Antibiotique bêta-lactamine - Définition

Introduction

Les bêta-lactamines (β-lactamines) ou antibiotiques β-lactame sont une large classe d'antibiotiques qui comprennent les dérivés de la pénicilline, les céphalosporines, les monobactames, les carbapénèmes et les inhibiteurs de la β-lactamase, en bref, tout antibiotique qui contient un noyau β-lactame dans sa structure moléculaire.

Ces molécules possèdent un noyau (cycle bêta-lactame) qui est la partie efficace de la molécule. Des variations au niveau de la chaîne latérale naturelle ou greffée permettant de modifier les propriétés de la molécule antibiotique.

Par exemple l'apport d'une chaîne greffée entraîne une résistance aux acides (suc gastrique) et permet l'ingestion de l'antibiotique par voie orale. Cette méthode augmente la diversité et le spectre d'action en contournant des résistances des bactéries et de leurs enzymes de dégradation (bêta-lactamases).

Parmi les antibiotiques disponibles, c'est le groupe le plus utilisé.

Antibiotiques bêta-lactamines courants

Pénicillines

Pénicillines à spectre étroit

• benzylpénicilline (pénicilline G)
• phénoxyméthylpénicilline (pénicilline V)

Antibiotiques bêta-lactame courants résistant à la pénicillinase

• méticilline
• dicloxacilline
• flucloxacilline

Pénicillines à spectre moyen

• amoxicilline
• ampicilline

Pénicillines à spectre large

• co-amoxiclav (amoxycilline+acide clavulanique)

Pénicillines à spectre étendu

• pipéracilline
• ticarcilline
• azlocilline
• carbénicilline

Céphalosporines

Céphalosporines de première génération

Spectre moyen.

• céphalexine
• céphalotine
• céphazoline

Céphalosporines de seconde génération

Spectre moyen plus activité anti-Haemophilus.

• céfaclor
• céfuroxime
• céfamandole

Céphamycines de seconde génération

Spectre moyen avec activité sur les bactéries anaérobies.

• cefotetan
• cefoxitin

Céphalosporines de troisième génération

Spectre large

• ceftriaxone
• céfotaxime

Spectre large, avec activité anti-Pseudomonas.

• ceftazidime

Céphalosporines de quatrième génération

Spectre large, avec activité améliorée sur les germes Gram positifs et une stabilité face aux bêta-lactamases.

• céfépime
• cefpirome

Carbapénèmes

Le spectre le plus large des bêta-lactamines.

• imipénème en association avec la cilastatine
• méropénème
• ertapénème

Monobactames

À la différence des autres bêta-lactamines, il n'y a pas d'anneau fusionné au noyau bêta-lactame. Partant, peu de probabilité de réactions croisées.

• aztréonam

Inhibiteurs des bêta-lactamases

Aucune activité antimicrobienne. Leur seul objet est d'empêcher l'inactivation des bêta-lactamines par les bêta-lactamases, et donc, ils sont administrés simultanément à des antibiotiques bêta-lactamines.

• acide clavulanique
• tazobactam
• sulbactam

Mode d'action

L'action antibactérienne des pénicillines provient de leur liaison aux penicilin-binding-protein et surtout, de l'inhibition des activités de trans-peptidases impliquées dans la synthèse de la paroi bactérienne; Cette paroi, ou peptidoglycane est composée d'un module de base répété, un disaccharide composé de N-acétylglucosamine et d'acide N-acétyl muramique. Ce second sucre est modifié par un pentapeptide qui se termine par deux résidus de D-alanine (D-Ala-D-Ala). Ces unités sont ensuite reliées entre elles à l'extérieur de la membrane cytoplasmique par un groupe d'enzyme membranaires appelées transpeptidases. Les antibiotiques bêta-lactamine présentent une parenté structurale avec le dipeptide D-Ala-D-Ala constitutif de la paroi, ceci leur permet d'inhiber l'action des enzymes associées à la synthèse du peptidoglycane.

Ces antibiotiques agissent donc de l'extérieur de la cellule bactérienne, en se fixant sur ces protéines membranaires, aussi appelées Protéines de Liaison aux Pénicillines (PLP). Ces protéines sont des enzymes catalysant en particulier la formation des liaisons entre les chaînes peptidiques dans la paroi ou assurant le remaniement de ces chaînons. Les PLP essentielles sont capables de réactions de transpeptidation et de tranglycosylation (étape pariétale de la synthèse du peptidoglycane consistant à rattacher de nouvelles chaîne de peptidoglycane à d'autres plus anciennes). Certaines PLP sont des D,D-endopeptidases.