β-Laktamy

β-Laktamy, zahrnující cefalosporiny, karbapenemy, peniciliny, monobactams, a cephamycins, jsou považovány za nejúspěšnější třídou antibiotik objevil (Lewis, 2013). β-laktamy tvoří důležitou součást léčby plicní exacerbace u pacientů s CF. Ceftazidim, meropenem, flucloxacilin, piperacilin/taxobaktam a aztreonam jsou všechny β-laktamové terapie běžně používané pacienty s CF., β-laktamy mají baktericidní způsob účinku, který narušuje syntézu buněčné stěny, konkrétně konečné zesítění peptidoglykanové vrstvy (Strana ,2012; sklápěč, 1979; Strominger a sklápěč, 1965). β-laktamy vykazují širokospektrální aktivitu proti gramnegativním a gram-pozitivním bakteriím (Holten a Onusko, 2000). Objeven v roce 1928 Alexandrem Flemingem, v roce 1940 byl penicilin prvním antibiotikem, které bylo vyrobeno ve velkém měřítku a je akreditováno tím, že během druhé světové války zachránilo miliony zraněných. nicméně před jeho objevem byla první β-laktamáza identifikována v roce 1940 v e., coli (Abraham and Chain, 1940), proti kterému čelil první inhibitor β-laktamázy (kyselina klavulanová) v roce 1976. Kyselina klavulanová spolu s amoxicilinem nyní tvoří součást Augmentinu (Foulstone a Reading, 1982). Po první β-laktamáze došlo k mnoha výzvám k úspěchu β-laktamů. Carbapenemases, klasifikovány buď jako molekulární třídy B (metalo-β-laktamázy), nebo D (serin carbapenemases, také známý jako oxacillinases) tvoří tři ze čtyř známých tříd β-laktamázy (Miriagou et al., 2010). Řada specifických karbapenemáz se liší v závislosti na třídě., Metalo-β-laktamázy jsou šířeny především u P. aeruginosa, ale také Acinetobacter baumanii, Enterobaceriaceae, a Klebsiella pneumonie (Queenan a Bush, 2007, Walsh, 2008). K. pneumonie je nejčastější hostitelské třídy A karbapenemy (Queenan a Bush, 2007), i když tam byly zprávy o jeho výskytu u jiných druhů, jako jsou Klebsiella oxytoca, Salmonella enterica, E. coli, Enterobacter druhů, a druhů Pseudomonas (Queenan a Bush, 2007, Deshpande et al., 2006; Navon-Venezia et al., 2006; Villegas et al., 2007; Bennett et al., 2009). Oxacilinázy (třída D) jsou běžné u A., baumanii (Queenan and Bush, 2007). V poslední době se výskyt New Delhi metallo-β-laktamázy-1 v roce 2008, který se od té doby rozšířil po celém světě, přeměnil mírně patogenní bakterie na smrtící bakterie MDR (Rolain et al., 2010). Prevalence metalo-β-laktamázy v P. aeruginosa má značný klinický význam vzhledem k významu P. aeruginosa v CF plicní exacerbace. P. aeruginosa produkující Metallo-β-laktamázu vykazovala nárůst za posledních 10 let a byla zapojena do septikémie a pneumonie (Kouda et al., 2009; Gutiérrez et al., 2007; Pitout et al.,, 2007; Lagatolla et al., 2006). Rozšířené spektrum β-laktamáz (lactamases, esbl) představovat další výzvu k léčbě gramnegativních infekcí, a jsou hlavním zdrojem nemocniční a komunitní infekce získané (Pitout a Laupland, 2008). Hlavně vznikající v Enterobacteriaceae jako je E. coli a Klebsiella, lactamases, esbl mít plasmidu zakódována schopnost hydrolyzovat β-laktamu oxy-imino-cefalosporiny (cefotaxim, ceftriaxon, ceftazidim) a monobactams (aztreonamu; Bush and Jacoby, 2010; Dortet et al., 2012)., Cephamyciny (cefoxitin) a carabapenemy (imipenem a meropenem) si zachovávají svou aktivitu proti bakteriím produkujícím ESBL. Uklidňující je, že v některých případech inhibitory β-laktamázy, jako je kyselina klavulanová a tazobaktam, mají stále schopnost inhibovat ESBL (Bush a Jacoby, 2010).

Bacteroides, Blautia, a Faecalibacterium druhů bylo prokázáno, že zvýšení studie čtyř dospělých po jedné antibiotické léčby s β-laktamová antibiotika jako je ampicilin, amoxicilin, cefazolin, a sulbactam (Perez-Cobas et al., 2013; Monreal et al., 2005)., Ukázalo se, že tento bakteriální profil je spojen s baktericidními látkami, ale ne bakteriostatickými antimikrobiálními látkami. Zvýšení pozorované u druhů Bacteroides a Parabacteroides může být vysvětleno přítomností vysoké rychlosti kmenů produkujících β-laktamázu pozorovaných v těchto rodech. Kromě toho, vysoké hladiny cfiA gen identifikován naznačují, že tyto kmeny působí jako rezervoáry pro geny antibiotické rezistence a společný výskyt cepA gen, který je zodpovědný za produkci cefalosporináz a penicilináz (Nakano et al., 2011; Wybo et al., 2007). Morotomi et al., (2011) také hlásila dominanci rodu Enterococcus po jediné β-laktamové antibiotické léčbě. Adamsson et al. (1999) ukazují, že ve srovnání s makrolidové léčby (klaritromycin), β-laktamová léčby vykazovali sníženou, i když stále významné, ekologický dopad na anaerobní populace a menší vznik rezistentních kmenů po léčbě. Snížené narušení anaerobních populací bylo také zaznamenáno Stark et al. (1993). Kromě toho Perez-Cobas et al., (2013) prokázaly metabolické účinky β-laktamů při změně žlučových kyselin, cholesterolu a hormonů střevními bakteriemi. Během léčby β-laktamem vykazovali vyšší expresi genů souvisejících s energetickým metabolismem. To podporuje hypotézu, že dlouhodobé užívání antibiotik oslabuje hostitele-mikrob prospěšné vztahy.