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I mwdqβ-lattamici sono una classe di mwdgantibiotici che impediscono la mwdwsintesi della mweaparete cellulare dei mweqbatteri, mweginibendo la mwewtranspeptidasi, un enzima responsabile della formazione dei legami crociati, che si formano per rafforzare la struttura del mwfapeptidoglicano, componente essenziale di tali pareti.cite-ref-1[1]

• Struttura

• Meccanismo d'azione

• Classificazione

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

Il nucleo funzionale principale di questa classe di antibiotici è il mwhaβ-lattame, ovvero un anello a 4 atomi che forma un'mwhqammide ciclica (lattame). Questo anello può trovarsi come unico costituente della molecola nei mwhgmonobattamici, oppure associato a un anello a 5 atomi (gruppo penam) o a 6 atomi monoinsaturo (cefem) in presenza o meno di un eteroatomo (carbapenemici, oxapenem, ecc.). Le due strutture principali usate nei farmaci sono l'acido 6-amminopenicillanico e 7-amminocefalosporanico a cui poi si aggiungono gruppi funzionali caratteristici.

In mwiaambiente acido l'ossigeno della catena reagisce con il carbonio carbonilico del lattame, provocando l'apertura dell'anello e quindi la perdita di funzione: si utilizzano quindi gruppi attrattori di elettroni, che riducono la mwiqreattività dell'ossigeno del gruppo ammidico.

I β-lattamici impediscono, inserendosi nel mwjasito attivo, l'azione della mwjqtranspeptidasi, mwjgenzima che mwjwcatalizza la formazione dei mwkalegami peptidici che rafforzano, come legami crociati, la struttura del mwkqmwkgpeptidoglicano (detto anche mwkwmureina), mwlamolecola presente nella mwlqparete cellulare dei mwlgbatteri (in particolare di quelle dei mwlwbatteri Gram-positivi, mentre lo è in minima parte in quelle dei mwmabatteri Gram-negativi).

La parete è costituita soprattutto da peptidoglicani, una cioè struttura mista di amminoacidi e zuccheri che varia da batterio a batterio. L'unità fondamentale è costituita da quattro amminoacidi (Ala, Glu,Lys,Ala) con la prima Ala che ha legato uno zucchero (anche se non sempre), una Lys che ha legate in catena laterale cinque Gly. Queste unità nella parete sono tante; nascono infatti come singole ed è proprio un enzima, la transpeptidasi, tra la Gly terminale di un peptidoglicano e l'Ala di quello successivo e così via finché la polimerizzazione non porta alla formazione della parete completa.

I batteri si difendono da questi antibiotici producendo le mwmgβ-lattamasi, cioè enzimi che catalizzano l'idrolisi dell'anello lattamico. Ci sono due possibili soluzioni: la prima è inserire un gruppo ingombrante che impedisca l'azione delle β-lattamasi: questo però riduce l'azione dell'antibiotico in quanto l'ingombro ostacola l'inserimento nel sito attivo della transpeptidasi, che è il bersaglio principale dell'antibiotico. La seconda possibilità, che ha dato origine ad associazioni farmaceutiche di grande successo terapeutico e commerciale, è associare all'antibiotico l'mwmwacido clavulanico (o altri composti equivalenti, ma meno utilizzati). Tale composto ha una struttura chimica simile all'antibiotico, essendo dotato di un anello β-lattamico, ma è privo o quasi di attività terapeutica; in compenso, è più reattivo dell'antibiotico e più affine alle β-lattamasi, in virtù di alcuni accorgimenti chimici che aumentano la tensione d'anello. Il meccanismo d'azione è quindi suicida: l'acido clavulanico si lega alle β-lattamasi al posto dell'antibiotico. A differenza di quest'ultimo, però, il legame tra l'acido clavulanico (il cui anello è stato ormai degradato) e l'enzima è molto stabile, quasi irreversibile; l'enzima non è più in grado, quindi, di degradare altre molecole.

Oltre alle lattamasi, i batteri possiedono altri meccanismi di difesa: sovrapproduzione delle transpeptidasi, mwnqmutazioni delle transpeptidasi che le rendono resistenti agli antibiotici, trasferimento del mwnggene per la β-lattamasi da un batterio all'altro (mediante mwnwplasmide), rendendo così anche il secondo batterio resistente all'antibiotico. L'insorgenza di resistenze genetiche non può essere realmente risolta; quando una popolazione batterica diventa resistente a un determinato antibiotico, l'unica soluzione è cambiare farmaco. Non è detto che sia necessario usare farmaci con diversi meccanismi d'azione: a volte, farmaci molto simili per struttura generale e meccanismo d'azione, ma con piccole differenze chimiche, possono avere risposte diverse da parte della stessa popolazione batterica. Quando invece la popolazione diventata resistente a un certo antibiotico e a tutti quelli correlati (chimicamente e/o per meccanismo d'azione) si parla di resistenza crociata (tipica, ad esempio, dei mwoasulfamidici).

Gli antibiotici β-lattamici possono essere raggruppati in quattro categorie, a seconda di come l'anello lattamico si lega al resto della molecola e a seconda dell'origine della molecola:

• mwqqPenicilline (es. mwqgpenicillina, mwqwamoxicillina, mwraampicillina, mwrqpiperacillina, mwrgoxacillina...)

• mwsaCefalosporine (es. mwsqcefepime, mwsgceftriaxone, mwswcefixima)

• mwtqMonobattami (es. mwtgaztreonam)

• mwuaCarbapenemi (es. mwuqmeropenem)

Si possono considerare facenti parte del gruppo dei β-lattamici anche gli mwuwinibitori suicidi delle β-lattamasi: mwvaacido clavulanico, mwvqsulbactam, mwvgtazobactam, ecc.

cite-note-11. ↑ mwxqKaren Bush e Patricia A. Bradford, mwxgmwxwβ-Lactams and β-Lactamase Inhibitors: An Overview, in mwyaCold Spring Harbor Perspectives in Medicine, vol.mwyq 6, n.mwyg 8, 1º agosto 2016, pp.mwyw a025247, mwzaDOI:mwzq10.1101/cshperspect.a025247. mwzgURL consultato il 30 novembre 2021.

• mwagBeta-lattame

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