Abstract: Carbapenemases, classified as bacterial enzymes, have the ability to hydrolyze carbapenems – important broad-spectrum antibiotics. This work attempts to summarize the information on the diversity of Guiana Extended-Spectrum (GES) subgroup of carbapenemases, and highlights the serious threat posed by infections caused by bacteria capable of producing these enzymes. The structure, functional characteristics, classification of different types of GES carbapenemases and diagnostic methods are discussed in detail. There are 59 GES-type carbapenemases, which have different amino acid sequences of the protein chains as well as activity against various antibiotics. Currently, bacterial strains with antibiotic resistance of the GES type are treated with: cefiderocil belonging to the cephalosporins, eravacycline belonging to the tetracyclines, lefamulin belonging to the pleuromutulins, colistin, fosfomycin, nitrofurantoin, tobramycin, amikacin, imipenem with relebactam, meropenem with waborbactam, ceftazidime with avibactam and plazomycin. In addition, the following drugs are under study: durlobactam with sulbactam, taniborbactam and cefepime with enmetazobactam This paper aims to summarize the current knowledge on GES-type carbapenemases, their diagnosis and treatment.
Browsing tag: Carbapenemases
Abstract: In recent years in Poland as well as globally at an alarming rate, the number of bacteria producing mechanisms of antibiotic resistance has been increased. The major source of concern is the emergence and dissemination of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE). Carbapenems are considered as last resort drugs for the treatment of multidrug-resistant (MDR) bacterial infections. At the present time the greatest menaces to public health are strains producing KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemases), NDM (New Delhi Metallo-β-lactamase) and OXA-48 (Oxacillinase-48). Carbapenemase-producing Enterobacterales have been resistant to most and sometimes even to all drugs that would be considered for treatment. Therefore, the accurate therapeutic options for the treatment of infections due to CRE strains are limited to the following antibiotics: colistin, tigecycline, fosfomycin, and aminoglycosides. Moreover, combination therapy containing two or more antibiotics has been recommended for the treatment of severe infections caused by carbapenemase-producing Enterobacterales. Due to the rapid spread of carbapenem-resistant strains and the lack of new antibiotic drug development, there is an urgent need to broaden our knowledge regarding antibiotic resistance.
1. Introduction. 2. Carbapenemases. 2.1. Metallo-β-lactamases. 2.2. Class A Carbapenemases. 2.3. Class D Carbapenemases (OXA). 3. Review of antibiotic treatment options of infections due to carbapenem-resistant strains. 3.1. Colistin. 3.2. Fosfomycin. 3.3. Tigecycline. 3.4. Aminoglycosides. 3.5. Carbapenems. 3.6. Mechanism of NDM – likely antibiotic/ chemotherapeutics could be used in the therapy. 3.7. Mechanism of KPC – likely antibiotic/ chemotherapeutics could be used in the therapy. 3.8. Mechanism of OXA-48 – likely antibiotic/ chemotherapeutics could be used in the therapy. 4. Summary
Streszczenie: W ostatnich latach w Polsce jak również na całym świecie w zastraszającym tempie rośnie liczba bakterii wytwarzających mechanizmy oporności na antybiotyki. Głównym problemem jest pojawienie się i rozprzestrzenianie bakterii z rodziny Enterobacteriaceae opornych na karbapenemy (CRE), czyli antybiotyki uznawane za leki ostatniej szansy w leczeniu zakażeń wywołanych przez bakterie wielolekooporne (MDR). W chwili obecnej największe zagrożenie dla zdrowia publicznego stanowią szczepy Enterobacterales wytwarzające mechanizm KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemases), NDM (New Delhi Metallo-β-lactamase) czy OXA-48 (Oxacillinase-48), charakteryzujące się opornością na większość, a czasem nawet na wszystkie możliwe do zastosowania w terapii leki. W związku z powyższym jedynymi skutecznymi opcjami terapeutycznymi w leczeniu zakażeń wywołanych przez szczepy CRE pozostają: kolistyna, tygecyklina, fosfomycyna czy aminoglikozydy. Ponadto, terapia skojarzona obejmująca dwie lub więcej grup antybiotyków zalecana jest w terapii ciężkich infekcji spowodowanych przez szczepy Enterobacterales produkujące karbapenemazy. W związku z gwałtownym rozprzestrzenianiem się szczepów opornych na karbapenemy jak również z brakiem nowych opcji terapeutycznych tak cenna jest wiedza na temat mechanizmów nabywania oporności na antybiotyki.
1. Wstęp. 2. Karbapenemazy. 2.1. Metalo-β-laktamazy. 2.2. Karbapenemazy klasy A. 2.3. Karbapenemazy klasy D (OXA). 3. Przegląd antybiotyków stosowanych w leczeniu zakażeń wywołanych przez szczepy oporne na karbapenemy. 3.1. Kolistyna. 3.2. Fosfomycyna. 3.3. Tygecyklina. 3.4. Aminoglikozydy. 3.5. Karbapenemy. 3.6. Mechanizm NDM – możliwe do zastosowania w terapii antybiotyki/
chemioterapeutyki. 3.7. Mechanizm KPC – możliwe do zastosowania w terapii antybiotyki/chemioterapeutyki. 3.8. Mechanizm OXA-48 – możliwe do zastosowania w terapii antybiotyki/chemioterapeutyki. 4. Podsumowanie