Cosa sono le cefalosporine

• Struttura chimica e meccanismo d’azione
• Classificazione per generazioni
• Cefalosporine di terza generazione
• Cefalosporine di quarta generazione
• Indicazioni terapeutiche principali
• Vie di somministrazione e farmacocinetica
• Effetti collaterali e reazioni avverse
• Resistenza batterica e considerazioni cliniche

Le cefalosporine sono una classe di antibiotici beta-lattamici derivati dal fungo Cephalosporium acremonium, scoperto negli anni ’40 dal microbiologo italiano Giuseppe Brotzu. Questi farmaci rappresentano uno dei gruppi di antibiotici più utilizzati nella pratica clinica moderna per il trattamento di diverse infezioni batteriche.

Le cefalosporine condividono una struttura chimica simile alle penicilline, caratterizzata dalla presenza di un anello beta-lattamico fuso con un anello diidrotiazinico. Questa struttura è responsabile dell’attività antibatterica del farmaco e determina il suo meccanismo d’azione.

Il meccanismo d’azione delle cefalosporine si basa sull’inibizione della sintesi della parete cellulare batterica. Questi antibiotici si legano alle proteine leganti la penicillina (PBP), enzimi essenziali per la formazione dei legami crociati nel peptidoglicano, componente fondamentale della parete cellulare batterica.

Quando le cefalosporine si legano alle PBP, impediscono la corretta formazione della parete cellulare, causando un indebolimento strutturale che porta alla lisi cellulare e alla morte del batterio. Questo meccanismo è particolarmente efficace contro i batteri in fase di crescita attiva.

Le cefalosporine vengono tradizionalmente classificate in quattro generazioni in base al loro spettro d’azione e alle caratteristiche farmacologiche. Ogni generazione presenta peculiarità specifiche che ne determinano l’uso clinico appropriato.

La prima generazione, che include farmaci come cefalexina e cefazolina, è caratterizzata da un’ottima attività contro i batteri gram-positivi, in particolare stafilococchi e streptococchi. Questi farmaci hanno una limitata attività contro i batteri gram-negativi e sono principalmente utilizzati per infezioni della pelle, dei tessuti molli e del tratto urinario.

La seconda generazione comprende antibiotici come cefuroxima e cefaclor, che mantengono l’attività contro i gram-positivi ma presentano un’espansa attività contro alcuni batteri gram-negativi. Sono particolarmente utili nel trattamento di infezioni respiratorie e alcune infezioni intra-addominali.

Le cefalosporine di terza generazione rappresentano un gruppo particolarmente importante e includono farmaci come ceftriaxone, ceftazidime e cefotaxime. Questi antibiotici sono caratterizzati da un ampio spettro d’azione e da un’eccellente attività contro i batteri gram-negativi.

La terza generazione è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica, rendendola particolarmente utile nel trattamento delle meningiti batteriche. Questi farmaci sono anche efficaci contro molti enterobatteri resistenti ad altri antibiotici e rappresentano spesso la prima scelta per infezioni ospedaliere complesse.

Alcuni rappresentanti di questa generazione, come la ceftazidime, hanno un’attività specifica contro Pseudomonas aeruginosa, un batterio gram-negativo particolarmente problematico nelle infezioni nosocomiali.

La quarta generazione, rappresentata principalmente dal cefepime, combina l’ampio spettro della terza generazione con una migliore stabilità contro le beta-lattamasi, enzimi prodotti da alcuni batteri per inattivare gli antibiotici beta-lattamici.

Questi farmaci mantengono un’ottima attività contro i batteri gram-positivi e gram-negativi, inclusi alcuni ceppi resistenti alle cefalosporine precedenti. Il cefepime è particolarmente utile nel trattamento di infezioni gravi causate da batteri multi-resistenti.

Le cefalosporine trovano impiego nel trattamento di un’ampia varietà di infezioni batteriche. Le indicazioni specifiche dipendono dalla generazione e dalle caratteristiche farmacologiche del singolo farmaco.

Le infezioni del tratto respiratorio, sia superiori che inferiori, rappresentano una delle indicazioni più comuni. Le cefalosporine sono efficaci nel trattamento di polmoniti, bronchiti acute e sinusiti, specialmente quando causate da batteri sensibili.

Nel trattamento delle infezioni del tratto urinario, le cefalosporine di prima generazione sono spesso utilizzate per cistiti e pielonefriti non complicate, mentre le generazioni successive possono essere necessarie per infezioni più severe o causate da batteri resistenti.

Le infezioni della pelle e dei tessuti molli, incluse celluliti, ascessi e infezioni post-operatorie, rispondono bene al trattamento con cefalosporine, specialmente quelle di prima e seconda generazione.

Le cefalosporine sono disponibili sia per somministrazione orale che parenterale. Le formulazioni orali sono generalmente utilizzate per infezioni lievi-moderate in ambito ambulatoriale, mentre quelle endovenose sono riservate a infezioni più gravi o ospedaliere.

La farmacocinetica delle cefalosporine varia considerevolmente tra le diverse generazioni e i singoli farmaci. La maggior parte delle cefalosporine viene eliminata principalmente per via renale attraverso filtrazione glomerulare e secrezione tubulare attiva.

La distribuzione tissutale è generalmente buona, con concentrazioni terapeutiche che si raggiungono nella maggior parte dei tessuti e dei fluidi corporei. Alcune cefalosporine, in particolare quelle di terza generazione, raggiungono concentrazioni significative nel liquido cerebrospinale.

Le cefalosporine sono generalmente ben tollerate, ma come tutti gli antibiotici possono causare effetti collaterali. Gli effetti avversi più comuni sono di tipo gastrointestinale e includono nausea, vomito, diarrea e dolori addominali.

Le reazioni allergiche rappresentano un aspetto importante da considerare, specialmente nei pazienti con storia di allergia alle penicilline. Sebbene la reattività crociata tra penicilline e cefalosporine sia relativamente bassa (1-3%), è necessaria cautela nei pazienti con allergie gravi agli antibiotici beta-lattamici.

Alcuni pazienti possono sviluppare colite associata agli antibiotici, una complicanza potenzialmente grave causata dalla proliferazione di Clostridium difficile. Questa condizione richiede la sospensione immediata dell’antibiotico e un trattamento specifico.

La resistenza batterica alle cefalosporine rappresenta una preoccupazione crescente nella pratica clinica moderna. I meccanismi di resistenza includono la produzione di beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL) e di carbapenemasi, enzimi capaci di inattivare questi antibiotici.

L’uso appropriato delle cefalosporine è fondamentale per preservarne l’efficacia e limitare lo sviluppo di resistenze. Questo include la selezione del farmaco appropriato in base al sito di infezione e al batterio causale, l’utilizzo del dosaggio corretto e la durata appropriata del trattamento.

La terapia empirica con cefalosporine deve essere sempre seguita da una terapia mirata basata sui risultati dell’antibiogramma, quando disponibile. Questo approccio permette di ottimizzare l’efficacia del trattamento e di ridurre la pressione selettiva che favorisce lo sviluppo di resistenze.