β-Lactamine

β-Lactamine, cuprinzând cefalosporine, carbapeneme, peniciline, monobactams, și cephamycins, sunt considerate cele mai de succes clasă de antibiotice descoperite (Lewis, 2013). β-Lactamele formează o parte importantă a tratamentului exacerbării pulmonare pentru pacienții cu FC. Ceftazidima, meropenemul, flucloxacilina, piperacilina/taxobactamul și aztreonamul sunt toate terapii β-lactamice utilizate în mod obișnuit de pacienții cu FC., β-Lactamice au un bactericid modul de acțiune care perturbă sinteza peretelui celular, în special în finală cross-linking etapă a peptidoglicanului strat (Pagina, 2012; Basculanta, 1979; Strominger și Tipper, 1965). β-Lactamele demonstrează o activitate largă împotriva bacteriilor gram-negative și gram-pozitive (Holten și Onusko, 2000). Descoperit în 1928 de Alexander Fleming, în 1940 penicilina a fost primul antibiotic care a fost produs pe scară largă și este acreditat cu salvarea a milioane de răniți în timpul celui de-Al Doilea Război Mondial. cu toate acestea, înainte de descoperirea sa, prima β-lactamază a fost identificată în 1940 în E., coli (Abraham și Chain, 1940), care a fost contracarat de primul inhibitor de β-lactamază (acid clavulanic) în 1976. Acidul Clavulanic, împreună cu amoxicilina, face acum parte din Augmentin (Foulstone și Reading, 1982). După prima β-lactamază au existat multe provocări pentru succesul β-lactamelor. Carbapenemases, clasificate fie ca moleculară clasa B (metalo-β-lactamaze), O, sau D (serină carbapenemases, de asemenea, cunoscut sub numele de oxacillinases) formează trei din cele patru categorii cunoscute de β-lactamaze cu spectru extins (Miriagou et al., 2010). Gazda carbapenemazelor specifice variază în funcție de clasă., Metalo-β-lactamaze sunt diseminate în principal în P. aeruginosa, dar, de asemenea, Acinetobacter baumanii, Enterobaceriaceae, și Klebsiella pneumoniae (Queenan și Bush, 2007, Walsh, 2008). K. pneumonie este cel mai comun serie de clasa a carbapeneme (Queenan și Bush, 2007), deși au fost raportate cazuri de apariția acesteia în alte specii, cum ar fi Klebsiella oxytoca, Salmonella enterica, E. coli, Enterobacter specii și specii de Pseudomonas (Queenan și Bush, 2007, Deshpande et al., 2006; Navon-Venezia și colab., 2006; Villegas și colab., 2007; Bennett și colab., 2009). Oxacilinazele (clasa D) sunt frecvente în A., baumanii (Queenan și Bush, 2007). Cel mai recent, apariția New Delhi metallo-β-lactamazei-1 în 2008, care sa răspândit de atunci în întreaga lume, a transformat bacteriile ușor patogene în bacterii letale MDR (Rolain et al., 2010). Prevalența metalo-β-lactamazelor în P. aeruginosa prezintă o preocupare clinică semnificativă, având în vedere importanța P. aeruginosa în exacerbările pulmonare ale FC. P. aeruginosa producătoare de metalo-β-lactamază a arătat o creștere în ultimii 10 ani și a fost implicată în septicemie și pneumonie (Kouda et al., 2009; Gutiérrez et al., 2007; Pitout și colab.,, 2007; Lagatolla și colab., 2006). Spectru extins de β-lactamaze cu spectru extins (Blse) prezintă o altă provocare pentru tratamentul gram-negative infecții și sunt principala sursă de spital și comunitate-infecții dobândite (Pitout și Laupland, 2008). În principal, care rezultă în Enterobacteriaceae, cum ar fi E. coli și Klebsiella specii, Blse au codificat plasmidic capacitatea de a hidroliza β-lactamic de oxi-imino-cefalosporine (cefotaxim, ceftriaxona, și ceftazidime) și monobactams (aztreonam; Bush și Jacoby, 2010; Dortet et al., 2012)., Cephamicinele (cefoxitina) și carabapenemele (imipenem și meropenem) își păstrează activitatea împotriva bacteriilor producătoare de ESBL. Liniștitor, în unele cazuri, β-lactamine cu inhibitori, cum ar fi acidul clavulanic și tazobactam încă mai au capacitatea de a inhiba Blse (Bush și Jacoby, 2010).

Bacteroides, Blautia, și Faecalibacterium specii au fost demonstrat de a crește într-un studiu de patru adulți după un singur tratament cu antibiotice β-lactamice, cum ar fi ampicilina, amoxicilina, cefazolin, și sulbactam (Perez-Cobas et al., 2013; Monreal și colab., 2005)., Acest profil bacterian sa dovedit a fi asociat cu agenți bactericizi, dar nu cu antimicrobiene bacteriostatice. Creșterea observată la speciile Bacteroides și Parabacteroides poate fi explicată prin prezența unei rate ridicate de tulpini producătoare de β-lactamază observate la aceste genuri. În plus, niveluri ridicate de cfiA gene identificate sugerează aceste tulpini acționează ca rezervoare de gene de rezistență la antibiotice și la eveniment comun cepA gene, care este responsabil pentru producția de cefalosporinaze și penicilinaze (Nakano et al., 2011; Wybo și colab., 2007). Morotomi și colab., (2011) a raportat, de asemenea, o dominare a genului Enterococcus după un singur tratament antibiotic β-lactam. Adamsson și colab. (1999) arată că, în comparație cu un tratament cu macrolide (claritromicină), un tratament β-lactam a arătat un impact ecologic redus, deși încă semnificativ, asupra populațiilor anaerobe și o apariție mai mică a tulpinilor rezistente după tratament. Întreruperea redusă a populațiilor anaerobe a fost, de asemenea, remarcată de Stark et al. (1993). În plus, Perez-Cobas și colab., (2013) au demonstrat efectele metabolice ale β-lactamelor în modificarea acizilor biliari, a colesterolului și a hormonilor de către bacteriile intestinale. Ei au arătat o expresie mai mare a genelor legate de metabolismul energetic în timpul tratamentului cu β-lactam. Aceasta susține ipoteza că utilizarea pe termen lung a antibioticelor subminează relațiile mutuale gazdă-microb.