{"id":81235,"date":"2025-05-27T18:05:53","date_gmt":"2025-05-27T16:05:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.revista-portalesmedicos.com\/revista-medica\/?p=81235"},"modified":"2025-05-23T19:09:32","modified_gmt":"2025-05-23T17:09:32","slug":"breve-descripcion-de-los-carbapenemicos-origen-implicaciones-farmacologicas-y-utilidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.revista-portalesmedicos.com\/revista-medica\/breve-descripcion-de-los-carbapenemicos-origen-implicaciones-farmacologicas-y-utilidad\/","title":{"rendered":"Breve descripci\u00f3n de los carbapen\u00e9micos: origen, implicaciones farmacol\u00f3gicas y utilidad"},"content":{"rendered":"

Breve descripci\u00f3n de los carbapen\u00e9micos: origen, implicaciones farmacol\u00f3gicas y utilidad<\/strong><\/p>\n

Autor principal: Edgar Josu\u00e9 Escobar Rojas<\/p>\n

Vol. XX; n\u00ba 10; 531<\/p>\n

Brief description of carbapenems: origin, pharmacological implications and usefulness<\/strong><\/p>\n

Fecha de recepci\u00f3n: 2 de mayo de 2025
\nFecha de aceptaci\u00f3n: 21 de mayo de 2025<\/p>\n

Incluido en Revista Electr\u00f3nica de PortalesMedicos.com, Volumen XX. N\u00famero 10 \u2013 Segunda quincena de Mayo de 2025 \u2013 P\u00e1gina inicial: Vol. XX; n\u00ba 10; 531<\/p>\n

Autores:<\/h2>\n

Edgar Josu\u00e9 Escobar Rojas, M\u00e9dico General, San Jos\u00e9, Costa Rica: ORCID: 0000-0468-3935
\nMaria Paula Rodriguez Alfaro, M\u00e9dica General, Alajuela, Costa Rica ORCID: 0009-0007-2932-1114
\nMariana de Jes\u00fas Torres Vargas, M\u00e9dica General, Alajuela, Costa Rica: ORCID: 0009-0004-2859-4629
\nAlberth Emilio Espinoza Chacon, M\u00e9dico General, Heredia, Costa Rica ORCID: 0009-0000-9590-0447
\nLuis Picado Alfaro, M\u00e9dico General, San Jos\u00e9, Costa Rica, ORCID: 0009-0000-8081-6752
\nValeria Espinoza Berm\u00fadez, M\u00e9dico General, San Jos\u00e9, Costa Rica; ORCID: 0009-0002-0684-5103<\/p>\n

Resumen<\/h2>\n

Los carbapen\u00e9micos son antibi\u00f3ticos de amplio espectro con gran eficacia contra bacterias grampositivas y gramnegativas, destac\u00e1ndose por su avanzada efectividad frente a infecciones multirresistentes. Surgieron en la d\u00e9cada de 1970 como derivados de la tienamicina, un compuesto de origen mic\u00f3tico, marcando el inicio del desarrollo de m\u00e1s antibi\u00f3ticos dentro de este grupo de betalact\u00e1micos. Actualmente, se cuenta con cuatro carbapen\u00e9micos principales: imipenem, meropenem, doripenem y ertapenem, los cuales comparten la estructura b\u00e1sica del anillo betalact\u00e1mico, pero presentan modificaciones moleculares que confieren variabilidad en su acci\u00f3n frente a diferentes bacterias. Aunque los carbapen\u00e9micos son agentes antimicrobianos potentes, no est\u00e1n exentos de mecanismos de resistencia, siendo las betalactamasas el principal desaf\u00edo. A pesar de ello, estos antibi\u00f3ticos conservan una notable versatilidad de acci\u00f3n, siendo efectivos en una variedad de infecciones, desde el sistema nervioso central hasta infecciones intraabdominales. Es fundamental promover su uso racional y dirigido para minimizar el riesgo de resistencia bacteriana asociada al sobreuso y preservar su eficacia terap\u00e9utica.<\/p>\n

Palabras clave<\/h2>\n

antibi\u00f3ticos, Pseudomona aeruginosa\u00b8 beta lactamasas, meningitis, meropenem<\/p>\n

Abstract<\/h2>\n

Carbapenems are broad-spectrum antibiotics with great efficacy against gram-positive and gram-negative bacteria, standing out for their advanced effectiveness against multi-resistant infections. They emerged in the 1970s as derivatives of thienamycin, a compound of fungal origin, marking the beginning of the development of more antibiotics within this group of beta-lactams. Currently, there are four main carbapenems: imipenem, meropenem, doripenem and ertapenem, which share the basic structure of the beta-lactam ring, but present molecular modifications that confer variability in their action against different bacteria. Although carbapenems are potent antimicrobial agents, they are not exempt from resistance mechanisms, with beta-lactamases being the main challenge. Despite this, these antibiotics retain a remarkable versatility of action, being effective in a variety of infections, from the central nervous system to intra-abdominal infections. It is essential to promote its rational and targeted use to minimize the risk of bacterial resistance associated with overuse and preserve its therapeutic efficacy.<\/p>\n

Keywords<\/h2>\n

Antibiotics, Pseudomona aeruginosa\u00b8 beta-lactamase, BLEE+, meningitis meropenem<\/p>\n

Introducci\u00f3n<\/h2>\n

Actualmente en el mundo se est\u00e1 volviendo a generar una lucha microbiol\u00f3gica contra las infecciones bacterianas, tal como lo fue en su pasado antes del descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming, esto debido al aumento de la resistencia que han generado diferentes pat\u00f3genos bacterianos por el uso desmedido e irracional de los antibi\u00f3ticos.<\/p>\n

Habiendo expuesto lo anterior, el ser humano se ha encargado de crear diferentes compuestos farmacol\u00f3gicos para lidiar con esta problem\u00e1tica sanitaria creando antibi\u00f3ticos con el accionar necesario para mediar contra las diferentes formas de resistencia de las bacterias de las cuales han surgido los carbapen\u00e9micos.<\/p>\n

Entre sus principales caracter\u00edsticas de estos antibi\u00f3ticos adem\u00e1s de pertenecer a la familia de los betalact\u00e1micos, estos tienen la particularidad de cubrir un amplio espectro de actividad tanto contra Gram negativos como Gram positivos, adem\u00e1s de esto tienen la caracter\u00edstica de tener una gran resistencia contra las betalactamasas que estos g\u00e9rmenes puedan desarrollar.1<\/sup><\/p>\n

Es por ello por lo que los carbapen\u00e9micos son una alternativa adecuada para el tratamiento de infecciones con sospecha de pat\u00f3genos multirresistentes tanto de forma nosocomial como aquellas adquiridas en la comunidad. Adem\u00e1s, estos son utilizados de manera racional y cautelosa para disminuir el desarrollo de una resistencia bacteriana contra estos.1,2<\/sup><\/p>\n

Breve repaso del origen de los carbapen\u00e9micos<\/h2>\n

El desarrollo de los carbapen\u00e9micos fue iniciado por Albert-Shonberg en 1976, deriv\u00e1ndose del compuesto tienamicina un producto biol\u00f3gico con gran potencial antimicrobiano originado por el agente mic\u00f3tico Streptomyces catleya. Despu\u00e9s de varias pruebas moleculares dada a su inestabilidad qu\u00edmica surgi\u00f3 la N-formimidoil tienamicina o mejor conocido como imipenem.2<\/sup><\/p>\n

En el a\u00f1o 1985 inici\u00f3 la utilidad cl\u00ednica del Imipenem, sin embargo, este antibi\u00f3tico presentaba el obst\u00e1culo, su actividad era interrumpida por la enzima deshidropeptidasa-1 renal (DHP-1), por lo que se requiri\u00f3 la asociaci\u00f3n del imipenem con la cilastatina, est\u00e1 \u00faltima con la actividad de inhibir a la DHP-1. Seguidamente fueron surgiendo los dem\u00e1s carbapen\u00e9micos como lo fue el meropenem en 1994, el inicio del siglo XXI trajo consigo la introducci\u00f3n del emipenem en el 2001 y por \u00faltimo el carbapen\u00e9mico m\u00e1s reciente fabricado es el doripenem en el a\u00f1o 2009.1,2<\/sup><\/p>\n

Composici\u00f3n qu\u00edmica y Mecanismos de Acci\u00f3n<\/h2>\n

Los carbapen\u00e9micos pertenecen a la familia de los betalact\u00e1micos dado que la composici\u00f3n qu\u00edmica de estos se basa en el anillo beta-lact\u00e1mico el cual se encuentra unido a un compuesto de 5 miembros al igual que las penicilinas, sin embargo, lo que diferencia los carbapen\u00e9micos es que este compuesto se encuentra insaturado adem\u00e1s de que posee un carbono en lugar de azufre, de ah\u00ed el uso del prefijo \u00abcarba-\u00bb en su nombre.2,3<\/sup><\/p>\n

Adem\u00e1s de lo descrito anteriormente, cada carbapen\u00e9mico difieren entre s\u00ed por las diferentes sustituciones moleculares en las posiciones 1 y 2 de sus respectivas mol\u00e9culas, dando as\u00ed funciones y particularidades diferentes a cada miembro de este grupo de f\u00e1rmacos. Por citar un ejemplo, el imipenem no posee un grupo metilo en el C1 de su estructura, por lo que lo hace sensible a dehidropeptidasa-1-renal (DHP-1) convirti\u00e9ndolo potencialmente nefrot\u00f3xico, por lo cual es administrado con la cilastatina, compuesto inhibidor de esta enzima. Caso contrario sucede con el meropenem, ertapenem y doripenem que al estar metilados en esta posici\u00f3n no son susceptibles a la DHP-1.Con respecto a la diferentes estructura moleculares con las que difieren los carbapen\u00e9micos en C2, estas permiten que el antibi\u00f3tico sea m\u00e1s sensible a las PBP de diferentes bacterias, puedan evitar la actividad de las betalactamasas o bombas de efusi\u00f3n, as\u00ed como la facilidad de entrar por las porinas de la membrana celular de bacterias gram -.2,3,4<\/sup><\/p>\n

En cuanto al mecanismo de acci\u00f3n de los carbapen\u00e9micos estos intervienen en la s\u00edntesis de la pared bacteriana mediante la alta afinidad que estos antibi\u00f3ticos poseen con las diferentes enzimas que act\u00faan en la formaci\u00f3n del peptidoglicano, estas enzimas conocidas como prote\u00ednas de uni\u00f3n a la penicilina (PBP), son clasificadas en transglicosilasas, transpeptidasas y carboxipeptidasas.5<\/sup><\/p>\n

La afinidad de los distintos carbapen\u00e9micos a estas PBP depender\u00e1 del peso molecular que poseen estas enzimas, se dice que los carbapen\u00e9micos son altamentes afines a las bacterias Gram \u2013 debido a que sus PBP poseen un peso molecular muy alto. Ahora bien, para que estos f\u00e1rmacos puedan llegar a su sitio blanco deben penetrar dentro de la bacteria, en el caso de las bacterias gram + al no tener una membrana externa, su penetraci\u00f3n es f\u00e1cil, por otro lado, en las Gram -, los carbapen\u00e9micos deben pasar a trav\u00e9s de la membrana externa por medio de porinas. Ya una vez situados en su sitio de acci\u00f3n, inhibe la s\u00edntesis de la pared celular en el proceso de transpeptidaci\u00f3n, uni\u00e9ndose a residuos de serina de peptidasas de las PBP, esto provoca el debilitamiento de la pared bacteriana, llevando as\u00ed a la lisis de la bacteria. Es por esto a que a los carbapen\u00e9micos son considerados bactericidas3,4,5<\/sup><\/p>\n

Mecanismos de resistencia<\/h2>\n

A pesar de que los carbapen\u00e9micos son antibi\u00f3ticos de amplio espectro y constituyen la l\u00ednea terap\u00e9utica de primera elecci\u00f3n en el tratamiento de infecciones causadas por microorganismos multirresistentes, no est\u00e1n exentos de desarrollar resistencia, lo que puede generar importantes complicaciones cl\u00ednicas.<\/p>\n

Los mecanismos de resistencia a los carbapen\u00e9micos se agrupan principalmente en cuatro: producci\u00f3n de betalactamasas, modificaciones en prote\u00ednas de membrana, acci\u00f3n de bombas de eflujo inespec\u00edficas y alteraciones en el sitio blanco de acci\u00f3n. Entre estos, la producci\u00f3n de betalactamasas es el mecanismo que m\u00e1s afecta la eficacia de los carbapen\u00e9micos. Cabe destacar que las betalactamasas se clasifican de diversas maneras, siendo una de las m\u00e1s utilizadas la clasificaci\u00f3n de Ambler, que se basa en caracter\u00edsticas moleculares de las enzimas.1, 6<\/sup><\/p>\n

En cuanto a las betalactamasas que afectan a los carbapen\u00e9micos, se distinguen principalmente dos tipos: las ser\u00edn-carbapenemasas y las metalo-beta-lactamasas (MBL), que corresponden a las clases A y D, y a la clase B de la clasificaci\u00f3n de Ambler, respectivamente. Por ejemplo, las KPC-2, que pertenecen a las ser\u00edn-carbapenemasas, hidrolizan el imipenem de manera m\u00e1s eficiente que el doripenem. Por su parte, las metalo-beta-lactamasas como la SPM-1 muestran una mayor capacidad para hidrolizar el imipenem, pero su actividad sobre el meropenem o el doripenem es menos pronunciada.6,8<\/sup><\/p>\n

Aunque los mecanismos de resistencia m\u00e1s prevalentes en los carbapen\u00e9micos son la producci\u00f3n de betalactamasas, tambi\u00e9n existen otros mecanismos menos frecuentes que pueden contribuir a la resistencia. Entre ellos, se incluyen los cambios en el sitio activo del antibi\u00f3tico y la acci\u00f3n de bombas de eflujo inespec\u00edficas. Estos mecanismos, aunque posibles, no son los m\u00e1s relevantes en la resistencia a los carbapen\u00e9micos, pero pueden influir en la eficacia terap\u00e9utica en algunos casos.1, 6<\/sup><\/p>\n

Aspectos farmacol\u00f3gicos<\/h2>\n

La principal v\u00eda de administraci\u00f3n de los carbapen\u00e9micos es la parenteral ya sea de forma intravenosa o intramuscular, entre estas la primera es la m\u00e1s com\u00fan. Dado su v\u00eda de administraci\u00f3n, la absorci\u00f3n de estos antibi\u00f3ticos abarca el 100%, la mayor\u00eda de los carbapen\u00e9micos cuentan con una excelente distribuci\u00f3n entre los diferentes l\u00edquidos corporales adem\u00e1s de una adecuada penetraci\u00f3n a diferentes tejidos y una muy buena uni\u00f3n a prote\u00ednas, sin embargo, se debe tomar en cuenta el uso de estos ante infecciones que comprometen el sistema nervioso central, esto porque el Meropenem es el mejor de este grupo de antibi\u00f3ticos en comparaci\u00f3n con el resto que tienen una limitada penetraci\u00f3n al l\u00edquido cefalorraqu\u00eddeo. En cuanto al metabolismo de los carbapen\u00e9micos, todos sufren de biotransformaci\u00f3n tisular a excepci\u00f3n del imipenem, como se detall\u00f3 en una secci\u00f3n anterior, este es metabolizado por el DHP-1 a nivel renal por lo que debe ser administrado con las cilastina para inhibir esta enzima.5, 6<\/sup><\/p>\n

La dosificaci\u00f3n de los carbapen\u00e9micos es variable entre ellos: el imipenem cuenta con una dosis entre los 250mg-500mg cada 6 a 8 hrs con una vida media de 1h. El meropenem por su parte se administra entre 500mg a 1 g cada 8 horas e igualmente cuenta con una vida media de una hora. Ertapenem cuenta con una presentaci\u00f3n de 1g y con la particularidad el mismo puede ser administrado cada 24 hrs dotando as\u00ed una ventaja en comparaci\u00f3n de sus pares, este posee una vida media de 4 horas. Por \u00faltimo, el doripenem puede ser brindado entre 500mg a 1g cada 6 a 8 horas e igualmente cuenta con una 1h de vida media.5<\/sup><\/p>\n

Consideraciones para uso cl\u00ednico adecuado<\/h2>\n

Al ser los carbapen\u00e9micos antibi\u00f3ticos de amplio espectro se debe considerar su uso de forma racionalizada e idealmente dirigida, eventualmente su utilidad de forma emp\u00edrica es avalada ante infecciones nosocomiales con involucraci\u00f3n sospechada de microorganismos multirresistentes, es ideal tomar en cuenta los cultivos y las pruebas de sensibilidad para poder justificar su uso de manera continuada o suspenderlos y optar por desescalar el espectro antibi\u00f3tico administrado. Igualmente es de suma importancia considerar la epidemiolog\u00eda local en la cual se desarrollan las infecciones e idealmente tambi\u00e9n el tejido involucrado dado que los microorganismos abdominales difieren a los que se pueden encontrar en infecciones neurol\u00f3gicas o respiratorias.2, 9<\/sup><\/p>\n

Continuando con lo anterior los diferentes centros de salud es recomendado establecer un comit\u00e9 interdisciplinario que supervise el uso que se le brinda a este tipo de antibi\u00f3ticos con el fin de racionalizar y justificar el uso de estos y no sean administrados de forma deliberada con el riesgo de aumentar la resistencia que desarrollan las bacterias ante estos antibi\u00f3ticos.8, 9<\/sup><\/p>\n

Utilidades m\u00e9dicas<\/h2>\n

Los carbapen\u00e9micos son los antibi\u00f3ticos de primera elecci\u00f3n en casos donde se sospeche infecciones por cepas multirresistentes como los AmpC o BLEE o en pacientes donde se haya ya utilizado antibi\u00f3ticos de amplio espectro en un corto periodo de tiempo. Estos antibi\u00f3ticos dado a su amplia actividad antimicrobiana son utilizados de diferentes maneras. El imipenem se ha utilizado m\u00e1s en infecciones polimicrobianas adquiridas en la comunidad tambi\u00e9n se ha descrito su administraci\u00f3n en infecciones intrahospitalarias por A.baumannii sensibles con una mejor actividad ante este en comparaci\u00f3n con el meropenem.5<\/sup><\/p>\n

En cuanto al meropenem este posee mucho m\u00e1s utilidad que los dem\u00e1s de grupo de carbapen\u00e9micos, es considerado el antibi\u00f3tico carbapen\u00e9mico de elecci\u00f3n en reagudizaciones de infecci\u00f3n en pacientes con fibrosis qu\u00edsticas dado su muy buena sensibilidad ante Pseudomonas, adem\u00e1s en infecciones del sistema nervioso central, como la meningitis, el meropenem posee una gran actividad ya que no posee limitaciones para traspasar la barrera hematoencef\u00e1lica. Como se ha estado describiendo, evidentemente el meropenem es utilizado de forma emp\u00edrica en infecciones con sospecha de microorganismos multirresistentes por lo que puede ser utilizado para infecciones de tejidos blandos, osteoarticulares e incluso ginecol\u00f3gicos.5,6,10<\/sup><\/p>\n

El doripenem por su parte es el carbapen\u00e9mico de m\u00e1s reciente aparici\u00f3n y donde se ha descrito m\u00e1s su utilidad en infecciones intraabdominales bajo la modalidad de bomba de infusi\u00f3n adem\u00e1s que presenta la facilidad del que este puede ser administrado cada 24 horas, al igual que sus otros hom\u00f3logos este tiene actividad antipseudomona por lo que puede ser aplicado en sospecha de infecciones por esta bacteria.5, 10<\/sup><\/p>\n

Por \u00faltimo, el ertapenem a diferencia de los dem\u00e1s no presenta actividad ante las infecciones por Pseudomona o Acinetobacter por lo que su utilidad se limita a infecciones leves multirresistentes o adquirida en la comunidad que requieran ingreso hospitalario como son infecciones de tejido blando, pie diab\u00e9tico, neumon\u00edas adquiridas en la comunidad o infecciones ginecol\u00f3gicas agudas.5, 9<\/sup><\/p>\n

Efectos adversos<\/h2>\n

Las precauciones a tomar en cuenta con el uso de carbapen\u00e9micos son sus reacciones adversas documentadas en la literatura, se ha descrito que estos antibi\u00f3ticos podr\u00edan tener una sensibilidad cruzadas con aquellos pacientes al\u00e9rgicos a las penicilinas y cefalosporinas por lo que se recomienda evitar el uso de carbapen\u00e9micos en estos pacientes.3,4<\/sup><\/p>\n

Pasando de lado la sensibilidad de estos antibi\u00f3ticos, otros efectos adversos que se podr\u00edan observar en su administraci\u00f3n es la presencia de rash, flebitis, n\u00e1useas, v\u00f3mitos o diarrea, malestar generalizado, cefaleas e incluso afectaci\u00f3n neurol\u00f3gica como la presencia de convulsiones en donde estas \u00faltimas se han ligado con el uso de imipenem\/cilastina en comparaci\u00f3n al meropenem el cual es m\u00e1s seguro su utilidad para infecciones del sistema nervioso central. Entre otras reacciones adversas que comprometan la vida del paciente se ha descrito en la literatura la necrolisis epid\u00e9rmica t\u00f3xica y el s\u00edndrome de Steven-Johnson con el uso del doripenem.2,5<\/sup><\/p>\n

No se ha comprobado la seguridad de los carbapen\u00e9micos para su administraci\u00f3n en mujeres gestantes por lo que la posible utilidad de estos debe ser determinada con los riesgos y beneficios previo a su eventual uso, adem\u00e1s que el mismo no se recomienda utilizar en periodo de lactancia ya que es excretado en la leche materna.2<\/sup><\/p>\n

Conclusiones<\/h2>\n

Los carbapen\u00e9micos son antibi\u00f3ticos de muy amplio espectro y por esta caracter\u00edsticas son los antimicrobianos de elecci\u00f3n en infecciones multirresistente adem\u00e1s de que los mismo poseen una variabilidad extensa para la administraci\u00f3n de estos en diferentes tipos de infecciones seg\u00fan el sitio de afecci\u00f3n desde infecciones urinarias complejas hasta su aplicaci\u00f3n en infecciones intraabdominales polimicrobianas.<\/p>\n

Desde su creaci\u00f3n a finales de la d\u00e9cada de los 70, los carbapen\u00e9micos han evolucionado en respuesta a su creciente utilidad y versatilidad. Su eficacia en la lucha contra Pseudomonas y la variedad de efectos adversos han llevado al desarrollo de diferentes carbapen\u00e9micos, destac\u00e1ndose principalmente los cuatro que se detallan en este escrito.<\/p>\n

Por \u00faltimo, es de gran importancia agregar que la racionalidad, el uso certero y adecuado de estos es vital para evitar la progresi\u00f3n de bacterias con resistencia m\u00faltiple.<\/p>\n

Referencias<\/h2>\n

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2. Fresnadillo Mart\u00ednez M, Garc\u00eda Garc\u00eda M, Garc\u00eda S\u00e1nchez E, Garc\u00eda S\u00e1nchez J. Los carbapenems disponibles: Propiedades y diferencias. Enfermedades Infecciosas y Microbiolog\u00eda Cl\u00ednica. 2010;28:53-64.<\/p>\n

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8. Iredell J, Brown J, Tagg K. Antibiotic resistance in Enterobacteriaceae: mechanisms and clinical implications BMJ 2016; 352:h6420<\/p>\n

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10. F. Mart\u00ednez-Sagasti, et al. A. Monoterapia vs. terapia combinada en el tratamiento de las infecciones por bacterias gramnegativas multirresistentes. Rev Esp Quimioter 2016;29(Suppl. 1): 43-46<\/p>\n

Declaraci\u00f3n de buenas pr\u00e1cticas:<\/strong>
\nLos autores de este manuscrito declaran que:
\nTodos ellos han participado en su elaboraci\u00f3n y no tienen conflictos de intereses
\nLa investigaci\u00f3n se ha realizado siguiendo las Pautas \u00e9ticas internacionales para la investigaci\u00f3n relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias M\u00e9dicas (CIOMS) en colaboraci\u00f3n con la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (OMS).
\nEl manuscrito es original y no contiene plagio.
\nEl manuscrito no ha sido publicado en ning\u00fan medio y no est\u00e1 en proceso de revisi\u00f3n en otra revista.
\nHan obtenido los permisos necesarios para las im\u00e1genes y gr\u00e1ficos utilizados.
\nHan preservado las identidades de los pacientes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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