примерно одинаковой, включая эртапенем. В отношении грамположительных и грамотрицательных анаэробов активность карбапенемов также была одинаковой с МПК50 1 мкг/мл и ниже.

Карбапенемы и механизмы резистентности

Резистентность к β-лактамам имеется у грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов. У грамположительных бактерий не имеется механизмов резистентности, связанных с изменением свойств внешней мембраны, или ферментов, способных разрушать карбапенемы. Появление резистентности грамположительных бактерий связано с изменением пенициллинсвязывающих белков (ПСБ), например с появлением ПСБ-2а с низкой аффинностью ко всем β-лактамам у резистентных к метициллину S.aureus (MRSA). У грамотрицательных бактерий наличие внешней мембраны и различных β-лактамаз приводило к появлению резистентности, связанной с продукцией инактивирующих ферментов (β-лактамаз), нарушением структуры ПСБ, снижением накопления препарата в перипластическом пространстве из-за снижения проницаемости белков-поринов внешней мембраны или эффлюксных насосов, выводящих различные антибиотики из микробной клетки. Из них наибольшее значение имеет продукция β-лактамаз и снижение клеточной проницаемости.

Бета-лактамазы расширенного спектра и класса AmpC

Продукция β-лактамаз является наиболее частым механизмом резистентности грамотрицательных бактерий. Расположение гидроэтилгруппы в положении 6 определяет высокую стабильность карбапенемов по сравнению с цефалоспоринами и пенициллинами к гидролизу β-лактамазами , в особенности цефалоспориназами (БЛРС и AmpC). Поэтому реальным отличием карбапенемов от других β-лактамных антибиотиков является именно стабильность к действию БЛРС и AmpC.

AmpC — цефалоспориназы с широким спектром активности, разрушающие пенициллины (в том числе защищенные) и большинство цефалоспоринов. Необходимым условием разрушения антибиотиков является высокий уровень продукции этого фермента микробом. У P.aeruginosa и многих энтеробактерий (E.coli, K.pneumoniae) в хромосомах содержится информация о синтезе AmpC, однако синтез начинается при определенных условиях — при контакте с антибиотиком. Такой характер образования и выделения фермента называется индуцибельным. Однако при наличии врожденной предрасположенности к гиперпродукции фермента в результате мутации может происходить его депрессия . Цефалоспориназы AmpC имеются на плазмидах некоторых энтеробактерий, наиболее часто они встречаются у K.pneumoniae и E.coli . Некоторые передающиеся плазмидами AmpC могут иметь индуцибельный фенотип. Вне зависимости от того, является ли AmpC хромосомной или плазмидной, ее гиперпродукция у энтеробактерий и P.aeruginosa приводит к резистентности почти ко всем β-лактамам. Тем не менее многие энтеробактерии — гиперпродуценты AmpC остаются чувствительными к цефепиму и карбапенемам, а большинство P.aeruginosa — гиперпродуцентов AmpC оказываются чувствительными к имипенему, меропенему и дорипенему.

Продукция БЛРС является вторым механизмом резистентности к β-лактамам. Продукция этих ферментов приводит к резистентности к пенициллинам и цефалоспоринам . Источником этих ферментов для энтеробактерий оказалась Kluyvera spp. . Необходимо отметить, что этот тип β-лактамаз может быть подавлен ингибиторами β-лактамаз (сульбактам, тазобактам, клавулановая кислота), поэтому защищенные пенициллины и цефалоспорины могут сохранять свою активность в отношении продуцентов БЛРС. Однако карбапенемы считаются препаратами выбора для лечения инфекций, вызванных энтеробактериями — продуцентами БЛРС . Показано, что E.coli и K.pneumoniae остаются чувствительными ко всем карбапенемам, за исключением эртапенема, и МПК90 достоверно не изменяется. МПК90 эртапенема у продуцентов БЛРС оказывается примерно в 4 раза выше, чем у «диких» штаммов .

Карбапенемазы

Кроме БЛРС и AmpC, некоторые бактерии имеют ферменты (карбапенемазы), информация о которых кодирована на хромосоме или плазмидах . Такие ферменты способны продуцировать некоторые энтеробактерии, P.aeruginosa и Acinetobacter spp. Карбапенемазы представляют сложную проблему для лечения тяжелых инфекций карбапенемами, однако прямой корреляции между продукцией карбапенемаз и резистентностью к карбапенемам выявить не удалось. Одним из объяснений этого факта является различие гидролитической активности карбапенемаз в отношении различных субстратов, каковыми являются различные препараты карбапенемов . Другими причинами могут быть одновременное снижение пенетрации через бактериальную стенку (изменение структуры пориновых белков) или недоступность целевых пенициллинсвязывающих белков (наличие карбапенемаз в перипластическом пространстве). При наличии продукции карбапенемаз в клинических ситуациях не следует применять карбапенемы для лечения инфекций, вызванных такими микробами.

Резистентность, связанная с поринами

Снижение пенетрации внутрь бактериальной клетки является одним из механизмов резистентности к карбапенемам у энтеробактерий . Наиболее хорошо изучена резистентность P.aeruginosa, связанная с изменением структуры порина OprD, который осуществляет пассивный захват основных аминокислот и коротких пептидов, но также служит каналом для карбапенемов . Именно этот механизм резистентности характерен для карбапенемов и не влияет на чувствительность к другим β-лактамным АБ. У P.aeruginosa этот механизм связан с рядом генетических механизмов и приводит к повышению МПК имипенема в 4-16 раз, меропенема — в 4-32 раза, дорипенема — в 8-32 раза . Несмотря на кажущееся преимущество имипенема, его МПК становится выше уровня, который рассматривается как чувствительный (4 мкг/мл), а МПК дорипенема и меропенема остаются ниже 4 мкг/мл .

Резистентность P.aeruginosa, связанная с эффлюксом

У потенциально резистентных P.aeruginosa в хромосоме имеются гены, кодирующие информацию о нескольких эффлюксных насосах, выводящих из клетки различные антибиотики. Наиболее изученными являются Mex-OprM, MexCD-OprJ, MexEF-OprN и MexXY. Эти насосы способны выкачивать из цитоплазмы и перипластического пространства клетки различные препараты. В результате изучения этих насосов открылись перспективы разработки новых антибактериальных препаратов, способных контролировать процесс их работы. С учетом этого стала понятной необходимость отдельного рассмотрения их роли в резистентности к имипенему, меропенему и дорипенему у P.aeruginosa.

Точно не установлены насосы, выводящие имипенем. Однако показано, что при высокой экспрессии двух эффлюксных насосов (MexCD-OprJ и MexEF-OprN) происходит значительное снижение чувствительности P.aeruginosa к имипенему. Показано, что этот механизм не связан с комбинацией β-лактамазной активности AmpC и OprD . В то же время высокая экспрессия MexCD-OprJ и MexEF-OprN приводит к достоверному снижению чувствительности к имипенему за счет снижения экспрессии OprD .

В отличие от имипенема меропенем является подходящим субстратом для эффлюксных насосов: показано, что он выводится из клеток с помощью MexAB-OprM, MexCD-OprJ и MexEF-OprN . По данным других исследований, только гиперпродукция MexAB-OprM определяет резистентность к меропенему . Влиянием этого механизма объясняется различие в резистентности к имипенему и меропенему штаммов P.aeruginosa, имеющих такие насосы. Важно отметить, что повышенная продукция MexAB-OprM не обязательно приводит к подъему МПК выше уровня чувствительности , однако свидетельствует о вероятном взаимодействии этого механизма с другими (например, резистентности, связанной с OprD) и поэтому имеет важное клиническое значение. В отношении дорипенема показано, что он является субстратом для MexAB-OprM, MexCD-OprJ и MexEF-OprN эффлюксных насосов, более подробных сведений в литературе нет . Таким образом, взаимодействие механизмов, связанных с выведением, нарушением проницаемости, β-лактамазной активности и доступности ПСБ приводит к клинически значимой резистентности к карбапенемам.

Дозирование и клиническая фармакокинетика

Все карбапенемы являются водорастворимыми веществами и вводятся внутривенно или внутримышечно из-за низкого всасывания из желудочно-кишечного тракта. Основные дозировки препаратов представлены в табл. 1.

Величина связывания с белками является важным показателем фармакокинетики и антибактериальной активности препаратов. Фармакодинамический анализ антибактериальных препаратов требует учета связывания с белками и обсуждения кинетики именно «свободного» препарата. Как показано в табл. 1, связывание с белками имипенема (20 %), дорипенема (8 %) и меропенема (3 %) существенно различается . Изменение структуры эртапенема существенно повысило дозозависимое связывание с белками: до 95 % при концентрации в плазме ниже 100 мг/л и 85 % — выше 300 мг/л. Высокая связь с белками приводит к более продолжительному выведению: период полувыведения эртапенема составляет 4 часа по сравнению с 1 часом для других карбапенемов. Фармакокинетический профиль «свободного» препарата после введения дозы 500 мг показывает его эквивалентность у имипенема, меропенема и эртапенема. При этом преимущественно почечный клиренс препарата наблюдается у имипенема, меропенема и дорипенема.

Из-за продолжительного периода полувыведения эртапенем является единственным карбапенемом, который вводится 1 раз в сутки (500 мг или 1 г) . Меропенем вводится по 500 мг или 1 г через 8 часов, а имипенем по 500 мг или 1 г через 6-8 часов. Снижение почечного клиренса требует снижения дозировки препаратов, однако при применении эртапенема этот клиренс должен быть ниже 30 мл/мин, при применении меропенема — ниже 51 мл/мин. Судорожный потенциал имипенема требует особого внимания при выборе дозировки препарата с учетом функции почек и массы тела. Снижение дозировки имипенема должно начинаться после снижения клиренса ниже 70 мл/мин и у пациентов с массой тела менее 70 кг.

Как было указано ранее, эффективность карбапенемов зависит от продолжительности интервалов между введениями препарата, когда его концентрация выше МПК. Оптимизация фармакодинамических показателей может быть достигнута с помощью введения более высокой дозы, укорочения периода между введениями и увеличения продолжительности инфузии препарата . Наиболее привлекательным методом является увеличение продолжительности инфузии, т.к. это позволяет оптимизировать фармакодинамические показатели без существенного увеличения экономических затрат. Однако продолжительность инфузии лимитирована стабильностью препарата в растворе: меропенем и имипенем при комнатной температуре должны быть введены в течение 3 часов; стабильность дорипенема достигает 12 часов . В настоящее время продолжительная инфузия карбапенемов может рассматриваться в отношении меропенема и дорипенема. Однако максимально разрешенной дозировкой меропенема являются 6 г препарата в сутки, а дорипенема — 1,5 г/сут. Для оптимизации фармакодинамических показателей необходимо применение максимальной дозы и продолжительной инфузии препарата. Фармакодинамическое моделирование показало, что применение меропенема в дозе 6 г в сутки и 3-часовой инфузии создает условия для подавления флоры, которая интерпретируется при микробиологическом тестировании, как резистентная (до 64 мкг/мл). Возможность применения дорипенема в таких ситуациях -ограничивается его низкой разрешенной суточной дозой (1,5 г).

Карбапенемы и судороги

Все β-лактамы способны вызывать судороги, особенно при неправильном дозировании в условиях нарушения функции почек или низкой массе тела, определенной хронической патологии или повышенной судорожной активности . Повышение судорожной активности было выявлено еще в процессе проведения III фазы клинического исследования имипенема, а позже — меропенема и эртапенема . Различные механизмы могут приводить к возникновению судорог, однако для карбапенемов основным механизмом является подавление рецепторов GABAa . Показано, что боковая цепь во 2-м положении 5-членого кольца карбапенемов является ответственной за это осложнение. Причем при наиболее высокой концентрации (10 ммоль/л) имипенем подавляет 95 % GABAа рецепторов, связывающих 3Н-мусцимол, меропенем подавляет 49 %, а дорипенем — 10 % . Этим механизмом объясняется возникновение судорог у 1,5-6 % пациентов, получавших имипенем . При ретроспективном исследовании дозозависимого эффекта было показано значение низкой массы тела, сниженной функции почек, наличия судорог в анамнезе, наличия другой патологии ЦНС и высоких доз имипенема/циластатина, которые нужно рассматривать в качестве факторов риска возникновения судорог . Избыточной дозой имипенема/циластатина является та, которая превышает рекомендуемую дневную дозу на 25 %, и обычная доза у пациентов с нарушением функции почек или сопутствующей патологией ЦНС. Тщательный контроль дозирования препарата позволил снизить частоту возникновения судорог до уровня, который наблюдается при применении меропенема и эртапенема (~0,5 %) .

Заключение

Карбапенемы в настоящее время -остаются наиболее надежными препаратами для лечения нозокомиальных инфекций у тяжелых пациентов, особенно в случаях инфекций, вызванных резистентной флорой. С учетом современных тенденций роста и распространения резистентности нозокомиальной флоры карбапенемы являются основными препаратами для лечения инфекций, вызванных резистентными грамотрицательными микробами (энтеробактериями, P.aeruginosa, Acinetobacter spp.). Разрешенные суточные дозы и возможность продленной инфузии позволяют рассматривать меропенем как единственный препарат, фармакодинамика которого может быть оптимизирована для подавления флоры, которая с микробиологических позиций определяется резистентной к меропенему и другим карбапенемам.

Список литературы

1. Chow J.W. et al. // Ann. Intern. Med. — 1999. — 115. — 585-590.
2. Holmberg S.D. et al. // Rev. Infect. Dis. — 1987. — 9. — 1065-1078.
3. Phelps C.E. // Med. Care. — 1989. — 27. — 193-203.
4. Firtsche T.R. et al. // Clin. Microbiol. Infect. — 2005. — 11. — 974-984.
5. Ge Y. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2004. — 48. — 1384-1396.
6. Jones R.N. et al. // J. Antimicrob. Chemother. — 2004. — 54. — 144-154.
7. Hammond M.L. // J. Antimicrob. Chemother. — 2004. — 53 (Suppl. 2). — ii7-ii9.
8. Kohler T.J. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1999. — 43. — 424-427.
9. Iso Y. et al. // J. Antibiot. — 1996. — 49. — 199-209.
10. Davis T.A. et al. // ICAAC. — 2006 (Abstract C1-0039).
11. Fujimura T. et.al. // Jpn. J. Chemo-ther 2005. — 53 (Suppl. 1). — 56-69.
12. Craig W. // Diagn. Microbiol. Infect Dis. — 1995. — 22. — 89-96.
13. Craig W. // Clin. Infect. Dis. — 1998. — 26. — 1-12.
14. Craig W. // Scand. J. Infect. Dis. — 1991. — 74. — 63-70.
15. Wogelman D. et al. // J. Infect. Dis. — 1985. — 152. — 373-378.
16. Roosendaal R. et al. // J. Infect. Dis. — 1985. — 152. — 373-378
17. DeRyke C.A. et al. // Drug. — 2006. — 66. — 1-14.
18. Hanberger H. et al. // Eur. J. Clin Microbiol. Infect. Dis. — 1991. — 10. — 927-934.
19. Bustamante C.I. et al. // Antimicrob. Agents Chtmother. — 1984. — 26. — 678-683.
20. Gudmundsson S. et al. // J. Antimicrob. chemother. — 1986. — 18. — 67-73.
21. Nadler H.L. et al. // J. Antimicrob. chemother. — 1989. — 24 (Suppl. 1). — 225-231.
22. Odenholt I. // Expert Opin. Investig. Drugs. — 2001. — 10. — 1157-1166.
23. Totsuka K., Kikuchi K. // Jap. J. Chemother. — 2005. — 53 (Suppl.1). — 51-55.
24. Livermore D.M. et al. // J. Antimicrob. chemother. — 2003. — 52. — 331-344.
25. Pryka R.D., Haig G.M. // Ann. Pharmacother. — 1994. — 28. — 1045-1054.
26. Jones R.N. // Am J. Med. — 1985. — 78 (Suppl. 6A). — 22-32.
27. Brown S.D., Traczewski M.M. // J. Antimicrob. chemother. — 2005. — 55. — 944-949.
28. Tsuji et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1998. — 42. — 94-99.
29. Cassidy P.J. // Dev. Ind. Microbiol. — 19881. — 22. — 181-209.
30. Miyashita K. et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. — 1996. — 6. — 319-322.
31. Hanson N.D., Sanders C.C. // Curr. Pharm. Des. — 1999. — 5. — 881-894.
32. Hanson N.D. // J Antimicrob. chemother. — 2003. — 52. — 2-4.
33. Perez F., Hanson N.D. // J. Antimicrob. chemother. — 2002. — 40. — 2153-2162.
34. Jacoby G.A. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2006. — 50. — 1123-1129.
35. Bradford P.A. // Clin Microbiol. Rev. — 2001. — 14. — 933-951.
36. Jacoby G.A. // Eur J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. — 1994. — 13 (Suppl. 1). — 2-11.
37. Bonnet R. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2004. — 48. — 1-14.
38. Bradford P.A. et al. // Clin. Infect. Dis. — 2004. — 39. — 55-60.
39. Jones R.N. et al. // Diag. Microbiol. Infect. Dis. — 2005. — 52. — 71-74.
40. Bonfigio G. et al. // Expert Opin. Investig. Drugs. — 2002. — 11. — 529-544.
41. Livermore D.M. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2001. — 45. — 2831-2837.
42. Mushtag S. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2004. — 48. — 1313-1319.
43. Koh T.N. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2001. — 45. — 1939-1940.
44. Jacoby G.A. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2004. — 48. — 3203-3206.
45. Mertinez-Martinez L. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1999. — 43. — 1669-1673.
46. Trias J., Nikaido H. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1990. — 34. — 52-57.
47. Trias J., Nikaido H.J. // Biol. Chem. — 1990. — 265. — 15680-15684.
48. Wolter D.J. et al. // FEMS Microbiol. Lett. — 2004. — 236. — 137-143.
49. Yoneyama H., Nakae T. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1993. — 37. — 2385-2390.
50. Ochs M.M. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1999. — 43. — 1085-1090.
51. Sakyo S. et al. // J. Antibiol. — 2006. — 59. — 220-228.
52. Lister P. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2005. — 49. — 4763-4766.
53. Fukuda H. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1995. — 39. — 790-792.
54. Lister P., Wilter D.J. // Clin/ Infect. Dis. — 2005. — 40. — S105-S114.
55. Masuda N. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1995. — 39. — 645-649.
56. Masuda N. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2000. — 44. — 3322-3327.
57. Physicians’ Desk Reference. — Thomson, 2005.
58. Mattoes H.M. et al. // Clin Ther. — 2004. — 26. — 1187-1198.
59. Psathas P. et al. // American Society of Health-System Pharmacists. — San Francisco, 2007. — Abst 57E.
60. Calandra G.B. et al. // Am J. Med. — 1988. — 84. — 911-918
61. De Sarro A. et al. // Neuropharmacology. — 1989. — 28. — 359-365.
62. Williams P.D. et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 1988. — 32. — 758-760.
63. Barrons R.W. et al. // Ann. Pharmacother. — 1992. — 26. — 26-29.
64. Lucasti C. et al. // Europ. Cong. Clin. Microbiol. Infect. Dis. — 2007. — Abstr. P834
65. Day L.P. et al. // Toxicol. Lett. — 1995. — 76. — 239-243.
66. Shimuda J. et al. // Drug Exp. Clin. Res. — 1992. — 18. — 377-381.
67. Horiuchi M. et al. // Toxicology. — 2006. — 222. — 114-124.
68. Job M.I., Dretler R.H. // Ann. Pharmacother. — 1990. — 24. — 467-469.
69. Pestotnik S.L. et al. // Ann. Pharmacother. — 1993. — 27. — 497-501.
70. Rodloff A.C. et al. // J. Antimicrob. Chemother. — 2006. — 58. — 916-929.
71. Kearing G.M., Perry C.M. // Drugs. — 2005. — 65. — 2151-2178.

Карбапенемы состоят из В-лактамного кольца, соединенного с 5-членным, содержащим углерод пенемовым кольцом. Вслед за первыми двумя карбапенемами, имипенемом и меропенемом, был получен эртапенем, введенный в практику в США в 2002 г.
Карбапенемы - это бета-лактамы, обладающие бактерицидными свойствами в результате подавления синтеза клеточной стенки бактерий.

Из всех доступных антибиотиков обладают наиболее широким спектром действия и устойчивостью к большинству В- . Они активны против стрептококков, стафилококков, Enterohacteriaceae, P. aeruginosa, видов Haemophilus и анаэробных бактерий, в том числе В. fragilis. Карбапенемы действуют также на многие штаммы Епterococcus faecalis, но не на другие виды Enterococcus. Подобно цефалоспоринам, карбапенемы не обладают активностью против L. monocytogenes или стафилококков, резистентных к метициллину.

Имипенем метаболизируется в почках В-лактамазой человека, называемой дегидропептидазой-1, с образованием нейротоксического метаболита - специфического ингибитора почечной В-лактамазы. Эту проблему снимает циластатин (ингибитор пептидазы), вводимый вместе с имипенемом в определенном соотношении.

Меропенем и эртапенем не расщепляются почечной дегидропептидазой, поэтому одновременное использование циластатина не требуется. Из всех карбапенемов эртапенем обладает наиболее длительным Т1/2; эртапенем применяют 1 раз в день, тогда как имипенем - каждые 6 час, а меропенем - каждые 8 час. При почечной недостаточности дозы карбапенемов снижают, т.к. они выводятся почками.

Токсичность карбапенемов соответствует таковой других В-лактамов. Карбапенемы вызывают тошноту, рвоту и реакции гиперчувствительности с риском возникновения перекрестных реакций с другими В-лактамами. Имипенем способен вызывать судороги (частота 0,9%) у чувствительных пациентов, особенно страдающих почечной недостаточностью. Меропенем (но не имипенем) можно использовать для лечения бактериального менингита.

Карбапенемы эффективны при пневмониях, внутрибрюшных инфекциях, эндокардите, бактериемии и остеомиелите. Они особенно полезны при лечении инфекций, вызванных бактериями, резистентными к другим антибиотикам. Чрезвычайно широкий спектр действия карбапенемов дает возможность использовать их для лечения полимикробных инфекций вместо применения двух или более других антибиотиков.

Монобактамы - азтреонам

Термин «монобактам » применяют в качестве условного обозначения моноциклического антибиотика группы В-лактамов. Монолактамы состоят из одиночной кольцевой структуры, В-лактамного кольца, присоединенного к сульфоновой кислоте.
Азтреонам - единственный применяемый монобактам.

Азтреонам активен только против аэробных грамотрицательных бактерий, включая P. aeruginosa. В отличие от других В-лактамов азтреонам не действует на грамположительные бактерии, он неактивен против анаэробов. Азтреонам можно вводить только парентерально.

Особенное свойство азтреонама заключается в том, что он в сущности не относится к аллергенам и его можно применять у пациентов с аллергией к пенициллинам и/или цефалоспоринам.

Карбапенемы (имипенем и меропенем) относятся к в-лактамам. По сравнению с пенициллинами и цефалоспоринами , они более устойчивы к гидролизующему действию бактериальных в-лактамаз , в том числе БЛРС , и обладают более широким спектром активности. Применяются при тяжелых инфекциях различной локализации, включая нозокомиальные , чаще как препараты резерва, но при угрожающих жизни инфекциях могут быть рассмотрены в качестве первоочередной эмпирической терапии.

Механизм действия. Карбапенемы оказывают мощное бактерицидное действие, обусловленное нарушением образования клеточной стенки бактерий. По сравнению с другими в-лактамами карбапенемы способны быстрее проникать через наружную мембрану грамотрицательных бактерий и, кроме того, оказывать в отношении них выраженный ПАЭ.

Спектр активности. Карбапенемы действуют на многие грамположительные, грамотрицательные и анаэробные микроорганизмы.

К карбапенемам чувствительны стафилококки (кроме MRSA ), стрептококки, включая S.pneumoniae (по активности в отношении АРП карбапенемы уступаютванкомицину ), гонококки, менингококки. Имипенем действует на E.faecalis .

Карбапенемы высокоактивны в отношении большинства грамотрицательных бактерий семейства Enterobacteriaceae (кишечная палочка, клебсиелла, протей, энтеробактер, цитробактер, ацинетобактер, морганелла), в том числе в отношении штаммов, резистентных к цефалоспоринам III-IV поколения и ингибиторозащищенным пенициллинам. Несколько ниже активность в отношении протея, серрации, H.influenzae . Большинство штаммов P.aeruginosa изначально чувствительны, но в процессе применения карбапенемов отмечается нарастание резистентности. Так, по данным многоцентрового эпидемиологического исследования, проведенного в России в 1998-1999 гг., резистентность к имипенему нозокомиальных штаммов P.aeruginosa в ОРИТ составила 18,8%.

Карбапенемы относительно слабо действуют на B.cepacia , устойчивым является S.maltophilia .

Карбапенемы высокоактивны в отношении спорообразующих (кроме C.difficile ) и неспорообразующих (включая B. fragilis ) анаэробов.

Вторичная устойчивость микроорганизмов (кроме P.aeruginosa ) к карбапенемам развивается редко. Для устойчивых возбудителей (кроме P.aeruginosa ) характерна перекрестная резистентность к имипенему и меропенему.

Фармакокинетика. Карбапенемы применяются только парентерально. Хорошо распределяются в организме, создавая терапевтические концентрации во многих тканях и секретах. При воспалении оболочек мозга проникают через ГЭБ, создавая концентрации в СМЖ, равные 15-20% уровня в плазме крови. Карбапенемы не метаболизируются, выводятся преимущественно почками в неизмененном виде, поэтому при почечной недостаточности возможно значительное замедление их элиминации.

В связи с тем, что имипенем инактивируется в почечных канальцах ферментом дегидропептидазой I и при этом не создается терапевтических концентраций в моче, он используется в комбинации с циластатином, который является селективным ингибитором дегидропептидазы I.

При проведении гемодиализа карбапенемы и циластатин быстро удаляются из крови.

Показания:

• 1. Тяжелые инфекции, преимущественно нозокомиальные, вызванные полирезистентной и смешанной микрофлорой;
• 2. Инфекции НДП (пневмония, абсцесс легкого, эмпиема плевры);
• 3. Осложненные инфекции МВП ;
• 4. Интраабдоминальные инфекции ;
• 5. Инфекции органов малого таза ;
• 6. Сепсис ;
• 7. Инфекции кожи и мягких тканей ;
• 8. Инфекции костей и суставов (только имипенем);
• 9. Эндокардит (только имипенем);
• 10. Бактериальные инфекции у пациентов с нейтропенией;
• 11. Менингит (только меропенем).

Противопоказания. Аллергическая реакция на карбапенемы. Имипенем/циластатин нельзя применять также при аллергической реакции на циластатин.