Farmakologi/Antibiotik Beta Laktam

Antibiotik beta-laktam terdiri dari berbagai golongan obat yang mempunyai struktur cincin beta-laktam, yaitu penisilin, sefalosporin, monobaktam, karbapenem, dan inhibitor beta-laktamase. Obat-obat antibiotik beta-laktam umumnya bersifat bakterisid, dan sebagian besar efektif terhadap organisme Gram-positif dan negatif. Antibiotik beta-laktam mengganggu sintesis dinding sel bakteri, dengan menghambat langkah terakhir dalam sintesis peptidoglikan, yaitu heteropolimer yang memberikan stabilitas mekanik pada dinding sel bakteri.

Penisilin

Golongan penisilin diklasifikasikan berdasarkan spektrum aktivitas antibiotiknya.

Golongan Penisilin Alami

• Contohnya adalah Penisilin G dan Penisilin V.
• Aktivitas : sangat aktif terhadap kokus Gram-positif, tetapi cepat dihidrolisis oleh penisilinase atau beta-laktamase, sehingga tidak efektif terhadap S. aureus.

Penisilin yang resisten terhadap beta-laktamase/ penisilinase

• Nama lain golongan penisilin anti-stafilokokus (resisten penisilinase)
• Contohnya adalah metisilin, nafsilin, oksasilin, kloksasilin, dan dikloksasilin.
• Merupakan obat pilihan utama untuk terapi S. aureus yang memproduksi penisilinase.
• Aktivitas antibiotik kurang poten terhadap mikroorganisme yang sensitif terhadap penisilin G.

Golongan Aminopenisilin

• Contohnya adalah ampisilin dan amoksisilin.
• Selain mempunyai aktivitas terhadap bakteri Gram-positif, jugamencakup mikroorganisme Gram-negatif seperti Haemophilus influenzae, Escherichia coli, dan Proteus mirabilis. Obat-obat ini sering diberikan bersama inhibitor beta-laktamase (asam klavulanat, sulbaktam, tazobaktam) untuk mencegah hidrolisis oleh beta-laktamase yang semakin banyak ditemukan pada bakteri Gram negatif ini.

Golongan Karboksipenisilin

• Contohnya adalah karbenisilin dan tikarsilin.
• Antibiotik untuk Pseudomonas, Enterobacter, dan Proteus. Aktivitas antibiotik lebih rendah dibanding ampisilin terhadap kokus Gram-positif, dan kurang aktif dibanding piperasilin dalam melawan Pseudomonas. Golongan ini dirusak oleh beta-laktamase.

Golongan Ureidopenisilin

• Contohnya adalah mezlosilin, azlosilin, dan piperasilin.
• Aktivitas antibiotik terhadap Pseudomonas, Klebsiella, dan Gram-negatif lainnya. Golongan ini dirusak oleh beta-laktamase.

Tabel rangkuman golongan penisilin

Kategori	Agen parenteral	Agen oral
Penisilin alam	Penisilin G	Penisilin V
Penisilin antispilokokus	Nafisilin, oksasilin	Dikloksasilin
Aminopenisilin	Ampisilin	Amoksisilin, ampisilin
Aminopenisilin + beta-laktamase inhibitor	Ampisilin-sulbaktam	Amoksisilin-klavulanat
Penisilin spektrum luas	Piperasilin, tikarsilin
Penisilin spektrum luas + beta-laktamase inhibitor	Piperasilin-tazobaktam, tikarsilin-klavulanat

Sefalosporin

Pembagian antibiotik beta-laktam

Sefalosporin menghambat sintesis dinding sel bakteri dengan mekanisme serupa dengan penisilin. Sefalosporin diklasifikasikan berdasarkan generasinya.

• Generasi I : Antibiotik yang efektif terhadap Gram positif dan memiliki aktivitas sedang terhadap Gram-negatif.
• Generasi II : Aktivitas antibiotik Gram-negatif yang lebih tinggi daripada generasi-I.
• Generasi III : Aktivitas kurang aktif terhadap kokus Gram-postif dibanding generasi-I, tapi lebih aktif terhadap Enterobacteriaceae, termasuk strain yang memproduksi beta-laktamase. Seftazidim dan sefoperazon juga aktif terhadap P. aeruginosa, tapi kurang aktif dibanding generasi-III lainnya terhadap kokus Gram-positif.
• Generasi IV : Aktivitas lebih luas dibanding generasiIII dan tahan terhadap beta-laktamase.

Monobaktam (beta-laktam monosiklik)

• Contoh : aztreonam.
• Aktivitas: resisten terhadap beta-laktamase yang dibawa oleh bakteri Gram-negatif. Aktif terutama terhadap bakteri Gram-negatif. Aktivitasnya sangat baik terhadap Enterobacteriacease, P. aeruginosa, H. influenzae dan gonokokus.
• Pemberian : parenteral, terdistribusi baik ke seluruh tubuh, termasuk cairan serebrospinal.
• Waktu paruh : 1,7 jam.
• Ekskresi : sebagian besar obat diekskresi utuh melalui urin.

Karbapenem

• Karbapenem merupakan antibiotik lini ketiga yang mempunyai aktivitas antibiotik yang lebih luas daripada sebagian besar beta-laktam lainnya. Yang termasuk karbapenem adalah imipenem, meropenem dan doripenem.
• Spektrum aktivitas: menghambat sebagian besar Gram-positif, Gram-negatif, dan anaerob. Ketiganya sangat tahan terhadap beta-laktamase.
• Efek samping: paling sering adalah mual dan muntah, dan kejang pada dosis tinggi yang diberi pada pasien dengan lesi SSP atau dengan insufisiensi ginjal. Meropenem dan doripenem mempunyai efikasi serupa imipenem, tetapi lebih jarang menyebabkan kejang.

Inhibitor beta-laktamase

• Inhibitor beta-laktamase melindungi antibiotik beta-laktam dengan cara menginaktivasi beta-laktamase. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah asamklavulanat, sulbaktam, dan tazobaktam.
• Asam klavulanat merupakan suicide inhibitor yang mengikat beta-laktamase dari bakteri Gram-positif dan Gram-negatif secara ireversibel. Obat ini dikombinasi dengan amoksisilin untuk pemberian oral dan dengan tikarsilin untuk pemberian parenteral.
• Sulbaktam dikombinasi dengan ampisilin untuk penggunaan parenteral, dan kombinasi ini aktif terhadap kokus Gram-positif, termasuk S. aureus penghasil beta-laktamase, aerob Gram-negatif (tapi tidak terhadap Pseudomonas) dan bakteri anaerob. Sulbaktam kurang poten dibanding klavulanat sebagai inhibitor beta-laktamase.
• Tazobaktam dikombinasi dengan piperasilin untuk penggunaan parenteral. Waktu paruhnya memanjang dengan kombinasi ini, dan ekskresinya melalui ginjal.

Referensi

• Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 2406/Menkes/Per/XII/2011 Tentang Pedoman Umum Penggunaan Antibiotik.

• Alan R. Hauser. Antibiotic basics for clinicians : the ABCs of choosing the right antibacterial agent, 2nd ed. 2013. Lippincott Williams & Wilkins.

Bacaan lebih lanjut

• Donowitz GR, Mandell GL. Beta-lactam antibiotics (1). N Engl J Med. 1988;318:419–426.
• Donowitz GR, Mandell GL. Beta-lactam antibiotics (2). N Engl J Med. 1988;318:490–500.
• Novak R, Charpentier E, Braun JS, et al. Signal transduction by a death signal peptide: uncovering  the mechanism of bacterial killing by penicillin. Mol Cell. 2000;5:49–57.
• Park MA, Li JT. Diagnosis and management of penicillin allergy. Mayo Clin Proc. 2005;80:405–410.
• Sanders WE Jr, Sanders CC. Piperacillin/tazobactam: a critical review of the evolving clinical literature. Clin Infect Dis. 1996;22:107–123.
• Endimiani A, Perez F, Bonomo RA. Cefepime: a reappraisal in an era of increasing antimicrobial  resistance. Expert Rev Anti Infect Ther. 2008;6:805–824.
• Prober CG. Cephalosporins: an update. Pediatr Rev. 1998;19:118–127.
• Zhanel GG, Sniezek G, Schweizer F, et al. Ceftaroline: a novel broad-spectrum cephalosporin with activity against meticillin-resistant Staphylococcus aureus. Drugs. 2009;69:809–831.
• Birnbaum J, Kahan FM, Kropp H, et al. Carbapenems, a new class of beta-lactam antibiotics. Discovery and development of imipenem/cilastatin. Am J Med. 1985;78:3–21.
• Giske CG, Buarø L, Sundsfjord A, et al. Alterations of porin, pumps, and penicillin-binding proteins in carbapenem resistant clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. Microb Drug Resist. 2008;14:23–30.
• Nicolau DP. Carbapenems: a potent class of antibiotics. Expert Opin Pharmacother. 2008;9:23–37.
• Paterson DL, Depestel DD. Doripenem. Clin Infect Dis. 2009;49:291–298.
• Zhanel GG, Johanson C, Embil JM, et al. Ertapenem: review of a new carbapenem. Expert Rev Anti Infect Ther. 2005;3:23–39.
• Asbel LE, Levison ME. Cephalosporins, carbapenems, and monobactams. Infect Dis Clin North Am. 2000;14:435–447.
• Sykes RB, Bonner DP. Aztreonam: the first monobactam. Am J Med. 1985;78:2–10.
• Sykes RB, Bonner DP. Discovery and development of the monobactams. Rev Infect Dis. 1985; 7( suppl 4):S579–S593.