Antimicrobianos y Antibiograma

Antimicrobianos

• Son substancias químicas que evitan el crecimiento o destruyen a los microorganismos invasores del cuerpo humano o animal, produciendo ninguna o muy baja toxicidad sobre éstos.

• Pueden ser naturales, sintéticas o semi-sintéticas.

Clasificación

• Quimioterapéutico– Sustancia producida de manera sintética que posee

propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos

• Antibiótico– Sustancia producida por el metabolismo de organismos

vivos, principalmente hongos microscópicos y bacterias, que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos.

– Pueden modificarse para generar los semi-sinteticos.

Agente efectivo:

• Toxicidad selectiva– Esto es que mate al agente infeccioso pero no al

paciente

• Capaz de entrar en contacto con el microorganismo penetrando células y tejidos a concentraciones efectivas.

• No debe alterar los mecanismos de defensa naturales del individuo.

Afectan…

• Efecto Bacteriostático– Inhibiendo su crecimiento y multiplicación.– A partir de la exposición al agente bacteriostático las células en

una población susceptible cesan su división. – Si se retira las células vuelven a multiplicarse

• Efecto bactericida– Matar a las células– No solo inhiben el crecimiento de las células sino que también

desencadenan mecanismos dentro de la célula que conducen a la muerte celular.

– Sus acciones son irreversibles

Mecanismos de Acción

1. Inhibición de la síntesis de la pared celular

2. Inhibición de las funciones de la membrana celular

3. Inhibición irreversible y reversible de la síntesis de proteínas celulares

4. Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos– Introducción de antimetabolitos celulares– Introducción de análogos de ácidos nucleicos

Inhibición de la síntesis de la pared celular

• La pared celular contiene el polímero "peptidoglucano" que se produce por reacción de transpeptidación.– El peptidoglucano convierte a la pared celular en rígida.

• Las penicilinas y las cefalosporinas inhiben selectivamente la síntesis de la pared celular al inhibir la transpeptidación.

• La bacitracina, vancomicina y ristocetina inhiben los primeros pasos de la síntesis de peptidoglucano.

• Los imidazoles antimicóticos (miconazol, clotrimazol, ketoconazol) inhiben la biosíntesis de lípidos de la pared celular.

• Al inhibirse la síntesis de peptidoglucanos, la pared celular desaparece y se activan las enzimas autolíticas produciéndose la lisis bacteriana.

Inhibición de las funciones de la membrana celular

• Al romperse la integridad de la membrana celular escapan los componentes celulares.

• Sin componentes como nucleótidos, proteínas e iones la célula se daña o muere.

• Ciertas bacterias y hongos pueden ser desintegrados por éste mecanismo.

• Las polimixinas y colistina actúan sobre la membrana celular de bacterias Gram (-).

Inhibición irreversible y reversible de la síntesis de proteínas celulares

• Las bacterias tienen ribosomas de 70S mientras que los mamíferos de 80S.

• Los ribosomas son fundamentales para la síntesis de proteínas.

• Los polisomas leen en forma simultanea los mensajes de la síntesis proteica del RNA mensajero.

• El bloqueo de la subunidad del ribosoma puede inhibir la síntesis de las proteínas o producir proteínas anormales.

Inhibición irreversible y reversible de la síntesis de proteínas celulares

• LOS AMINOGLUCOSIDOS– Actúan insertándose a una proteína receptora específica, en la

subunidad 30S. del ribosoma.– Bloquean la actividad normal de la formación del "complemento

peptídico de iniciación".– Alteran la lectura del RNAm sobre la "región de reconocimiento"

produciendo una proteína no funcional.– Su acción es bactericida al producir una ruptura de los polisomas y los

monosomas estos no pueden sintetizar las proteínas y la célula es destruida.

Inhibición irreversible y reversible de la síntesis de proteínas celulares

• LAS TETRACICLINAS– Las tetraciclinas se enlazan a la subunidad 30S del ribosoma.– Bloquean la inserción del aminocilo-RNAt cargado no pudiendo

introducir nuevos aminoácidos en la cadena peptídica naciente.– Su acción es bacteriostática y es reversible al suspender el

medicamento.• EL CLORANFENICOL

– Se inserta en la subunidad 50S del ribosoma.– Interfiere en el enlace de nuevos aminoácidos en la cadena peptídica

naciente.– Esto por inhibir la peptidiltransferasa.– Su acción es bacteriostática y es reversible al suspender el

medicamento.

Inhibición irreversible y reversible de la síntesis de proteínas celulares

• MACROLIDOS Y LINCOMICINA– Se insertan en la subunidad 50S del ribosoma– Interfieren la formación de complejos de iniciación de la síntesis de

cadenas peptídicas.– Pueden interferir las reacciones de traslocación de los aminoácidos.– Su acción es bacteriostática y es reversible al suspender el

medicamento

Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos

• El ácido p-amino-benzoico (PABA) es un metabolito esencial para las bacterias, es un precursor del ácido fólico el cual es importante en la síntesis de ácidos nucleicos.

• Ciertos análogos de los ácidos nucleicos se fijan a las enzimas virales y detienen su replicación.

• La actinomicina, la rifampicina, las pirimidinas halogenadas inhiben la síntesis del DNA bloqueando la formación de RNAm

Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos

• Las sulfonamidas compiten con el PABA por el centro activo de la enzima y forman análogos no funcionales del ácido fólico por lo que la bacteria no logra desarrollarse

• El PAS inhibe al bacilo tuberculoso por el mismo mecanismo que el PABA pero en otro sitio receptor.

• El trimetroprim inhibe a la dihidrofolatorreductasa en cargada de producir DNA a partir del ácido dihidrofólico

Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos

• El ácido nalidíxico y oxolínico bloquean la DNA girasa inhibiendo la síntesis del DNA, son antisépticos urinarios.

• Las quinolonas (norfloxacina, ciprofloxacina) bloquean la DNA girasa inhibiendo la síntesis del DNA

• La vidarabina y el aciclovir se fijan a las enzimas virales que son esenciales para la síntesis de DNA y detienen su replicación

Antibioticos

• Se conocen más de 5,000 antibióticos de los cuales – Alrededor del 75% son producidos por el género

Streptomyces

• Para que ejerza su acción es necesario que llegue al foco infeccioso, penetre en las bacterias (por difusión o transporte activo) y alcance intracelularmente la concentración necesaria.

• En general cada grupo de antibióticos actúa de manera bacteriostática o bactericida.

Clasificación Antibióticos

• Basado en su estructura química:– Betalactámicos

• En su estructura tienen el anillo betalactámico compuesto por 3 átomos de C y 1 átomo de nitrógeno.

• Incluyen:– Penicilinas– Clavamas– Cefalosporinas– Monobactamas– Carbapenemas

Clasificación Antibióticos

– Macrólidos• Anilo latónico con azúcares aminados• Pertenece :

– Eritromicina– Aminoglicósidos

• Azúcaes aminados y un anillo llamado aminociclitol• Pertenece:

– Estreptomicina– Neomicina

– Tetraciclinas• Anillo naftaleno• Pertenece

– Tetraciclina – Clortetraciclina– Oxytetraciclina– Doxiciclina

Clasificación Antibióticos

– Polipeptídicos• Poseen una cadena de aminoácidos • Debido a su toxicidad se aplican de forma tópica• Pertenecen:

– Bacitracina– Polimixina B

– Polienos• Contienen 3 o más dobles enlaces• Pertenecen:

– Nistatina» Debido a su toxicidad se usa en tratamientos de la piel e

infecciones bucales– Anfotericina B

» Es tóxico (causa daños en el riñón)» Se administra monitorizado en el tratamiento de infecciones

internas fúngicas

Espectro de Acción Antimicrobiano

• Rango de actividad de un quimioterápico• Es la diversidad de microorganismos frente a los que el

fármaco es eficaz• Puede ser:

– Espectro Amplio• Actividad frente a la mayoría de os grupos bacterianos

de importancia clínica• Gram + y Gram -

– Espectro Intermedio• Gram +

Espectro de Acción Antimicrobiano

– Bajo Espectro• Cocos Gram +• Bacilos Gram -

– Espectro Reducido: • Son activos selectivamente frente a un grupo determinado de

bacterias

Antibiograma

• Es el estudio in vitro del comportamiento de los antimicrobianos frente a los diferentes microorganismos

• Se trata de reproducir experimentalmente lo que pudiera ocurrir en el huésped, sin que podemos asegurar que su comportamiento en el paciente será el mismo que el observado en la prueba.

Antibiograma

• Pruebas de Sensibilidad– La menor concentración in vitro de microorganismo y se

refiere como la concentración minima inhibitoria (CMI)– Punto de Corte (breakpoint)

• Es la concentración del antimicrobiano que defina las categorías de resistente y sensible para cada antimicrobiano

• Debe ser menos que el nivel del antimicrobiano accesible en la sangre o tejidos

Antibiograma

• Hay diferentes técnicas de laboratorio – Métodos manuales– Métodos automatizados– Métodos semiautomatizados

• Estos diferentes métodos de rutina permiten categorizar una cierta cepa bacteriana en función de su sensibilidad frente al antibiótico probado.

• Esta cepa se denomina:– Sensible (S):

• si existe una buena probabilidad de éxito terapéutico en el caso de un tratamiento a la dosis habitual.

– Intermedia (I):• cuando el éxito terapéutico es imprevisible. Se puede conseguir efecto terapéutico en

ciertas condiciones (fuertes concentraciones locales o aumento de la posología).– Resistente (R)

• si la probabilidad de éxito terapéutico es nula o muy reducida. No es de esperar ningún efecto terapéutico sea cual fuere el tipo de tratamiento.

Antibiograma

• Ciertos mecanismos de resistencia se expresan débilmente in vitro, cuando se inscriben en el DNA bacteriano.

• Su expresión en el organismo, en donde las condiciones en cuanto a medios son diferentes, expondría al riesgo de fracaso terapéutico.

• Para evitar esto, el antibiograma debe ser interpretado de manera global a fin de descubrir, a través de la comparación de las respuestas para cada antibiótico, un mecanismo de resistencia incluso débilmente expresado.

• Gracias a la interpretación, una cepa que aparece como falsamente sensible será categorizada como I o R

Resistencia bacteriana

• Cada antibiótico se caracteriza por un espectro natural de actividad antibacteriana. – Este espectro comprende las especies bacterianas que, en su estado

natural, sufren una inhibición de su crecimiento por concentraciones de su antibiótico susceptibles de ser alcanzadas in vivo.

– Las especies bacterianas que no se encuentran incluidas dentro de dicho espectro se denominan naturalmente resistentes.

• Presión de selección.– El antibiótico no crea resistencia, pero selecciona las bacterias

resistentes eliminando las sensibles. • El aumento de la frecuencia de las cepas resistentes va unido casi siempre

al uso intensivo del antibiótico en cuestión.

Resistencia bacteriana

• Resistencia Natural– Es un carácter constante de todas las cepas de una misma especie

bacteriana. – El conocimiento de las resistencias naturales permite prever la

inactividad de la molécula frente a bacterias identificadas o sospechosas.

• Resistencia adquirida– Es una característica propia de ciertas cepas, dentro de una especie

bacteriana naturalmente sensible, cuyo patrimonio genético ha sido modificado por mutación o adquisición de genes.

– Contrariamente a las resistencias naturales, las resistencias adquiridas son evolutivas, y su frecuencia depende a menudo de la utilización de los antibióticos.

Resistencia bacteriana

• Resistencia Cruzada– Es cuando se debe a un mismo mecanismo de resistencia. – En general, afecta a varios antibióticos dentro de una misma familia – En ciertos casos, puede afectar a antibióticos de familias diferentes

• Resistencia Asociada– Es cuando afecta a varios antibióticos de familias diferentes. – En general, se debe a la asociación de varios mecanismos de

resistencia

Bibliografía

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