Betalaktamase
Synonyme: β-Lactamase, Beta-Laktamase, Betalactamase
Englisch: beta-lactamase
Definition
Als Betalaktamasen bezeichnet man bakterielle Enzyme, die in der Lage sind, den Betalaktamring bestimmer Antibiotika zu spalten.
Hintergrund
Betalaktamasen sind ein Mechanismus der Resistenz einiger Bakterienstämme gegenüber Betalaktamantibiotika (z.B. Penicillin). Durch die Spaltung des Betalaktamrings werden die Antibiotika deaktiviert.
Einteilung
...nach Ort der Kodierung
- chromosomal kodierte Betalaktamasen
- plasmidkodierte Betalaktamasen
...nach Molekülklasse
Beta-Laktamasen können nach Ambler anhand homologer Aminosäurensequenzen in 4 Molekülklassen eingeteilt werden. Die Einteilung deckt sich mit der funktionellen Einteilung in Serin- (Gruppe A,C,D) und Metalloproteinasen (Gruppe B)
- Molekülklasse A: z.B. TEM-Betalaktamasen, SHV-Betalaktamasen
- Molekülklasse B: z.B. Neu-Delhi Metallo-Beta-Laktamase
- Molekülklasse C: z.B. AmpC
- Molekülklasse D: z.B. OXA-Betalaktamase
...nach funktionalen Aspekten
Unter Einbeziehung funktionaler Aspekte ergeben sich 4 Gruppen:
- Gruppe 1: Cephalosporinasen der Molekülklasse C, die nicht durch Clavulansäure inhibiert werden.
- Gruppe 2: Penicillinasen und Cephalosporinasen der Molekülklassen A und D, die durch Clavulansäure inhibiert werden.
- Gruppe 3: Metalloenzyme der Molekülklasse B, die nicht durch Clavulansäure inhibiert werden.
- Gruppe 4: Penicillinasen, die keiner Molekülklasse angehören und nicht durch Clavulansäure inhibiert werden.
Extended-Spectrum-Betalaktamase (ESBL)
Mitte der 80er Jahre wurde eine neue Gruppe von Enzymen beobachtet, die man als Extended-Spectrum-Betalaktamasen, kurz ESBL, bezeichnet. Sie können auch Cephalosporine mit einer Oxyimino-Seitenkette hydrolysieren - dazu zählen Cefotaxim, Ceftriaxone, Ceftazidime sowie das Monobactam Aztreonam. ESBL-produzierende Bakterien weisen oft Plasmide auf, die weitere Gene enthalten können, die auch andere Formen der Antibiotikaresistenz kodieren. Diese Erreger sind häufig sehr schwer zu therapieren, häufig nur noch mit Carbapenemen.
Klinik
Die orale Gabe von Betalaktamase kann sinnvoll sein, um die Darmflora während einer parenteralen Antibiotikatherapie vor der Überwucherung durch Problemkeime (z.B. Clostridioides difficile) zu schützen.