Sonstige β-Lactam-Antibiotika
Aztreonam wird als synthetisches Monobactam-Antibiotikum bezeichnet, weil es im Gegensatz zu anderen β-Lactam-Antibiotika, die bicyclisch sind, ein monocyclisches β-Lactam-Antibiotikum ist. Die antibakterielle Wirkung von Aztreonam resultiert nicht nur aus der Hemmung der Mukopeptid-Synthese in der bakteriellen Zellwand, sondern Aztreonam hat auch eine hohe Affinität und bindet bevorzugt an das Penicillin-bindende Protein 3 (PBP 3) von anfälligen gramnegativen Bakterien. Das Medikament hat auch eine gewisse Affinität für PBP 1a dieser Bakterien, aber nur eine geringe oder gar keine Affinität für PBP 1b, 2, 4, 5 oder 6.72 Da PBP 3 an der Septierung beteiligt ist, verursacht Aztreonam die Bildung abnorm verlängerter oder fadenförmiger Formen in anfälligen gramnegativen Bakterien. Infolgedessen wird die Zellteilung gehemmt, und es kommt zum Aufbrechen der Zellwand, was zu Lysen und zum Tod führt.72 Studien mit S. aureus zeigen, dass Aztreonam nicht an die wesentlichen PBPs grampositiver Bakterien bindet. Aztreonam hat auch eine geringe Affinität zu den PBPs anaerober Bakterien. Das Medikament ist daher im Allgemeinen gegen diese Organismen inaktiv.
Aztreonam wirkt normalerweise bakterizid. Da Aztreonam eine geringe Affinität zu den PBPs 1a und 1b von anfälligen gramnegativen Bakterien hat, ist es nicht so schnell bakterizid wie einige andere β-Lactam-Antibiotika (z. B. Imipenem, Cefotaxim, Cefoxitin, Ceftriaxon) gegen diese Organismen. Bei den meisten anfälligen Enterobacteriaceae ist die minimale bakterizide Konzentration (MBC) von Aztreonam gleich oder nur 2-4 Mal höher als die minimale Hemmkonzentration (MHK) des Arzneimittels.72 Bei P. aeruginosa ist die MBC von Aztreonam in der Regel nur zwei Mal höher als die MHK, kann aber bei einigen Stämmen des Organismus bis zu 125 Mal höher sein als die MHK.72 Im Jahr 2005 zeigte A. baumannii/haemolyticus im SBH-G eine Empfindlichkeit von 21 %, E. cloacae von 57 %, E. coli von 80 %, K. pneumoniae von 78 % und P. aeruginosa von 55 % gegenüber Aztreonam.
Die mit Aztreonam gemeldeten unerwünschten Wirkungen ähneln denen anderer β-Laktam-Antibiotika, und das Arzneimittel wird im Allgemeinen gut vertragen.
Imipenem/Cilastatin-Natrium ist eine fixe Kombination aus Imipenem-Monohydrat (ein halbsynthetisches Carbapenem-β-Lactam-Antibiotikum) und Cilastatin-Natrium, das den renalen Metabolismus von Imipenem durch einen spezifischen und reversiblen Inhibitor der Dehydropeptidase I verhindert, die Imipenem durch Hydrolyse des β-Lactamrings inaktiviert.
Imipenem hat in der Regel eine bakterientötende Wirkung. Imipenem hat eine Affinität zu und bindet an die meisten Penicillin-bindenden Proteine (PBPs) empfänglicher Organismen, einschließlich PBPs 1a, 1b, 2, 4, 5 und 6 von Escherichia coli; PBPs 1a, 1b, 2, 4 und 5 von Pseudomonas aeruginosa und PBPs 1, 2, 3 und 4 von Staphylococcus aureus.72 Bei empfindlichen gramnegativen Bakterien hat Imipenem die höchste Affinität zu PBP 2 und die geringste Affinität zu PBP 3.72 Dies führt zur Bildung von Sphäroblasten oder ellipsoiden Zellen ohne Filamentbildung. Da Imipenem auch eine hohe Affinität für PBP 1a und 1b hat, lysieren die Sphäroblasten bei diesen Organismen schnell. Imipenem ist in der Lage, die äußere Membran der meisten gramnegativen Bakterien zu durchdringen und leichter Zugang zu den PBPs zu erhalten als viele andere derzeit verfügbare β-Laktam-Antibiotika.72
In-vitro-Studien deuten auch darauf hin, dass Imipenem eine post-antibiotische hemmende Wirkung gegen einige empfindliche Organismen haben kann, obwohl der Mechanismus dieser PAE bisher nicht bestimmt wurde. In-vitro-Studien mit S. aureus, E. coli und P. aeruginosa deuten darauf hin, dass diese Organismen nach der Exposition gegenüber bakteriziden Konzentrationen von Imipenem nicht sofort wieder wachsen, nachdem das Medikament entfernt wurde.72 Es ist nicht bekannt, ob eine PAE in vivo auftritt. Es wurde vermutet, dass dieser Effekt von Vorteil wäre, da Imipenem das erneute Wachstum anfälliger Organismen verhindern könnte, wenn die Wirkstoffkonzentration am Infektionsort während eines Dosierungsintervalls unter die MHK fällt. Im Jahr 2005 zeigte A. baumannii/haemolyticus im SBH-G eine Empfindlichkeit von 97 %, E. cloacae eine Empfindlichkeit von 96 %, E. coli eine Empfindlichkeit von 98 %, K. pneumoniae eine Empfindlichkeit von 94 % und P. aeruginosa eine Empfindlichkeit von 36 % gegenüber Imipenem/Cilastatin.
Meropenem ist ebenfalls ein synthetisches Carbapenem-Antibiotikum. Im Gegensatz zu Imipenem hat Meropenem eine Methylgruppe an Position 1 des 5-gliedrigen Rings, die Stabilität gegen die Hydrolyse durch Dehydropeptidase I (DHP I) verleiht, die an der Bürstengrenze der proximalen Nierentubuluszellen vorhanden ist, und erfordert daher keine gleichzeitige Verabreichung mit einem DHP I-Inhibitor wie Cilastatin.72
Meropenem hat ein breites Wirkungsspektrum, das der mikrobiologischen Aktivität von Imipenem ähnelt; allerdings ist Meropenem im Allgemeinen in vitro aktiver gegen Enterobacteriaceae und weniger aktiv gegen Gram-positive Bakterien. Meropenem scheint anfällig für die Hydrolyse durch Metallo-Blactamasen zu sein.72 Das Medikament ist im Allgemeinen inaktiv gegenüber Methicillin-resistenten Staphylokokken. Wie Imipenem ist auch Meropenem hochgradig resistent gegen die Hydrolyse durch eine Vielzahl von β-Lactamasen.72
In-vitro-Studien deuten darauf hin, dass Imipenem ein potenter Induktor von β-Lactamasen sein kann und reversibel induzierbare, chromosomal vermittelte β-Lactamasen in P. aeruginosa und Enterobacteriaceae dereprimieren kann.72
Nebenwirkungen von Imipenem/Cilastatin und Meropenem ähneln denen, die bei anderen β-Lactam-Antibiotika berichtet wurden, und die Medikamente werden im Allgemeinen gut vertragen, obwohl bei der intravenösen Verabreichung von Imipenem/Cilastatin unerwünschte Wirkungen auf das Nervensystem, einschließlich Krampfanfällen und Myoklonus, berichtet wurden.