Karbapenem adalah kelas antibiotik beta-laktam yang sangat kuat yang secara struktural terkait dengan penisilin. Mereka adalah antibiotik spektrum luas dan bertindak melawan bakteri gram negatif, gram positif dan mereka yang tumbuh tanpa oksigen. Obat ini umumnya digunakan dalam kasus infeksi oleh beberapa jenis bakteri atau ketika bakteri invasif resisten terhadap jenis antibiotik lain. Ada strain bakteri yang telah mengembangkan gen untuk resistensi terhadap carbapenem, mengkhawatirkan komunitas medis dengan ketakutan akan superbug di seluruh dunia.
Antibiotik beta-laktam semuanya memiliki struktur cincin yang terdiri dari tiga atom karbon dan satu atom nitrogen. Mereka mengganggu sintesis dinding sel bakteri dengan mengganggu langkah penting sintesis. Senyawa ini memblokir protein pengikat penisilin (PBP). Hal ini membuat intermediet dinding sel bakteri menjadi longgar. Ini trik sel untuk memproduksi enzim yang menurunkan dinding selnya sendiri, membunuh organisme.
Banyak bakteri menghasilkan enzim yang mendegradasi antibiotik beta-laktam. Enzim tersebut dikenal sebagai beta-laktamase. Merupakan praktik umum untuk meresepkan antibiotik jenis ini dengan penghambat beta-laktamase, sehingga bakteri tidak dapat mendegradasi antibiotik. Dengan carbapenems, penghambat beta-laktamase yang digunakan adalah cilastatin.
Ada sejumlah jenis karbapenem yang digunakan dalam praktik klinis. Senyawa pertama yang digunakan adalah imipenem, yang biasanya diresepkan dengan cilastatin. Jenis inhibitor selanjutnya tidak perlu digunakan dengan inhibitor beta-laktamase ini. Senyawa ini bervariasi di mana mereka mengikat PBP, yang memberikan beberapa selektivitas terhadap berbagai jenis organisme. Misalnya, mereka yang menghambat PBP3 spesifik untuk patogen oportunistik Pseudomonas aeruginosa.
Karbapenem adalah antibiotik paling kuat yang diketahui, karena mampu mengandung beragam infeksi bakteri. Mereka biasanya disimpan untuk digunakan sebagai upaya terakhir, agar tidak mendorong berkembangnya perlawanan terhadap mereka. Antibiotik tersebut biasanya diberikan secara intravena di rumah sakit.
Antibiotik golongan ini mampu membunuh sebagian besar bakteri penghasil beta-laktamase inhibitor, karena strukturnya sedikit berbeda dengan golongan antibiotik beta-laktam lainnya. Strain baru bakteri enterik telah dikembangkan, bagaimanapun, yang membawa gen resistensi yang memungkinkan mereka untuk mendegradasi beta-laktamase dari carbapenem. Bakteri enterik adalah bakteri gram negatif seperti Escherichia coli. Gen resistensi baru dikenal sebagai NDM-1. Ini adalah beta-laktamase dengan ion logam sebagai kofaktor dan pertama kali diisolasi di New Delhi, India. Oleh karena itu, namanya adalah singkatan dari New Delhi metallo beta-laktamase.
Sejumlah pasien di Inggris telah dirawat di rumah sakit dengan strain bakteri yang mengandung gen resistensi ini. Beberapa telah meninggal. Sebagian besar pernah ke anak benua India, terutama untuk bedah kosmetik. Yang lain tertular penyakit mereka dari pasien lain di rumah sakit. Infeksi juga terjadi di Amerika Serikat, Kanada, dan beberapa negara lain.
Tidak ada golongan antibiotik lain yang dapat menggantikan karbapenem. Gen NDM-1 dapat ditransfer antara berbagai jenis bakteri. Jika itu berakhir dalam jenis yang resisten terhadap semua antibiotik dan menyebar dengan mudah di antara pasien, itu akan menjadi ancaman serius bagi kesehatan manusia.