Die Carbapeneme und Aztreonam sind beide Mitglieder der bakteriziden Beta-Lactam-Antibiotika-Familie (ähnlich den Penicillinen). Sie wirken bakterizid durch Behinderung der Zellwandsynthese von Bakterien, was letztendlich zum Zelltod Zelltod Zellschäden und Zelltod der Bakterien führt. Die verfügbaren Carbapeneme enden alle auf „-penem“, der Name des zugelassenen Monobactams ist Aztreonam. Die Carbapeneme sind alle Breitbandantibiotika, die für eine Vielzahl von schweren, oft multiresistenten- und/oder nosokomialen Infektionen eingesetzt werden, die im ganzen Körper auftreten können. Aztreonam hat ein engeres Spektrum und wird typischerweise bei Infektionen mit aeroben gramnegativen Stäbchen bei Personen mit einer schweren Beta-Lactam-Allergie angewendet, die jedoch eine Beta-Lactam-Therapie benötigen, da zwischen Aztreonam und den anderen Beta-Lactamen keine signifikante Kreuzallergenität besteht.
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Medizin ➜
Carbapeneme und Monobactame sind beide Mitglieder der Beta-Lactam-Antibiotika-Familie. Sie alle sind Inhibitoren der Zellwandsynthese. Zu den Mitgliedern der Beta-Lactam-Familie gehören:
Carbapeneme bestehen aus:
Struktur von Beta-Lactamen:
Alle Beta-Lactam-Antibiotika enthalten den gleichen 4-gliedrigen „Beta-Lactam“-Ring (rot hervorgehoben). Dieser Ring ist für die antibakteriellen Eigenschaften der Medikamente verantwortlich, da er die Region ist, die an Penicillin-bindende Proteine (PBPs) bindet und diese hemmt. Die PBPs katalysieren die Bildung der Zellwand von Bakterien, indem sie Querverbindungen zwischen Peptidketten in Peptidoglykanmolekülen bilden; die PBPs bilden diese Querverbindungen zwischen Acyl-D-Ala-D-Ala-Peptiden, die eine ähnliche Struktur wie der Beta-Lactam-Ring haben.
Monobactame sind ebenfalls Beta-Lactam-Antibiotika. Ihre Struktur unterscheidet sich so stark von Penicillin, dass es keine Kreuzallergie mit Penicillinen gibt. Wichtigster Vertreter der Monobactam-Gruppe ist Aztreonam. Die Monobactam-Struktur umfasst:
Struktur von Aztreonam, dem wichtigsten Vertreter der Monobactam-Gruppe
Bild : “Chemical structure of aztreonam”von Mysid. Lizenz: CC0 1.0 Public Domain
Alle Beta-Lactame, einschließlich Carbapeneme und Monobactame, wirken, indem sie die bakterielle Zellwandsynthese hemmen.
Aufbau bakterieller Zellwände
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0Alle Beta-Lactame wirken, indem sie irreversibel an die PBPs binden und diese inhibieren → Beta-Lactam-Antibiotika hemmen die Zellwandsynthese.
(1) Penicillin-bindendes Protein (PBP), das vernetzte Brücken zwischen benachbarten Peptidoglycanketten bildet
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0(2) Penicillin-bindendes Protein (PBP), das vernetzte Brücken zwischen benachbarten Peptidoglycanketten bildet
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0(3) Penicillin-bindendes Protein (PBP), das vernetzte Brücken zwischen benachbarten Peptidoglykanketten bildet
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0Vorhandensein eines Beta-Lactam-Antibiotikums, das irreversibel an das PBP bindet und es somit inhibiert, sodass keine neuen Quervernetzungen mehr gebildet werden können:
Wirksame Hemmung der weiteren Zellwandsynthese, die letztendlich zum Zelltod führt
Beta-Lactame, einschließlich Cephalosporine Cephalosporine Cephalosporine, wirken bakterizid (und nicht bakteriostatisch).
Bakterium, das versucht, sich in Gegenwart von Penicillin zu teilen:
Das Bakterium verliert seine Wand und wird zu einem Sphäroplasten. Der Sphäroplast ist nicht in der Lage zu überleben und autokatalysiert (stirbt).
Bakterien verwenden 3 primäre Mechanismen, um Beta-Lactamen zu widerstehen:
Aufgrund der zunehmenden Resistenzproblematik von Beta-Lactamasen wurden Beta-Lactamase-Hemmer entwickelt und oft mit verschiedenen Beta-Lactam-Antibiotika kombiniert. Zu den verfügbaren Kombinationen aus Carbapenem und Monobactam/Beta-Lactamase-Inhibitor gehören:
Antibiotika können auf verschiedene Arten klassifiziert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, sie nach Wirkmechanismen zu klassifizieren:
Mechanismus | Antibiotikaklassen |
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Hemmstoffe der bakteriellen Zellwandsynthese |
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Bakterielle Proteinsynthesehemmer |
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Wirkstoffe, die gegen DNA DNA Die Desoxyribonukleinsäure – Aufbau, Struktur und verschiedene Arten der DNA und/oder Folat Folat Folsäure und Vitamin B12 wirken |
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Antimykobakterielle Wirkstoffe Antimykobakterielle Wirkstoffe Antimykobakterielle Wirkstoffe |
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Verschiedene Antibiotika weisen unterschiedliche Wirkungsstärken gegen verschiedene Bakterien auf. In der folgenden Tabelle sind die Antibiotika aufgeführt, die gegen 3 wichtige Bakterienklassen wirksam sind, darunter grampositive Kokken, gramnegative Stäbchen und Anaerobier.
Antibiotikaempfindlichkeit:
Diagramm zum Vergleich der mikrobiellen Abdeckung verschiedener Antibiotika für grampositive Kokken, gramnegative Stäbchen und Anaerobier.