RESISTENCIA BACTERIANA Y ANTIMICROBIANOS
Microbiología y Parasitología
INTRODUCCIÓN
• La resistencia bacteriana es un fenómeno creciente caracterizado por una refractariedad parcial o total de los microorganismos al efecto del antibiótico generado principalmente por el uso indiscriminado e irracional de éstos
• Explicar la resistencia bacteriana.
• Diferenciar entre los tipos de resistencia que presentan las bacterias frente a los antibióticos.
• Conocer la clasificación de los antibióticos.
CONCEPTOS :
ANTIMICROBIANO
Sustancia química que puede ser producida por un ser vivo o fabricada
por síntesis.
Cualquier fármaco que actúa contra uno o más tipos de microorganismos.
ANTIBIOTICO.
Dr. Alexander Fleming:
“ El mayor peligro, es que la gente consumirá antibióticos muy frecuentemente, a dosis muy bajas, de modo que en vez de erradicar los microbios, desarrollará una población de organismos resistentes y entonces seremos incapaces de tratar la neumonía
ANTIMICROBIANOS
• son sustancias antimicrobianas producidas por diversas especies de microorganismos (bacterias, hongos) que suprimen el crecimiento de otros microorganismos.
ANTIBIOTICOS
Clasificación y Mecanismo de Acción
Los antibióticos se clasifican con base en su estructura química y mecanismo de acción de la manera siguiente:
CONTINUACIÓN
• 1) sustancias que inhiben la síntesis de las paredes celulares bacterianas, como lactámicos β (p. ej., penicilinas, cefalosporinas y carbapenem) y otros medicamentos como cicloserina, vancomicina y bacitracina; 2) sustancias que actúan directamente en la membrana celular del microorganismo, aumentando la permeabilidad y provocando la salida de compuestos intracelulares, como detergentes del tipo de la polimixina; antimicóticos de tipo polieno (p. ej., nistatina y anfotericina B) que se adhieren a los esteroles de la pared celular y el lipopéptido daptomicina; 3) sustancias que alteran la función de las subunidades ribosómicas 30S o 50S para inhibir en forma reversible la síntesis de proteínas, que suelen ser bacteriostáticos (p. ej., cloranfenicol, tetraciclinas, eritromicina, clindamicina, estreptograminas y linezólido); 4) sustancias que se adhieren a la subunidad ribosómica 30S y alteran la síntesis de proteínas, que suelen ser bactericidas (p. ej., aminoglucósidos); 5) sustancias que modifican el metabolismo del ácido nucleico bacteriano, como rifamicinas (p. ej., rifampicina y rifabutina), que inhiben a la polimerasa de RNA y las quinolonas, que inhiben las topoisomerasas, y 6) los antimetabolitos, como trimetoprim y las sulfonamidas, que bloquean a ciertas enzimas esenciales del metabolismo del folato.
FACTORES QUE DEFINEN LA SENSIBILIDAD Y RESISTENCIA DE LOS
MICROORGANISMOS A LOS ANTIBIÓTICOS. Concentración del
antibiótico en el sitio de infección
Si las defensas
del hospedador
se encuentran intactas y
activas
Si las defensas
del hospedador deficientes
Bacteriostatico. Bactericida.
• Exige discernimiento clínico y el conocimiento detallado de un grupo de factores farmacológicos y microbiológicos
SELECCIÓN DEL ANTIBIÓTICO.
Tratamiento empírico
Tratamiento definitivo
Tratamiento profiláctico o preventivo
Identificar el agente causal.
Conocer a los microorganismos causales más probables y su sensibilidad a los antimicrobianos.
Utilizar el antibiótico correcto
. EL MÉTODO MÁS VALIOSO Y RÁPIDO PARA IDENTIFICAR INMEDIATAMENTE A UNA
BACTERIA
• Por tinción Gram
Permite seleccionar de manera más racional el antibiótico inicial.
No obstante, en muchas situaciones, no es posible identificar lo suficiente la morfología del agente causal como para establecer un diagnóstico bacteriológico específico
PRUEBA DE SENSIBILIDAD MICROBIANA.
• Existen varias pruebas para definir la sensibilidad bacteriana a los antibióticos. Las que se utilizan con mayor frecuencia son:
Por difusión en disco
• Después de 18 a 24 h de incubación, se mide la zona transparente de inhibición alrededor del disco.
Pruebas de
difusión en
disco
El diámetro de la zona depende de la actividad del fármaco contra la cepa.
FACTORES QUE MODIFICAN LA RESPUESTA ANTIBIÓTICA
FACTORES FARMACOCINÉTICOS. FACTORES FARMACOCINÉTICOS.
• Para que el tratamiento sea satisfactorio también es necesario alcanzar una concentración farmacológica suficiente como para inhibir o aniquilar a las bacterias en el sitio de infección sin dañar al paciente.
Antibiótico
Vía de administració
n
Ubicación de la infección.
Concentración mínima del fármaco
Esto se logra únicamente si se comprenden y utilizan los principios farmacocinéticos y farmacodinámicos.
LA PENETRACIÓN DEL ANTIBIÓTICO
• Si la infección se ubica en el líquido cefalorraquídeo (LCR), el medicamento debe atravesar la barrera hematoencefálica.
• No obstante, durante las infecciones bacterianas la integridad de la barrera hematoencefálica disminuye;las uniones estrechas de los capilares cerebrales se abren. DEPENDEN DE DIFUSION
PASIVA
DOSIS Y FRECUENCIA
• Depende del tipo de inhibición que origina el antibiótico.
Por ejemplo, la actividad de los antibióticos lactámicos β depende principalmente del tiempo, mientras que la de los aminoglucósidos depende de la concentración.
SE TOMA EN CUENTA :
• Se debe tener especial cuidado
al utilizar aminoglucósidos,
vancomicina o flucitosina
Eritromicina, cloranfenicol, metronidazol y clindamicina, la dosis deberá reducirse en los pacientes con problemas hepáticos.
FACTORES DEL HOSPEDADOR.
• En el hospedador inmunocompetente, casi siempre basta con detener la multiplicación de los microorganismos con algún bacteriostático para curar la infección.
FACTORES LOCALES.
• La actividad antimicrobiana se reduce en grado considerable en el pus, que contiene fagocitos, restos celulares y proteínas que se unen a los fármacos o crean un ambiente poco favorable para la acción medicamentosa.
Las células que crecen con mayor rapidez son más sensibles a los antibióticos que las que crecen
lentamente o se encuentran en estado estacionario, de manera que la actividad antimicrobiana disminuye,
favoreciendo la persistencia bacteriana.
EDAD.
• En el recién nacido, en particular en el prematuro, los mecanismos de eliminación, sobre todo la excreción renal y la biotransformación hepática, se encuentran poco desarrollados.
Determina la farmacocinética de los antibióticos.
FACTORES GENÉTICOS.
• Algunos antibióticos originan hemólisis aguda en los pacientes con deficiencia de la deshidrogenasa de glucosa-6-fosfato.
EMBARAZO.
La sordera en el niño se ha vinculado con la administración de
estreptomicina en la madre durante el embarazo.
También el embarazo puede alterar la
farmacocinética de diversos antibióticos.
ALERGIA MEDICAMENTOSA
• El antecedente de anafilaxia (hipersensibilidad inmediata) o de ronchas y edema laríngeo (reacción acelerada) impide utilizar el fármaco en cualquier situación, con excepción de circunstancias que ponen en peligro la vida
Asimismo, las sulfonamidas, trimetoprim, nitrofurantoína y eritromicina se han vinculado con reacciones de hipersensibilidad, especialmente eritema
ENFERMEDADES CONCOMITANTES.
• Esta neurotoxicidad de la penicilina y otros lactámicos β es directamente proporcional a la concentración alta del fármaco en el LCR y ocurre típicamente en pacientes con una función renal deficiente que reciben grandes dosis de los fármacos.
Los pacientes oncológicos y los individuos con VIH a menudo padecen supresión medular, lo que les predispone a sufrir los efectos hematológicos colaterales de los antibióticos
MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS ANTIBIÓTICOS.
TIPOS DE RESISTENCIA DE LAS BACTERIAS.
• RESISTENCIA NATURAL:
Es propia de cada familia, especie o grupo bacteriano
NO ES VARIABLE
• RESISTENCIA ADQUIRIDA
Es variable y es adquirida por una cepa de una especie bacteriana
PUEDE LLEVAR A UN FRACASO TERAPÉUTICO
RESISTENCIA BACTERIANA
RESISTENCIA EXTRINSECA
RESISTENCIA INTRINSECA
Si carecen de diana para un antibiótico
es debida a la modificación de la carga genética de la bacteria y puede aparecer por mutación cromosómica o por mecanismos de transferencia genética
MECANISMOS GENÉTICOS DE LA RESISTENCIA MICROBIANA.
• DNA cromosomal…………..mutación,
• Por la adquisición de material genético extracromosomal………..transducción, transformación o conjugación.
Conjugación
Transform
aci
ón Transducció
n
•Pérdida de porinas: encargadas de transportar sustancias al interior de la célula.
1
2
•Beta-lactamasas: proteínas con actividad enzimáticas capaces de romper enlaces químicos de compuestos beta-lactámicos.
•Bombas de extrusión de antibióticos: son proteínas transmembranosas que permiten la exportación del antibiótico fuera de la célula con gasto energético.
3
MECANISMOS BIOQUÍMICOS DE LA RESISTENCIA MICROBIANA.
4
•Enzimas que modifican químicamente a la enzima y lo inactivan: Algunas enzimas consiguen entrar en la célula, algunas cepas modifican químicamente, evitando que éstos reconozcan su diana.
Mutaciones en la diana específica del antibiótico: Cambios en la cerradura hacen que el antibiótico ya no sea capaz de reconocerla.
5
6
•Mutaciones en la estructura del liposacárido (LPS): conjunto de polímeros complejos que forma parte de la membrana externa de las bacterias.
. LOS MECANISMOS DE RESISTENCIA DE LAS BACTERIAS SON FUNDAMENTALMENTE TRES:
Inactivación del antibiótico por
enzimas
Modificaciones bacterianas que
impiden la llegada del antibiótico al
punto diana
Alteraciones de la permeabilidad
TRIANGULO DE DAVIS
CAUSAS DE LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIOTICOS
Uso inadecuado e irracional de los medicamentos
La utilización generalizada de antimicrobianos en pacientes
inmunocomprometidos y en la unidad de cuidados intensivos.
Prácticas deficientes en materia de prevención y control de las infecciones
REACCIONES ADVERSAS DE LOS ANTIBIÓTICOS
Relacionadas con la dosis
No relacionadas con la dosis
Biológicas
LARESISTENCIA EN LOS PRINCIPALES GRUPOS DE ANTIBACTERIANOS.
• BETALACTÁMICOS
En la lucha por contrarrestar la actividad destructora de las beta-lactamasas, los químicos médicos han desarrollado inhibidores efectivos de estas enzimas como el ácido clavulánico. Estas sustancias son análogos estructurales de los antibióticos b-lactamicos que se unen de forma irreversible a las beta-lactamasas.
AMINOGLUCÓSIDOSAminoazúcares unidos mediante enlaces glucosídicos a un anillo aminociclitol
ACCIÓN La producción de proteínas anómalas como resultado de
una lectura incorrecta del ARN mensajero (ARNm)
inhiben la síntesis de proteínas al
actuar en el ribosoma 30S.
Atraviesan la membrana
externa bacteriana hasta
llegar al citoplasma
(proceso aerobio)
Bacterias anaerobias
son resistentes
RESISTENCIA:mediante 4 mecanismos
Disminución de la captación por la célula bacteriana
Mutación del lugar de unión en el ribosoma
Aumento de la expulsión del antibiótico del interior de la célula
Modificación enzimática del antibiótico.
efecto
TETRACICLINAS
Se une a la subunidad 30S del
ribosoma
Son bacteriostático
s
Tratamiento de las infecciones causadas
por
Chlamydia, Mycoplasma, y
Rickettsia,
La resistencia
expulsión activa del antibiótico al exterior de la célula
disminución de la penetración de los
antibióticos
alteración de la diana molecular en el ribosomaModificación enzimática
del antibiótico
inhibiendo así la unión del aminoacil ARN de
transferencia (ARNt) al complejo ribosoma 30S-
ARNm.
puede ser consecuencia de
GLICILCICLINAS
Inhibe la síntesis de proteínas de un
modo similar a las tetraciclinas
Tiene un amplio espectro de
actividad frente
muestra una mayor afinidad de unión por el ribosoma
grampositivas, gramnegativas y
anaerobias
Proteus, Morganella, Providencia y
Pseudomonas aeruginosa suelen ser resistentes
Se ve menos afectada por la extravasación o
modificación enzimática.
OXAZOLIDINONAS
Familia de antibióticos de
espectro reducido
Interfiere con la formación de un complejo de inicio formado por el ARNt, el ARNm y el ribosoma
inhibe el comienzo de la síntesis proteica
Se une a la subunidad 50S del ribosoma, de forma que
distorsiona el sitio de unión del ARNt y evita la formación del
complejo de inicio 70S
Linezolida dispone de
actividad frente a todos los
estafilococos, estreptococos y
enterococos.
MECANISMO DE ACCIÓN
CLORANFENICOL
44
- Interfiere en la síntesis proteica de las bacterias- Interrumpe también la síntesis de proteínas en la médula ósea.
- Efecto bacteriostático: Unión reversible al componente peptidiltransferasa de la subunidad ribosómica 50S, lo que inhibe la elongación peptídica.
- Bacterias dotadas de un plásmido que codifique la enzima cloranfenicol acetiltransferasa,- La cual cataliza la acetilación del grupo 3-hidroxi del cloranfenicol.
RESISTENCIA
45MACRÓLIDOS: ERITROMICINA, ACITROMICINA Y CLARITROMICINA
ACCIÓN
Unión reversible al ARNr 23S de la subunidad
ribosómica 50S
Lo cual inhibe la elongación polipeptídica.
RESISTENCIA
consecuencia de la metilación del ARN
ribosómico 23S, la cual impide la unión al
antibiótico
OTROS:- La inactivación enzimática
del antibiótico - Mutaciones del ARNr 23S y
proteínas ribosómicas.
CETÓLIDOS
Muestra una buena actividad frente a los estafilococos ,
Streptococcus pneumoniae, bacilos grampositivos y
algunos anaerobios
Derivados semisintéticos de la eritromicina, modificados para
aumentar su estabilidad en ácidos
Las mutaciones en el ARNr 23S o las proteínas ribosómicas pueden causar resistencias
Se liga a la subunidad 50S del ribosoma y
bloquea la síntesis de proteínas
No muestra actividad frente a Bacteroides fragilis ni la mayor parte de los bacilos gramnegativos aerobios
Muestra actividad
buena frente a los patógenos intracelulares
Legionella
Mycoplasma
Chlamydia
Chlamydophila
también
47CLINDAMICINA
ACCIÓN
•Inhibe la elongación de las proteínas al unirse al ribosoma 50S. •Inhibe la peptidiltransferasa al interferir en la unión del complejo aminoácidoacil-ARNt.
RESISTENCIA
•La metilación del ARN ribosómico 23S.
48ESTREPTOGRAMINAS
COMPOSICIÓN
QUINUPRISTINA
DALFOPRISTINA
- Se une a la subunidad ribosómica 50S
- Induce un cambio conformacional que facilita la unión de quinupristina.
- impide la elongación de la cadena peptídica
- Provoca la liberación prematura de las cadenas peptídicas por parte del
ribosoma.
• principal accion
QUINOLONAS
TOPOISOMERASA II
se da más importancia a la presencia de mecanismos de expulsión que impiden alcanzar concentraciones intracelulares de antibiótico suficientes o dificultan el paso a través de la pared
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