β-Laktámok

β-Laktámok, amely magában foglalja cefalosporinok, karbapenemek, penicillinek, monobactams, valamint cephamycins, tartják a sikeres antibiotikum osztály fedezte fel (Lewis, 2013). a β-laktámok fontos szerepet játszanak a tüdő exacerbációjának kezelésében a CF betegeknél. A ceftazidim, a meropenem, a flucloxacillin, a piperacillin/taxobaktám és aztreonam mind olyan β-laktám terápia, amelyet a CF-ben szenvedő betegek általában alkalmaznak., a β-Laktámoknak baktericid hatásmódjuk van, amely megzavarja a sejtfal szintézisét, különösen a peptidoglikán réteg végső keresztkötési szakaszát (Page, 2012; Tipper, 1979; Strominger and Tipper, 1965). a β-laktámok széles körű aktivitást mutatnak gram-negatív és gram-pozitív baktériumok ellen (Holten and Onusko, 2000). Fedezte fel 1928-ban Alexander Fleming, 1940-ben a penicillin volt az első antibiotikum kell előállítani egy nagy léptékű, és akkreditált miután mentett millió sebesült a második világháború alatt. azonban, mielőtt a felfedezés az első β-laktamáz azonosították 1940-ben E., coli (Abraham and Chain, 1940), amelyet az első β-laktamáz inhibitor (klavulánsav) ellensúlyozott 1976-ban. A klavulánsav az amoxicillinnel együtt Augmentin részét képezi (Foulstone and Reading, 1982). Az első β-laktamáz után számos kihívás merült fel a β-laktámok sikerében. A B molekuláris osztályba (metallo-β-laktamázok), A vagy D (szerin-karbapenemázok, más néven oxakillinázok) sorolt karbapenemázok a β-laktamázok négy ismert osztályából (Miriagou et al., 2010). A specifikus karbapenemázok gazdája az osztálytól függően változik., A Metallo-β-laktamázokat elsősorban a P. aeruginosa-ban terjesztik, de az Acinetobacter baumanii, Enterobacteriaceae és a Klebsiella pneumonia (Queenan and Bush, 2007, Walsh, 2008) is. A K. pneumonia az A. osztályú carbapenemek (Queenan and Bush, 2007) leggyakoribb gazdaszervezete, bár más fajok, például a Klebsiella oxytoca, a Salmonella enterica, az E. coli, az Enterobacter fajok és a Pseudomonas Fajok (Queenan and Bush, 2007, Deshpande et al., 2006; Navon-Venezia et al., 2006; Villegas et al., 2007; Bennett et al., 2009). Az oxakillinázok (D osztály) gyakoriak az A-ban., baumanii (Queenan and Bush, 2007. Legutóbb, a megjelenése New Delhi metallo-β-laktamáz-1 2008-ban, amely azóta világszerte elterjedt, átalakította enyhén patogén baktériumok halálos MDR baktériumok (Rolain et al., 2010). A metallo-β-laktamázok előfordulása a P. aeruginosa-ban jelentős klinikai aggodalomra ad okot, tekintettel a P. aeruginosa fontosságára a CF tüdő exacerbációiban. A Metallo-β-laktamáz-termelő P. aeruginosa az elmúlt 10 évben növekedést mutatott, és szeptikémiában és tüdőgyulladásban (Kouda et al., 2009; Gutiérrez et al., 2007; Pitout et al.,, 2007; Lagatolla et al., 2006). A kiterjesztett spektrumú β-laktamázok (ESBLs) újabb kihívást jelentenek a gram-negatív fertőzések kezelésében, és a kórházi és közösségi fertőzéseknek a fő forrása (Pitout and Laupland, 2008). Főként az Enterobacteriaceae-kben, mint például az E. coli és a Klebsiella fajokban, az ESBL-ek plazmid kódolt képességgel rendelkeznek az oxi-imino-cefalosporinok (cefotaxim, ceftriaxon és ceftazidim) β-laktám gyűrűjének hidrolizálására (aztreonam; Bush and Jacoby, 2010; Dortet et al., 2012)., A cefamicin (cefoxitin) és a karabapenem (imipenem és meropenem) megtartja aktivitását az ESBL-termelő baktériumok ellen. Megnyugtató módon egyes esetekben a β-laktamáz inhibitorok, például a klavulánsav és a tazobaktám még mindig képesek gátolni az ESBLs-t (Bush and Jacoby, 2010).

Bacteroides, Blautia és Faecalibacterium fajokról kimutatták, hogy a β-laktámokkal, például ampicillinnel, amoxicillinnel, cefazolinnal és szulbaktámmal (Perez-Cobas et al., 2013; Monreal et al., 2005)., Kimutatták, hogy ez a bakteriális profil baktériumölő szerekkel társul, de nem bakteriosztatikus antimikrobiális szerekkel. A Bacteroides és Parabacteroides fajokban tapasztalt növekedés azzal magyarázható, hogy ezekben a nemzetségekben magas a β-laktamáz-termelő törzsek aránya. Ezen túlmenően, a magas szintű CFI gén azonosított arra utalnak, ezek a törzsek működnek tározók antibiotikum rezisztencia gének és a közös előfordulása Cepa gén, amely felelős a termelés cefalosporinázok és penicillinázok (Nakano et al., 2011; Wybo et al., 2007). Morotomi et al., (2011) az Enterococcus nemzetség dominanciájáról is beszámolt egyetlen β-laktám antibiotikum kezelés után. Adamsson et al. (1999) azt mutatják, hogy a makrolid-kezeléssel (klaritromicin) összehasonlítva a β-laktám-kezelés csökkent, bár még mindig jelentős ökológiai hatást gyakorolt az anaerob populációkra, és kevésbé alakult ki rezisztens törzsek a kezelés után. Az anaerob populációk csökkent zavarát Stark et al is megjegyezte. (1993). Ezen kívül Perez-Cobas et al., (2013) kimutatták a β-laktámok metabolikus hatásait az epesavak, a koleszterin és a hormonok bélbaktériumok általi megváltoztatásában. A β-laktám kezelés során az energia metabolizmusához kapcsolódó gének magasabb expresszióját mutatták. Ez alátámasztja azt a hipotézist, hogy az antibiotikumok hosszú távú alkalmazása aláássa a gazdaszervezet-mikroba Mutualista kapcsolatokat.