Цефалоспорины: от цефазолина до цефидерокола

Цель. Систематизировать и проанализировать современные данные о эволюции класса цефалоспориновых антибиотиков от первого до пятого поколения, с акцентом на изменение спектра антимикробной активности, фармакокинетических свойств и профиля безопасности в контексте роста антибиотикорезистентности.
Материалы и методы. Проведён анализ научной литературы, отобранной из баз данных PubMed, Google Scholar, КиберЛенинка, РИНЦ и библиотечных ресурсов, с использованием ключевых слов: «цефалоспорины», «антибиотикорезистентность», «MRSA», «грамотрицательные бактерии», «цефидерокол». Включены систематические обзоры, рандомизированные клинические исследования, когортные исследования и метаанализы, опубликованные за последние два десятилетия, а также фундаментальные исторические работы.
Результаты. Обзор демонстрирует чёткую эволюционную траекторию развития цефалоспоринов. Препараты I–II поколений сохраняют значение для терапии инфекций, вызванных грамположительными кокками и некоторыми сообществами грамотрицательных микроорганизмов. Цефалоспорины III–IV поколений, обладая расширенным спектром действия в отношении грамотрицательной флоры, включая Pseudomonas aeruginosa, стали основой эмпирической терапии нозокомиальных инфекций. Препараты V поколения (цефтобипрол, цефтаролин) были разработаны для преодоления резистентности MRSA. Отдельно рассмотрен инновационный представитель — цефидерокол, первый сидерофорный цефалоспорин, обладающий уникальным механизмом транспорта в бактериальную клетку и активностью в отношении карбапенем-резистентных штаммов Enterobacterales, P. aeruginosa и A. baumannii. Показано, что, несмотря на уникальные свойства, к цефидероколу уже формируется резистентность. Проанализированы особенности фармакокинетики (пути введения, период полувыведения, проникновение через гематоэнцефалический барьер) и спектр нежелательных реакций (аллергенные, гематологические, неврологические), характерные для разных поколений.
Заключение. Цефалоспорины остаются краеугольным камнем современной антимикробной терапии благодаря благоприятному соотношению эффективности и безопасности. Появление новых поколений, в частности цефидерокола, является прямым ответом на глобальный вызов антибиотикорезистентности. Однако стремительное развитие механизмов резистентности даже к самым современным препаратам подчёркивает критическую важность программ антимикробного надзора и неукоснительного соблюдения принципов рациональной антибиотикотерапии для сохранения клинической значимости этого класса лекарственных средств в будущем.

1. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии / под ред. Л. С. Страчунского, Ю. Б. Белоусова, С. Н. Козлова ; [Аковбян В. А. и др.. — Смоленск : Межрегиональная ассоц. по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии, 2007.

2. Jean SS, Harnod D, Hsueh PR. Global Threat of Carbapenem-Resistant Gram-Negative Bacteria. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Mar 15;12:823684. doi: 10.3389/fcimb.2022.823684.

3. Zeng M, Xia J, Zong Z, et al.; Society of Bacterial Infection and Resistance of Chinese Medical Association; Expert Committee on Clinical Use of Antimicrobial Agents and Evaluation of Antimicrobial Resistance of the National Health Commission; Infectious Diseases Society of Chinese Medical Education Association. Guidelines for the diagnosis, treatment, prevention and control of infections caused by carbapenem-resistant gram-negative bacilli. J Microbiol Immunol Infect. 2023 Aug;56(4):653-671. doi: 10.1016/j.jmii.2023.01.017.

4. Mojica MF, Humphries R, Lipuma JJ, et al. Clinical challenges treating Stenotrophomonas maltophilia infections: an update. JAC Antimicrob Resist. 2022 May 5;4(3):dlac040. doi: 10.1093/jacamr/dlac040.

5. Gutiérrez Santana JC, Coria Jiménez VR. Burkholderia cepacia complex in cystic fibrosis: critical gaps in diagnosis and therapy. Ann Med. 2024 Dec;56 (1):2307503. doi: 10.1080/07853890.2024.2307503.

6. Elbehiry A, Al Shoaibi M, Alzahrani H, et al. Enterobacter cloacae from urinary tract infections: frequency, protein analysis, and antimicrobial resistance. AMB Express. 2024 Feb 8;14(1):17. doi: 10.1186/s13568-024-01675-7.

7. Яковлев С.В. Современное значение цефалоспоринов при лечении инфекций в стационаре. РМЖ. 2005;10:720. [Yakovlev S.V. Current importance of cephalosporins in the treatment of infections in hospitals. RMJ. 2005;10:720. (In Russ.).

8. Lin X, Kück U. Cephalosporins as key lead generation beta-lactam antibiotics. Appl Microbiol Biotechnol. 2022 Dec;106(24):8007-8020. doi: 10.1007/s00253-022-12272-8.

9. Шатунов С. М. Инъекционные цефалоспорины при лечении тяжелых инфекций различной локализации: алгоритм выбора. Лечебное дело. 2003;1:34-42.

10. Loubet P, Burdet C, Vindrios W, et al. Cefazolin versus anti-staphylococcal penicillins for treatment of methicillin-susceptible Staphylococcus aureus bacteraemia: a narrative review. Clin Microbiol Infect. 2018 Feb;24(2):125-132. doi: 10.1016/j.cmi.2017.07.003.

11. Herrera-Hidalgo L, Muñoz P, Álvarez-Uría A, et al.; Grupo de Apoyo al Manejo de la Endocarditis Infecciosa en España (GAMES) Cohort Investigators. Contemporary use of cefazolin for MSSA infective endocarditis: analysis of a national prospective cohort. Int J Infect Dis. 2023 Dec;137:134-143. doi: 10.1016/j.ijid.2023.10.019.

12. Лукьянов С.В. Рациональный выбор цефалоспоринов при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний. Тихоокеанский медицинский журнал. 2006;(1):11-13.

13. Хайтович Н. В. Цефалоспорины при лечении респираторных заболеваний в амбулаторно-поликлинической практике педиатра. Здоровье ребёнка. 2013;1(44):141-145.

14. Самсыгина Г.А. Цефалоспорины в педиатрии. Клиническая фармакология и фармакотерапия. 2000;1:7. [Samsygina G.A. Cephalosporins in pediatrics. Clinical pharmacology and pharmacotherapy. 2000;1:7. (In Russ.).

15. Arumugham VB, Gujarathi R, Cascella M. Third-Generation Cephalosporins. 2023 Jun 4. In: StatPearls [Internet. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan.

16. Петрова Л. Г. Современные принципы лечения острого риносинусит. Медицинские новости. 2021;2:67-70.

17. Белобородов В.Б. Роль цефалоспориновых антибиотиков в лечении внебольничной пневмонии. РМЖ. 2005;5:267.

18. Руднов В.А. Антибиотикотерапия госпитальных инфекций вызванных P. aeruginosa. РМЖ. 2005;7:485.

19. Kobayashi K, Hata A, Imoto W, et al. The Clinical Evaluation of Third-generation Cephalosporins As Definitive Therapy for Enterobacter spp. and Klebsiella aerogenes Bacteremia. Intern Med. 2023 Jul 1;62(13):1921-1929. doi: 10.2169/internalmedicine.0612-22.

20. Ross JDC, Brittain C, Cole M, et al.; G-ToG trial team. Gentamicin compared with ceftriaxone for the treatment of gonorrhoea (G-ToG): a randomised non-inferiority trial. Lancet. 2019 Jun 22;393(10190):2511-2520. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32817-4.

21. Zhu LC, Wu W, Zou B, et al. Efficacy predictors of third-generation cephalosporins in treating spontaneous bacterial peritonitis. Medicine (Baltimore). 2022 Oct 7;101(40):e30164. doi: 10.1097/MD.0000000000030164.

22. McPherson C, Liviskie C, Zeller B, et al. Antimicrobial Stewardship in Neonates: Challenges and Opportunities. Neonatal Netw. 2018 Mar 1;37(2):116-123. doi: 10.1891/0730-0832.37.2.116.

23. Яковлев С.В. Клиническая фармакология цефалоспоринов IV поколения. РМЖ. 1998;22:4.

24. Зырянов СК, Сычев ИН, Гущина ЮШ. Современные проблемы инфекций, вызванных MRSA, и пути их решения. Антибиотики и Химиотерапия. 2017;62(7-8):69-79.

25. Terreni M, Taccani M, Pregnolato M. New Antibiotics for Multidrug-Resistant Bacterial Strains: Latest Research Developments and Future Perspectives. Molecules. 2021 May 2;26(9):2671. doi: 10.3390/molecules26092671.

26. McCreary EK, Heil EL, Tamma PD. New Perspectives on Antimicrobial Agents: Cefiderocol. Antimicrob Agents Chemother. 2021 Jul 16;65(8):e0217120. doi: 10.1128/AAC.02171-20.

27. Soriano MC, Montufar J, Blandino-Ortiz A. Cefiderocol. Rev Esp Quimioter. 2022 Apr;35 Suppl 1(Suppl 1):31-34. doi: 10.37201/req/s01.07.2022.

28. Mensa J, Barberán J. Cefiderocol. Summary and conclusions. Rev Esp Quimioter. 2022 Sep;35 Suppl 2(Suppl 2):45-47. doi: 10.37201/req/s02.07.2022.

29. Karruli A, Migliaccio A, Pournaras S, et al. Cefiderocol and Sulbactam-Durlobactam against Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii. Antibiotics (Basel). 2023 Dec 14;12(12):1729. doi: 10.3390/antibiotics12121729.

30. Jacob AS, Chong GL, Lagrou K, et al. No in vitro activity of cefiderocol against OXA-427-producing Enterobacterales. J Antimicrob Chemother. 2021 Nov 12;76(12):3317-3318. doi: 10.1093/jac/dkab304.

31. Karakonstantis S, Rousaki M, Kritsotakis EI. Cefiderocol: Systematic Review of Mechanisms of Resistance, Heteroresistance and In Vivo Emergence of Resistance. Antibiotics (Basel). 2022 May 27;11(6):723. doi: 10.3390/antibiotics11060723.

32. Wang C, Yang D, Wang Y, Ni W. Cefiderocol for the Treatment of Multidrug-Resistant Gram-Negative Bacteria: A Systematic Review of Currently Available Evidence. Front Pharmacol. 2022 Apr 12;13:896971. doi: 10.3389/fphar.2022.896971. Erratum in: Front Pharmacol. 2022 Aug 18;13:976792. doi: 10.3389/fphar.2022.976792.

33. Kaye KS, Naas T, Pogue JM, Rossolini GM. Cefiderocol, a Siderophore Cephalosporin, as a Treatment Option for Infections Caused by Carbapenem-Resistant Enterobacterales. Infect Dis Ther. 2023 Mar; 12(3):777-806. doi: 10.1007/s40121-023-00773-6.

34. Ong'uti S, Czech M, Robilotti E, Holubar M. Cefiderocol: A New Cephalosporin Stratagem Against Multidrug-Resistant Gram-Negative Bacteria. Clin Infect Dis. 2022 Apr 9;74(7):1303-1312. doi: 10.1093/cid/ciab757.

35. Domingues S, Lima T, Saavedra MJ, Da Silva GJ. An Overview of Cefiderocol's Therapeutic Potential and Underlying Resistance Mechanisms. Life (Basel). 2023 Jun 21;13(7):1427. doi: 10.3390/life13071427.

36. Pais GM, Chang J, Barreto EF, et al. Clinical Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Cefepime. Clin Pharmacokinet. 2022 Jul;61(7):929-953. doi: 10.1007/s40262-022-01137-y.

37. Norvell MR, Porter M, Ricco MH, et al. Cefazolin vs Second-line Antibiotics for Surgical Site Infection Prevention After Total Joint Arthroplasty Among Patients With a Beta-lactam Allergy. Open Forum Infect Dis. 2023 Apr 24;10(6):ofad224. doi: 10.1093/ofid/ofad224.

38. Cooper JJ, Atluri VL, Jain R, et al. Safety of cefazolin for perioperative prophylaxis in patients with penicillin allergy labels. Ann Allergy Asthma Immunol. 2022 Jul;129(1):115-117. doi: 10.1016/j.anai.2022.03.015.

39. Демченкова Е.Ю., Городецкая Г.И., Мазеркина И.А., и соавт. Актуальные вопросы выявления и мониторинга нежелательных реакций при применении цефалоспориновых антибиотиков. Безопасность и риск фармакотерапии. 2021;9(1):34-42. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2021-9-1-34-42

40. Fekety FR. Safety of parenteral third-generation cephalosporins. Am J Med. 1990 Apr 9;88(4A):38S-44S. doi: 10.1016/0002-9343(90)90326-9.

41. Payne LE, Gagnon DJ, Riker RR, et al. Cefepime-induced neurotoxicity: a systematic review. Crit Care. 2017 Nov 14;21(1):276. doi: 10.1186/s13054-017-1856-1.

42. Ajibola O, Aremu TO, Dada SO, et al. The Trend of Cefepime-Induced Neurotoxicity: A Systematic Review. Cureus. 2023 Jun 26;15(6):e40980. doi: 10.7759/cureus.40980.

43. Пушкарь ТН, Власов ПН, Белякова-Бодина АИ, Брутян АГ. Цефепим-индуцированная энцефалопатия. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2023;15(3):76-81. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2023-3-76-81

44. Koraysh S, Koleri J, Ali M. Cefepime-Induced Neutropenia: A Case Report and Literature Review. Clin Pharmacol. 2023 Apr 19;15:33-40. doi: 10.2147/CPAA.S406139.