Céphalosporine

Les céphalosporines sont une classe d'antibiotiques β-lactamines^[1]. Avec les céphamycines, ils forment le sous-groupe des céphems.

Noyau de base des céphalosporines

Historique

Les céphalosporines ont été isolées de cultures de Cephalosporium acremonium (en) issues d'égouts de Cagliari en Sardaigne en 1948 par le scientifique italien Giuseppe Brotzu^[2]. Il a remarqué que ces cultures produisaient des substances agissant sur Salmonella typhi, l'agent responsable de la fièvre typhoïde. Les chercheurs de la Sir William Dunn School of Pathology (en) de l'université d'Oxford ont isolé la céphalosporine C. Le noyau de céphalosporine, l'acide 7-aminocéphalosporanique (7-ACA), est dérivé de la céphalosporine C, et est proche du noyau pénicilline, l'acide 6-aminopenicillanique (6-APA), la différence résidant dans l'hétérocycle thioazoté, fusionné avec le bêta-lactame, à six atomes (thiazine) pour les céphalosporines et à cinq atomes (thiazolidine) pour les pénicillines. Les modifications des chaines latérales de 7-ACA ont conduit au développement d'agents antibiotiques utiles, et le premier dérivé cephalothin (cefalotin) a été commercialisé par Eli Lilly en 1964.

Mode d'action

Les céphalosporines inhibent l'élaboration de la paroi bactérienne, en interférant avec la synthèse du peptidoglycane ou muréine, par un mécanisme d'inhibition compétitif des transpeptidases extra-cytoplasmiques^[3],[4].

Les générations

Le noyau des céphalosporines peut être modifié pour acquérir diverses propriétés.

Plage d'action des différentes générations de céphalosporines sur différents types de bactéries

GRAM POS. <=======================> GRAM NEG.
    <= Céphalo 1re gen.=>
                 <= Céphalo 2e gen =>.   
                        <======= Céphalo 3e gen.======>
  <========== Céphalo 4e gen.===============>

Céphalosporines de première génération

Structure des céphalosporines de première génération

• Céfacetrile (céphacetrile)
• Céfadroxil (céfadroxyl ; Duricef, Oracéfal)
• Céfalexine (céphalexine ; Keflex, Keforal, Unilexin)
• Céfaloglycin (céphaloglycin)
• Céfalonium (céphalonium)
• Céfaloridine (céphaloradine)
• Céfalotine (céphalothine ; Keflin)
• Céfapirine (céphapirine ; Cefadryl)
• Céfatrizine
• Céfazaflure
• Céfazédone
• Céfazoline (céphazoline ; Ancef, Kefzol)
• Céfradine (céphradine ; Velosef)
• Céfroxadine
• Céftézole
• céfaclor (Alfatil, Ceclor)

Céphalosporines de deuxième génération

• céfamandole
• céfuroxime (Zinnat, Ceftin)
• céfonicid
• céforanid
• cefprozil (Cefzil)
• loracarbef
• céfotétan
• céfoxitine

Céphalosporines de troisième génération

• cefotiam hexetil (Texodil, Taketiam)
• ceftriaxone (Rocéphine)
• céfotaxime (Claforan)
• ceftizoxime
• céfopérazone
• cefsulodine
• ceftibuten
• céfixime (Oroken, Suprax)
• céfatamet
• cefpodoxime proxetil (Orelox)

« Nouvelles » céphalosporines de troisième génération

Elles sont caractérisées par la substitution du groupe méthoxyl- par un hémigroupe diméthylacétate, qu'il remplace auprès du groupe imine, ce qui a pour effet d'augmenter l'activité antibiotique contre Pseudomonas aeruginosa, mais de diminuer celle contre les staphylocoques^[5].

• ceftolozane
• ceftazidime

Céphalosporines de quatrième génération

• céfépime (Axépim)
• cefpirome (Cefrom)

Céphalosporines de cinquième génération

Elles sont caractérisées par leur activité sur le staphylocoque aureus résistant à la méthicilline (SARM)

• ceftaroline
• ceftobiprole

Céphalosporines de sixième génération

Le céfidérocol est un antibiotique de dernier recours réservé aux patients atteints d’infections à bactéries à Gram négatif multirésistantes (notamment en cas d’entérobactéries et Pseudomonas aeruginosa, avec un mécanisme de résistance de type KPC, oxacillinase ou métallo-β-lactamases [NDM, VIM, IMP]), à l’exception d’Acinetobacter baumannii et Stenotrophomonas maltophilia^[6].

Tableau d'efficacité

Les céphalosporines de 1^re génération (C1G) sont actives sur les cocci gram positif (streptocoques et staphylocoques méti-S), quelques entérobactéries (E. coli, Proteus Mirabilis, Klebsiella). Elles sont utilisées dans l'angine streptococcique, dans les épisodes d'exacerbations de bronchite chronique, et d'antibioprophylaxie en chirurgie (forme injectable) ^[7].

Notons que l'activité anti Gram+ est moins bonne que celle des pénicillines. La demi-vie est courte 1/2h à 1h30, la diffusion dans les poumons et l'élimination est urinaire^[8].

Les céphalosporines de 2^e génération (C2G) sont actives sur les Cocci gram + (streptocoques et staphylocoques méti-S), quelques entérobactéries (E. coli, Proteus Mirabilis, Klebsiella). Au total, le gain d'activité sur les entérocoques par rapport aux C1G est faible. Elles sont utilisées dans les infections de la sphère ORL : otite moyenne aiguë, sinusite aiguë, angine récidivante, dans les épisodes d'exacerbations de bronchite chronique^[8].

Les céfamycines sont des apparentées des C2G. Elles sont actives sur les anaérobies strictes comme bactéroïdes, les entérobactéries BLSE (E.cloacae, Klebsiella BLSE) et ont comme indications potentielles les infections abdominales, et les BLSE^[8].

Voici un tableau d'efficacité potentiel des céphalosporine de 3^e génération (C3G).

Légende :

• spectre utile ;
• non couvert ;
• intermédiaire / résistance fréquente ;
• CG+ : Cocci gram + ;
• BGN : bacilles gram négatif ;
• BG+ : Bacilles gram +.

C3G efficacité - Bactéries aérobies

L'information du spectre d'efficacité de l'antibiotique est à titre indicatif (en particulier pour les étudiants en médecine), si vous devez prescrire des antibiotiques, veuillez vous référer aux recommandations officielles.

Bactéries aérobies

	Gram +	Gram -
Cocci	Staphylocoque (coccis en amas) : à coagulase neg aureus Streptocoque (cocci en chainettes) : pyogenes du groupe A, pneumoniae autres streptocoques : groupe D (bovis)... Enterocoques : (diplocoques) enterococcus fecalis (ressemblent aux streptocoques)	Nesseria (2 principaux cocci gram -) meningitidis (meningocoque) gonorrhoeae Coccobaciles (germes en pédiatrie) : Moraxella Branhamella catarrhalis
Bacilles	"Listeria monocytogenes (le seul BG+ a connaître)" "corynebacteirum diphteriae" Bacillus anthracis	Enterobacteries : E. Coli (ETEC, EPEC, EHEC), Klebsiella, enterobacter, serratia, proteus, salmonella, shigella, yersinia pestis / enterocolitica Autres BGN : campylobacter, heliicobacter pilori et jejuni, vibrio cholerae, pasteurella, haemophilius influenzae HACEK (Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella, Kingella) bordetella pertussis, legionella (intracellulaire facultatives) morsures griffures : Bartonella henselae, Francisella tularensis (griffe du chat) pseudomonas (à part)

C3G efficacité - Bactéries anaérobies

L'information du spectre d'efficacité de l'antibiotique est à titre indicatif (en particulier pour les étudiants en médecine), si vous devez prescrire des antibiotiques, veuillez vous référer aux recommandations officielles.

Bactéries anaérobies

	Gram +	Gram -
Bacilles	Clostridium (principaux BG+ anaerobies): tetani, botulinum, perfringens, difficile propionibacterium acnes actinomyces	bacteroides fragilis fusobacterium morsures griffures : Pasteurella multocida (chien, anaerobie facultative)
Cocci	Peptostreptoccucs sp.

C3G efficacité - Autres bactéries

L'information du spectre d'efficacité de l'antibiotique est à titre indicatif (en particulier pour les étudiants en médecine), si vous devez prescrire des antibiotiques, veuillez vous référer aux recommandations officielles.

Autres bactéries

Intracellulaires	Spirochètes (bactéries hélicoïdales Gram -)	Mycobacteries = BAAR	Nocardia
chlamydia (trachomatis, psitacci, pneumoniae) mycoplasme (pulmonaire), ureaplasma urealyticum (uro genital) rickettsia	treponema (pallidum ) borrelia (burgdorferi = lyme) Leptospira	tuberculosis Leprae mycobacteries atypiques (avium, xenopi)	Pneumoystis joriveci

Autres bactéries

Germes Intracellulaires facultatifs	Germes Intracellulaires obligatoires
legionella (BGN aerobie) bordetella pertussis : coqueluche (BGN aerobie) Mycobacterium tuberculosis: tuberculose (mycobacterie) Salmonella typhi: fièvre typhoïde (BGN aerobie) Brucella sp: brucellose (?) Legionella pneumophila: légionellose (BGN aerobie) Listeria monocytogenes: listériose (BG+ aerobie) Francisella tularensis: tularémie (?)	Mycobacterium leprae: lèpre (mycobacterie) Rickettsia sp: fièvre boutonneuse, typhus Coxiella burnetii: fièvre Q Chlamydia trachomatis: trachome, pneumopathies (intracellulaire)