ANTIMICROBIANOS

  Sustancia producida por un microorganismo o elaborada en forma total o parcial por síntesis química, la cual inhibe el desarrollo o mata a otros microorganismos.

Producto sintetizado por microorganismos = ATB

Compuesto obtenido por síntesis química = QUIMIOTERAPICO 

HISTORIA

• 1935 : Colorante rojo Prontosil (sulfanilamida)

• 1929 – 1940 : Fleming – Florey et al.

PENICILINA

• 1944 : ESTREPTOMICINA

Deben expresar las siguientes características:

a-       Toxicicidad selectiva

b-       Acción bactericida

c- No inducir resistencia

d- Permanecer estable en los líquidos corporales y

tener un largo período de actividad

e- Ser soluble en humores y tejidos

f-       No inducir respuesta alérgica en el huésped

g-  Tener un espectro de acción limitada

CLASIFICACION DE LOS ANTIBACTERIANOS

• ORIGEN: Naturales o biológicos Sintéticos Semisintéticos

• EFECTO: Bactericida Bacteriostático

• MECANISMO DE ACCION:

 • PARED CELULAR………………………….. Penicilinas Cefalosporinas • MEMB. CELULAR……………………Polimixina B – Colistina Anfotericina B-Nistatina_Ketoconazol • SINTESIS PROTEICA……………………….Macrólidos-Cloramfenicol Aminoglucósidos-Rifampicinas • ALTERACIONES DNA……………………..Quinolonas- Metronidazol • ANTIMETABOLITOS………………………Sulfas – Trimetoprim 

• ESPECTRO DE ACTIVIDAD:

Amplio

Intermedio

Reducido

• ESTRUCTURA QUIMICA: Beta-Lactámicos (Penicilinas, Cefalosporinas)

Macrólidos (eritromicina)

• Polipéptidos (Colistina)• Rifamicinas (Rifampicina)• Aminoglucósidos (Gentamicina)• Quinolonas (Norfloxaxina)• Sulfonamidas (Sulfamidas)• Fenicoles (CMP)• Tetraciclinas• Glucopéptidos ( Vancomicina)

MECANISMO DE ACCION

• Para que un ATB ejerza su ACCION, es

necesario que llegue al FOCO DE INFECCION

penetre en la célula bacteriana y alcance

intracelularmente la concentración necesaria

El ingreso puede ser por difusión o transporte activo y actúa en un sitio determinado de la estructura bacteriana (target o diana) específico para cada antibiótico

INHIBICION SINTESIS DE PARED

Proceso complejo de 4 etapas:

1. Formación del precursor n-acetil-murámico (Fosfomicina-Cicloserina)

2. Transporte del precursor (Bacitracina)

3. Formación del polímero lineal (Vancomicina)

4. Transpeptidación (beta-lactámicos)

Inhibición de la síntesis de PARED por bloquear transpeptidasas (PBP):

 Actún solamente sobre el microorganismo que

está en fase de crecimiento. Gram (+) y (-)Interfieren en las uniones peptídicas para ir

formando el peptidoglicano, creando puntos de debilidad (inhiben transpeptidasas)

Favorecen la acción de las propias autolisinas bacterianas.

Ej: penicilina – ampicilina- cefalosporina de 1ra. y 2da. generación

DAÑO DE LA MEMBRANA CELULAR

 

Actúan desde el momento que el antibiótico se pones en contacto con el microorganismo. Especialmente para Gram (-).

 

Muy tóxicos : Polimixina B (uso local externo) – Colistina (inyectale)

 

Se unen a fosfolípidos de la membrana produciendo desorganización estructural, aumento de la permeabilidad y lisis celular.

 

Los antifúngicos polienos (anfotericina B, nistatina, ketoconazol), actúan a nivel de membrana pero se unen al ergosterol o inhiben su síntesis.

 

(Recordar que las bactrias carecen de esteroles en su membrana.)

• Los ATB que actúan sobre la pared

celular y la membrana citoplasmática,

tienen efecto BACTERICIDA

INHIBICION SINTESIS PROTEICA 

 

TRADUCCION: es la formación del polipéptido para dar finalmente la proteína. Esta sección tiene tres etapas: iniciación – elongación – terminación

 

Ej.: sitio blanco a nivel de la subunidad 30S del ribosoma para Aminoglucósidos, y la subunidad ribosomal 50S para Cloramfenicol y Macrólidos (eritromicina-lincomicina)

(Recordar que el ribosoma bacteriano es 70S a diferencia del eucariota que es 80S)

 

INHIBEN FUNCIONES DEL DNA

Esta acción se realiza de 3 formas:

• Interfiriendo la replicación del DNA (Quinolonas. Inhiben la subunidad A de la DNAgirasa))

• Impidiendo la transcripción (Rifamicinas.Inactiva la RNApolimerasa DNA dependiente, 1er, paso en la transcripción))

• Inhibiendo la síntesis de metabolitos esenciales: ácido fólico (Sulfonamidas – Trimetoprim)

Mecanismos de modificaciones genéticas

• MUTACIONES

• MECANISMOS DE RECOMBINACION

Proveen las bases de la “variabilidad genética” en bacterias, que será seleccionada por las condiciones del medio

• La recombinación entre el gen transferido y el genoma de la célula huésped suele suceder en condiciones de gran homología entre ambos DNA

• Todos los mecanismos de transferencia genética funcionan unidireccionalmente.

RESISTENCIA BACTERIANA

Es la disminución o ausencia de sensibilidad de una cepa bacteriana a uno o varios antibióticos

• Primaria: natural o intrínseca. No existe blanco de acción para ese antibiótico en ese microorganismo

• Secundaria: es la que se origina por selección que produce el antibiótico a partir de una población bacteriana sensible

MECANISMOS GENETICOS DE LA APARICION Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB

• Mutaciones cromosómicas puntuales: * genes pre-existentes - Eventos de ocurrencia espontánea, persistente y se transmite

por herencia - De un solo o varios pasos - Selección de mutantes resistentes a múltiple antibióticos

MECANISMOS GENETICOS DE LA APARICION Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB

• Adquisición de nuevos genes:- Transformación (poca importancia clínica)

- Transducción (DNA plasmídico incorporado a un fago y

transferido a otra bacteria)

- Conjugación (Plásmidos R.)

- Transposición: (plásmido a plásmido; plásmido a cromosoma)

PLASMIDOS R

• Transportan genes de resistencia a los antibióticos, y con frecuencia varios genes de resistencia son transportados por un único plásmido R

• Algunos plásmidos R son el resultado de la selección por el antibiótico

• Determinante r agrupación de genes de resistencia del plásmido R (complejo de transposones)

• Factor de transferencia de resistencia región con genes involucrados en la transferencia de resistencia mediante conjugación

RESISTENCIA GENETICA

Figura 1

RESISTENCIA GENETICA

MECANISMOS DE RESISTENCIA

• INHIBICION ENZIMATICA (ß-lactamasas; transferasas

• ALTERACION DEL SITIO BLANCO ( Ribosoma –PBP)

• EFLUJO (Extracción del ATB)

• MODIFICACIONES DE LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA (Porinas)

MECANISMOS DE RESISTENCIA EN ATB BETA-LACTAMICOS

1) PRODUCCION DE BETA-LACTAMASAS

2) ALTERACION DE (PBP)

- Reducción en la afinidad en las PBP pre-existentes

- Pérdida o aumento en la cantidad de PBP

- Aparación de PBP nuevas (ej PBP 2a)

3) ALTERACION DE PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA EXTERNA

4) EFLUJO

Figura 2

PARED: SITIO BLANCO DE ATB BETA-LACTAMICOS

Acción de la beta-lactamasa

ENZIMAS BETA-LACTAMASAS

• Enzimas presentes en microorganismos Gram (+) y (-)

• En Gram (+) son extracelulares, inducibles por la presencia del sustrato, tienen alta afinidad por este.(Ej beta-lactamasa para penicilinas y cefalosporinas)

• Su síntesis está mediada por plásmidos, transposones y genes cromosómicos

• En microorganismos Gram (-) son constitutivas y están unidas a la célula, baja afinidad por el sustrato. (Ej beta-lactamasa de espectro extendido ESBL)

• Mediadas por genes plasmídicos y cromosomas

• ß-lactamasas susceptibles a inhibidores de ß-lactamasas (ESBL)

PBP modificadas, que no pueden ser reconocidas por el antibiótico

Figura 4

La modificación de las PORINAS de la membrana externa de los G (-)

Disminuye su permeabilidad a los antibióticos beta-lactámicoos, y así el antibiótico no puede interactuar con su proteína blanco (PBP)

Figura 6

EFLUJOLA BACTERIA ES CAPAZ DE EXPULSAR EL ATB MEDIANTE UN MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO QUE CONSUME ATP

Figura 5

AMINOGLUCOSIDOS:

Modificación del sitio blanco ribosomal; hidrólisis enzimática (estearasa);

Alteración de los sistemas de producción energética, cierra los canales iónicos, de modo que el ATB no puede ingresar al citoplasma

TECNICAS MOLECULARES PARA LA DETECCION DE RESISTENCIA

• Hibridación con sondas específicas

• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Métodos por unión específica por complementariedad de bases

VENTAJAS

• Pueden obtenerse resultados directamente del aislamiento clínico

• Se evalúa el genotipo del microorganismo, mientras que las técnicas de sensibilidad sólo definen el fenotipo expresado

• La evaluación del genotipo, para algunos casos, es más rápida que el fenotipo, debido al crecimiento lento del microorganismo (ej Mycobacterium tuberculosis)

DESVENTAJAS

• Poca sensibilidad si hay pocos microorganismos en la muestra

• Se requiere un ensayo diferente para cada resistencia a antibiótico buscada

• La resistencia de un microorganismo a un antibiótico puede ser consecuencia de la combinación de varios mecanismos asociados

• No son de utilidad ante un mecanismo de resistencia no definido

• No existen normas para efectuar estos métodos genéticos

TEST DE SUSCEPTIBILIDAD A ANTIBIOTICO

• CUALITATIVOS:

Test por difusión con disco (antibiograma)

• CUANTITATIVOS ( CIM):

Test de dilución en Caldo o Agar