Los carbapenémicos son una clase muy poderosa de antibióticos betalactámicos que están estructuralmente relacionados con las penicilinas. Son antibióticos de amplio espectro y actúan contra las bacterias gramnegativas, grampositivas y las que crecen en ausencia de oxígeno. Estos medicamentos se usan generalmente en casos de infección por múltiples tipos de bacterias o cuando las bacterias invasoras son resistentes a otros tipos de antibióticos. Hay cepas de bacterias que han desarrollado un gen de resistencia a los carbapenémicos, alarmando a la comunidad médica con el temor de una superbacteria mundial.
Los antibióticos beta-lactámicos tienen todos una estructura de anillo compuesta por tres átomos de carbono y un átomo de nitrógeno. Interfieren con la síntesis de la pared celular bacteriana al interferir con un paso crucial de la síntesis. Estos compuestos bloquean las proteínas de unión a penicilina (PBP). Esto deja sueltos a los intermediarios de la pared celular bacteriana. Engaña a la célula para que produzca enzimas que degradan su propia pared celular, matando al organismo.
Muchas bacterias producen enzimas que degradan los antibióticos betalactámicos. Estas enzimas se conocen como betalactamasas. Es una práctica común prescribir este tipo de antibiótico con un inhibidor de la betalactamasa, para que las bacterias no puedan degradar el antibiótico. En el caso de los carbapenémicos, el inhibidor de la betalactamasa utilizado es la cilastatina.
Hay varios tipos diferentes de carbapenémicos que se utilizan en la práctica clínica. El primer compuesto que se utilizó fue el imipenem, que se prescribe comúnmente con cilastatina. No es necesario utilizar tipos posteriores de inhibidores con este inhibidor de betalactamasa. Estos compuestos varían en cuanto a qué PBP se unen, lo que les confiere cierta selectividad hacia diferentes tipos de organismos. Por ejemplo, los que inhiben PBP3 son específicos del patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa.
Los carbapenémicos son los antibióticos más poderosos que se conocen, ya que pueden contener una variedad tan diversa de infecciones bacterianas. Por lo general, se guardan para su uso como medida de último recurso, a fin de no fomentar el desarrollo de resistencia contra ellos. Dichos antibióticos se administran típicamente por vía intravenosa en hospitales.
Esta clase de antibióticos es capaz de matar a la mayoría de las bacterias que producen inhibidores de betalactamasa, porque su estructura es ligeramente diferente a la de las otras clases de antibióticos betalactámicos. Sin embargo, se han desarrollado nuevas cepas de bacterias entéricas que sí llevan un gen de resistencia que les permite degradar la beta-lactamasa de los carbapenémicos. Las bacterias entéricas son bacterias gramnegativas como Escherichia coli. El nuevo gen de resistencia se conoce como NDM-1. Es una beta-lactamasa con un ion metálico como cofactor y se aisló por primera vez en Nueva Delhi, India. Por lo tanto, el nombre significa metalo beta-lactamasa de Nueva Delhi.
Varios pacientes en el Reino Unido han sido hospitalizados con cepas de bacterias que contienen este gen de resistencia. Algunos han muerto. La mayoría había estado en el subcontinente indio, principalmente para cirugía estética. Otros habían contraído su enfermedad de otros pacientes en el hospital. También se han producido infecciones en los Estados Unidos, Canadá y varios otros países.
No existe otra clase de antibióticos que pueda reemplazar a los carbapenémicos. El gen NDM-1 se puede transferir entre diferentes tipos de bacterias. Si termina en una cepa que es resistente a todos los antibióticos y se propaga fácilmente entre pacientes, sería una seria amenaza para la salud humana.