Clasificación de los antibióticos

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Clasificación de los antibióticos BETA LACTAMICOS MECANISMO DE ACCION La actividad antibacteriana de los betas lactámicos se debe a la inhibición de la síntesis de la pared celular bacteriana. Sin embargo, afirmar que los beta lactamicos matan a las bacterias simplemente mediante el bloqueo de la síntesis de la pared celular sería una simplificación exagerada. El mecanismo exacto es desconocido hasta la fecha. PENICILINAS Naturales: Penicilina G (vía oral o intramuscular). Penicilina G Sódica o Potásica (endovenosa). Penicilina V (vía oral). Penicilinas resistentes a las penicilinasas. Meticilina (vía parenteral). Nafcilina (vía parenteral). Isoxazolilpenicilinas. Cloxacilina (vía oral). Dicloxacilina (vía oral). Flucloxacilina (vía oral). Oxacilina (vía parenteral u oral).

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Clasificación de los antibióticosBETA LACTAMICOS

MECANISMO DE ACCION

La actividad antibacteriana de los betas lactámicos se debe a la inhibición de la síntesis de la pared

celular bacteriana. Sin embargo, afirmar que los beta lactamicos matan a las bacterias simplemente

mediante el bloqueo de la síntesis de la pared celular sería una simplificación exagerada. El

mecanismo exacto es desconocido hasta la fecha.

PENICILINAS

Naturales:

Penicilina G (vía oral o intramuscular).

Penicilina G Sódica o Potásica (endovenosa).

Penicilina V (vía oral).

Penicilinas resistentes a las penicilinasas.

Meticilina (vía parenteral).

Nafcilina (vía parenteral).

Isoxazolilpenicilinas.

Cloxacilina (vía oral).

Dicloxacilina (vía oral).

Flucloxacilina (vía oral).

Oxacilina (vía parenteral u oral).

Aminopenicilinas.

Ampicilina (vía parenteral).

Amoxicilina (vía oral).

Penicilinas antipseudomonas:

Carboxipenicilinas e Indanilpenicilinas.

Indanilcarbenicilina (vía oral).

Ticarcilina (vía parenteral).

Ureidopenicilinas de espectro extendido.

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Azlocilina (vía parenteral).

Mezlocilina (vía parenteral).

Piperacilina (vía parenteral).

CEFALOSPORINAS

De Primera Generación:

vía oral:

Cefalexina.

Cefadroxilo.

vía parenteral:

Cefalotina (EV).

Cefazolina (EV o IM).

Cefapirina.

Cefradina.

De Segunda Generación

vía oral:

Cefaclor.

Cefuroxima.

Cefprozil.

Loracarbef.

vía parenteral:

Cefuroxima.

Cefamicinas.

Cefoxitina.

Cefotetan.

Cefmetazole.

Cefamandole.

Cefocinid.

De Tercera Generación

Page 3: Clasificación de los antibióticos

vía oral:

Cefixima.

Cefpodoxima.

Ceftibuten.

Cefdinir.

vía parenteral:

Cefotaxima.

Ceftizoxima.

Ceftriaxona

Ceftazidima

Cefoperazona

De Cuarta Generación

Cefepime.

Cefpirome.

* Activos Contra Pseudomonas.

MONOBACTAMICOS

Aztreonam.

CARBAPENEMAS

Imipenem.

Meropenem

Ertapenem.

Doripenem.

INHIBIDORES DE LAS BETA LACTAMASAS

Ácido clavulánico.

Sulbactam.

Tazobactam.

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MACROLIDOS

ANTIGUOS MACROLIDOS

Eritromicina.

Oleandomicina.

Espiramicina.

NUEVOS MACROLIDOS

Claritromicina.

Azitromicina.

Roxitromicina (fármaco de uso en investigación).

Diritromicina.

Josamicina.

Miocamicina.

Midecamicina.

CETOLIDOS

Telitromicina.

AMINOGLUCOSIDOS

PRIMERA GENERACION

Estreptomicina.

Dehidroestreptomicina.

Neomicina.

Paromomicina.

Aminosidina.

Kanamicina.

SEGUNDA GENERACION

Gentamicina.

Amikacina.

Page 5: Clasificación de los antibióticos

Dibekacina.

Sisomicina.

Netilmicina.

Tobramicina.

Ribostamicina.

Espectinomicina.

QUINOLONAS

ANTIGUAS QUINOLONAS

Ácido Nalidíxico.

Cinoxacina.

Ácido Pipemídico.

Ácido Piromídico.

NUEVAS QUINOLONAS

Norfloxacina.

Pefloxacina.

Ciprofloxacina.

Ofloxacina.

Levofloxacina.

Gatifloxacina.

Moxifloxacina.

Gemifloxacina.

Trovafloxacina (se retiró del mercado).

Temafloxacina (se retiró del mercado).

SULFONAMIDAS

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La era moderna de la quimioterapia antimicrobiana comenzó en 1932, con la sulfacrisoidina. Esta

ejercía su acción antibacteriana a través de la liberación in vivo de paraaminobencenosulfonamida

(sulfanilamida).

MECANISMO DE ACCION

Son bacteriostáticos, ya que inhiben el crecimiento bacteriano por interferencia con la síntesis de

ácido fólico microbiano. Inhiben de forma competitiva la incorporación de PABA en el ácido

tetrahidropteroico. El resultado final del descenso de la síntesis de ácido fólico es una disminución

de los nucleótidos bacterianos, con la subsiguiente inhibición del crecimiento bacteriano.

CLASIFICACIÓN

La sulfamidas más utilizadas se remarcan en letra itálica.

De eliminación rápida:

. Sulfisoxazol: utilizado en las infecciones urinarias.

Sulfametizol.

Sulfametazina

De eliminación media.

.Sulfametoxazol: de uso frecuente combinado con la trimetroprima .como bactrim

Sulfadiazina.

Sulfametoxazol

Page 7: Clasificación de los antibióticos

De eliminación lenta.

Sulfadimetoxina (no se comercializa).

Sulfameter (no se comercializa).

Sulfametoxipiridazina (no se comercializa).

De eliminación ultralenta.

Sulfaleno (no se comercializa).

Sulfadoxina.

De acción intestinal.

Sulfaguanidina.

Succinilsulfatiazol.

Sulfasalazina: utilizado en el tratamiento de la colitis ulcerosa.

De uso Tópico.

Sulfacetamida: se utiliza en solución oftálmica para las conjuntivitis.

Sulfadiazina argentica: se utiliza mucho en quemaduras.

TRIMETROPRIMA

Mecanismo de acción: La trimetroprima inhibe la enzima dihidrofolato reductasa, provocando una

interferencia en el ácido fólico y con la posterior síntesis de pirimidina en la celula bacteriana.

TETRACICLINAS

PRIMERA GENERACION

Page 8: Clasificación de los antibióticos

Naturales

Clortetraciclina.

Oxitetraciclina HCL.

Demeclociclina HCL.

Sintéticas

Tetraciclina HCL.

SEGUNDA GENERACION

Semisintéticas:

Metaciclina.

Doxiciclina.

Minociclina.

TERCERA GENERACION

Glicilciclinas.

Tigeciclina (9-t-butilglicilamido derivado de la minociclina).

FENICOLES

Cloranfenicol.

Tianfenicol.

NITROIMIDAZOL

Metronidazol.

AZUCARES COMPLEJOS

Lincomicina.

Clindamicina.

FARMACOS PARA EL TRACTO URINARIO

Page 9: Clasificación de los antibióticos

Nitrofurantoina (es un nitrofurano).

Metenamina.

POLIMIXINAS

Polimixina B.

Colistin o Polimixina E.

OXAZOLIDINONAS

Linezolid.

Eperezolid.

GLUCOPEPTIDOS

Vancomicina.

Teicoplanina.

ESTREPTOGRAMINA Y LIPOPEPTIDOS

ESTREPTOGRAMINAS

Quinupristina - dalfopristina.

LIPOPEPTIDOS

Daptomicina.

RIFAMICINAS

Rifampicina.

Rifabutina.

Rifapentina.

Concepto

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Es una sustancia química producida por un ser vivo o derivado sintético, que mata o impide el

crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles, generalmente bacterias. Los

antibióticos se utilizan en medicina humana, animal y horticultura para tratar infecciones provocadas

por gérmenes. Normalmente los antibióticos presentan toxicidad selectiva, siendo muy superior para

los organismos invasores que para los animales o los seres humanos que los hospedan, aunque

ocasionalmente puede producirse una reacción adversa medicamentosa, como afectar a la flora

bacteriana normal del organismo. Los antibióticos generalmente ayudan a las defensas de un

individuo hasta que las respuestas locales sean suficientes para controlar la infección. Un antibiótico

es bacteriostático si impide el crecimiento de los gérmenes, y bactericida si los destruye, pudiendo

generar también ambos efectos, según los casos.

En términos estrictos o históricos, un antibiótico es una sustancia secretada por un microorganismo,

que tiene la capacidad de afectar a otros microorganismos. El término antibiótico fue utilizado por

primera vez por Selman Waksman en 1942 para describir ciertas «influencias antibióticas», es decir,

aquellas formulaciones antagonistas al crecimiento de microorganismos y que son derivadas de

otros organismos vivos. Esa definición, por ende, excluye a aquellas sustancias naturales, como

el jugo gástrico y el peróxido de hidrógeno, que pueden matar a un microorganismo y que no son

producidos por otros microorganismos. En la actualidad la definición de un antibiótico está siendo

usada para incluir a los antimicrobianos sintéticos o quimioterapéuticos antimicrobianos como

las quinolonas, sulfamidas y otros agentes antimicrobianos derivados de productos naturales

GENERALIDADES DE LOS ANTIBIÓTICOS

El término antibiótico fue propuesto por Selman A. Waksman, descubridor de la estreptomicina, para

definir sustancias dotadas de actividad antimicrobiana y extraída de estructuras orgánicas vivientes.

La búsqueda de antecedentes previos demuestra que en 1889 Jean Paul VUILLEMIN, en un trabajo

titulado "Symbiose et antibiose", crea el término antibiosis para describir la lucha entre seres vivos

para la supervivencia. Más tarde, WARD adopta esta palabra para describir el antagonismo

microbiano. Con posterioridad, ya en plena era antibiótica, el término significó, durante algún tiempo,

sustancia extraída de seres vivos, ya fueren bacterias, hongos, algas, con capacidad para anular la

vida de diversos microorganismos.

Page 11: Clasificación de los antibióticos

El antibiótico viene de un mundo vivo. Pero el avance de la técnica, el conocimiento progresivo de

las fórmulas de diversos antibióticos, la posibilidad de su preparación sintética partiendo de bases

químicas desdibujaron valor del origen de los mismos.

ANTIBIOTICOS.

Son sustancias medicinales seguras que tienen el poder para destruir o detener el crecimiento de

organismos infecciosos en el cuerpo. Los organismos pueden ser bacterias, virus, hongos, o los

animales minúsculos llamados protozoos. Un grupo particular de estos agentes constituyen las

drogas llamadas antibióticos, del Griego anti ("contra") y bios ("vida"). Algunos antibióticos son

producidos por organismos vivientes tales como bacterias, hongos, y esporas. Otros son en parte o

totalmente sintéticos es decir, producidos artificialmente. La penicilina es quizás el mejor antibiótico

conocido. Su descubrimiento y su posterior desarrollo han permitido a la profesión médica tratar

efectivamente muchas enfermedades infecciosas, incluyendo algunas que alguna vez amenazaron

la vida.

Antibiosis

La relación general entre un antibiótico y un organismo infeccioso es de antibiosis. Esta palabra

refiere a una asociación de dos de organismos en la que uno es dañado o es matado por el otro. La

relación entre seres humanos y la enfermedad que ocasionan los gérmenes es de antibiosis. Si una

persona es afectada por gérmenes, éste es el organismo lastimado; si el ataque de germen es

repelido por las defensas del cuerpo, los gérmenes son los organismos lastimados. Cuando el

sistema de defensa de una persona no puede controlar la antibiosis a su propio favor, se usan los

antibióticos para desequilibrar la balanza hacia la salud.

Homeostasis

El balance del cuerpo entre la salud y la enfermedad se llama homeostasis. Esto en su mayor parte

depende de la relación del cuerpo con las bacterias con las que convive. Por ejemplo, las bacterias

que siempre están presentes sobre la piel humana. Cuando la piel es cortada, las bacterias son

capaces de penetrar dentro del cuerpo y pueden ocasionar una infección. Comúnmente las bacterias

invasoras son destruidas por las células de sangre llamadas fagocitos (phagocytes) y por diversas

acciones del sistema inmunológico. Cuando hay demasiadas bacterias como para ser manejadas

por el sistema, o la persona infectada tiene una baja resistencia a la infección, se produce la

enfermedad y son necesarios los antibióticos para ayudar a restaurar la homeostasis

Page 12: Clasificación de los antibióticos

La acción de Antibióticos

Los antibióticos pueden ser bacteriostáticos (bloquean el crecimiento y multiplicación celular) o

bactericidas (producen la muerte de las bacterias). Para desempeñar estas funciones, los

antibióticos deben ponerse en el contacto con las bacterias.

Se cree que los antibióticos se inmiscuyen con la superficie de células de bacterias, ocasionando un

cambio en su capacidad de reproducirse. La prueba de la acción de un antibiótico en el laboratorio

muestra cuanta exposición a la droga es necesaria para frenar la reproducción o para matar las

bacterias. Aunque a una gran cantidad de un antibiótico le tomaría un tiempo menor para matar las

bacterias que ocasionan una enfermedad, tal dosis comúnmente haría que la persona sufra de una

enfermedad ocasionada por la droga. Por lo tanto, los antibióticos se dan en una serie de cantidades

pequeñas. Esto asegura que las bacterias son matadas o reducidas a un numero suficiente como

para que el cuerpo las pueda repeler. Cuando se toma una cantidad insuficiente de antibiótico, las

bacterias pueden frecuentemente desarrollar métodos para protegerse a sí mismas contra este

antibiótico. Por lo cual la próxima vez que se utilice el antibiótico contra estas bacterias, no será

efectivo.

Administración de Antibióticos

Para actuar contra organismos infecciosos, un antibiótico puede aplicarse externamente, como en el

caso de una cortadura sobre la superficie de la piel, o internamente, alcanzando la corriente

sanguínea dentro del cuerpo. Los antibióticos se producen de varias formas y en diferentes

maneras.

Las formas de administrar antibióticos son:

Local. La aplicación local significa "a un área local" tal como sobre la piel, en los ojos, o sobre la

membrana mucosa. Los antibióticos para el uso local están disponibles en forma de polvos,

ungüentos, o cremas.

Oral. Hay dos formas de acción para la aplicación por vía oral.

Page 13: Clasificación de los antibióticos

Las tabletas, líquidos, y cápsulas que se tragan. En este caso el antibiótico se libera en el

intestino delgado para ser absorbido en la corriente sanguínea.

Caramelos o pastillas, que se disuelvan en la boca, donde el antibiótico se absorbe a través de

la membrana mucosa.

Parenteral. Las aplicaciones fuera del intestino se llaman parenterales. Una forma de aplicación es

mediante una inyección, que puede ser subcutánea (debajo la piel), intramuscular (en un músculo), o

intravenosa (en una vena). La administración Parenteral de un antibiótico se usa cuando un médico

requiere una concentración fuerte y rápida del antibiótico en la corriente sanguínea.

Fabricación

Naturales.

Hasta un tiempo todos los antibióticos se hacían a partir de organismos vivos. Este proceso,

conocido como biosíntesis, se usa todavía en la fabricación de algunos antibióticos. Realmente los

organismos son los que fabrican el antibiótico. La gente involucrada meramente provee condiciones

favorables para que los organismos puedan hacer su trabajo y luego extraen la droga.

Actualmente la mayoría de los antibióticos naturales son producidos por fermentación por etapas. En

este método se hacen crecer cepas de alto rendimientos de los microorganismos bajo condiciones

óptimas y en un medio nutritivo, dentro de tanques de fermentación de varios miles de liítos de

capacidad. Esto forma un caldo que se que se mantiene a una temperatura de 25 C ( 77 F ) y es

sacudido por más de 100 horas. A continuación las cepas son retiradas del caldo de fermentación y

luego se extrae el antibiótico del caldo mediante filtrado, precipitación o algún otro método de

separación

Sintéticos.

Todos los tipos de penicilina poseen un núcleo químico idéntico llamado anillo. La cadena química

que está adjunta al anillo es diferente en cada tipo. Cambiando las moléculas de la cadena, los

científicos diseñan drogas con efectos potencialmente diferentes sobre organismos diferentes.

Algunas de estas drogas son útiles para tratar infecciones, algunas no lo son.

Los fabricantes farmacéuticos ahora utilizan imágenes generadas por computadora de los anillos y

experimentan con una variedad interminable de cadenas posibles. Los investigadores han

Page 14: Clasificación de los antibióticos

desarrollado antibióticos con vida media larga (el período de eficacia), que permite tomar la

medicación una vez en 24 horas en vez de cada pocas horas. Los antibióticos más nuevos son

también más efectivos contra una gama más amplia de infecciones de lo que eran las drogas

anteriores.

Espectro bacteriano.

La acción de un antibiótico se mide en términos de espectro bacteriano. Se observa que algunos

antibióticos como la penicilina actúan en un sector restringido: cocos Gram negativos y Gram

positivos, espiroquetas y bacterias Gram positivas. Por esta razón se la denomina de espectro

limitado. Otros antibióticos como las tetraciclinas y el cloranfenicol, lo hacen en múltiples sectores y

por eso se les adjudica el nombre de amplio espectro. Otros antibióticos actúan sobre una fracción

muy limitada, por ejemplo, nistanina sobre la cándida albicans. A este tipo de antibiótico se lo llama

de espectro selectivo.

Antibiograma.

El antibiograma es un test de resistencia o sensibilidad de las bacterias bajo la acción de diversos

antibióticos. Si un microorganismo está en contactado con la droga y aún así persiste su capacidad

vital, se deduce la inoperancia farmacológica del producto para tal germen. Hay resistencia al

antibiótico. Inversamente si la zona que rodea al antibiótico está totalmente libre, o sea, que no hay

desarrollo de la bacteria: esta es sensible a la droga.

Esta zona circundante al antibiótico, llamada halo de inhibición, es de gran valor clínico para iniciar,

continuar o modificar una terapia.

Técnica: El laboratorista realiza comúnmente la técnica de difusión en placa de Petri, porque es más

sencillo y menos costoso que la técnica de dilución en tubo.

Este método fue descrito inicialmente por Vincent y Vincent en 1944 y modificado parcialmente por

otros investigadores. Al medio de cultivo para las bacterias colocado en cápsulas de Petri, se le

adicionan discos o comprimidos de antibióticos, separados entre sí convenientemente, se incuban

durante 12 horas a 18 horas a 37ºC , al cabo de las cuales se efectúa la lectura.

Page 15: Clasificación de los antibióticos

Las técnicas de un antibiograma requieren experiencia en el laboratorio y conocimientos

bacteriológicos adecuados, de lo contrario se cometen errores importantes de repercusión clínica.

Factores a tener en cuenta que podrían causar problemas a la hora de la terapéutica.

1. Consistencia del medio de cultivo;

2. Cantidad de antibiótico contenida en cada disco ensayado;

3. Material infeccioso fresco;

4. Tiempo de incubación y espera para efectuar la lectura;

5. Medición correcta (en milímetros) del halo inhibitorio;

6. Calidad de la inhibición;

7. Prever contaminación (posible) del antibiograma por empleo de técnicas defectuosas.

Variedades

Hay docenas de antibióticos. Los siguientes son de uso común:

Las penicilinas. Los diversos tipos de penicilinas constituyen un gran grupo de antibióticos

antibacteriales de los cuales los derivados de la benzil penicilina son los únicos de que se produce

naturalmente a partir de cepas. La Penicilina G y ampicilina están en esta clase. Otra penicilina,

llamada piperacillin, ha mostrado ser efectiva contra 92 por ciento de las infecciones sin ocasionar

efectos colaterales serios. Las penicilinas se administran frecuentemente en combinación con

algunas otras drogas de las siguientes categorías.

Cefalosporinas. Parecidas a las penicilinas, las cefalosporinas se utilizan frecuentemente cuando

una sensibilidad (reacción alérgica) a las penicilina se conoce o es sospechada en un paciente.

Ceftriaxona sódica es un tipo de Cefalosporina que es muy efectiva para combatir infecciones

profundas tales como las que ocurren en los huesos y como resultado de una cirugía.

Aminoglicósidos. Los aminoglicósidos incluyen la estreptomicina y la neomicina. Estas drogas se

usan para tratar tuberculosis, la peste bubónica, y otras infecciones. A causa de los efectos

Page 16: Clasificación de los antibióticos

colaterales potencialmente serios que genera, tal como interferencia a la audición y sensibilidad a la

luz del sol, estas drogas se administran con cuidado. (Todos los antibióticos se administran con

cuidado; el cuidado especial se toma por las posibles consecuencias negativas superiores a las

usuales de administración de una droga.)

Tetraciclinas. Las tetraciclinas son efectivas contra la neumonía, el tifo, y otras bacterias que

ocasionan la enfermedad pero puede dañar la función del hígado y riñones. La tetraciclina en un gel

base especial se usa para tratar muchas infecciones de ojo.

Macrolidos. Las macrolidos se usan frecuentemente en pacientes que resultan ser sensibles a la

penicilina. La eritromicina es la mejor medicina conocida en este grupo.

Polipéptidos. La clase de antibióticos llamado polipéptidos es bastante tóxica (venenosa) y se usa

mayormente sobre el superficie de la piel (tópicamente). La Bacitracina está en esta categoría.

Sulfo Drogas

La Sulfonamida fue la primer droga antimicrobial que fue usada. Las Sulfo drogas, que se hicieron a

partir de químicos, tienen en su mayor parte los mismos efectos que las penicilinas posteriormente

desarrolladas. Aunque las sulfo drogas pueden tener efectos nocivos sobre los riñones a la vez son

efectivas contra infecciones de riñón por ello se toman siempre con grandes cantidades de agua

para impedir la formación de cristales de la droga. Gantrisin es todavía la más útil entre estas sulfa

drogas.

Otros Antimicrobiales

Otros antimicrobiales incluyen furazolidone y tritethoprim. El primero se usa primariamente en

infecciones gastrointestinales; el posterior, cuando se combina con una de las sulfonamidas, es

efectivo en infecciones urinarias y respiratorias

Antifungales. Los Antifungales combaten la enfermedad ocasionada por hongos tal como cándida.

El hongo que ocasiona la infección requiere tratamiento a largo plazo. Las drogas tales como

griseofulvin se toman frecuentemente por seis meses. La mayoría de la infección funginales ocurren

sobre la piel o la membrana mucosa.

Page 17: Clasificación de los antibióticos

Antivirales. Muy pocas se conocer sobre tratar infecciones virosas (el frío común es un ejemplo). Un

virus es el pensamiento para ser el agente infeccioso más pequeño con la capacidad para duplicarse

(reproducirse) a sí mismo. Además, posee capacidades de mutante, o cambio, con gran rapidez. Las

pocas drogas que son efectivas contra infecciones virosas inmiscuidas con la formación de nuevas,

células normales y se usan por lo tanto con extremo cuidado. Otras drogas micróbicas tienen poco

efecto sobre un virus y se dan únicamente para tratar infecciones bacteriológicas que acompañan o

resultan desde la infección virosa primaria.

Resistencia bacteriana a antibioticos

La síntesis de quimioterápicos artificiales y el descubrimiento y mejora de los antibióticos han

supuesto en este siglo una auténtica revolución médica en el tratamiento de enfermedades

infecciosas. Sin embargo, la extrema versatilidad y adaptabilidad de los microorganismos ha

impedido que la victoria humana sobre las bacterias patógenas haya sido total: muchas bacterias

han ido desarrollando en los últimos decenios mecanismos que las protegen frente a muchos

fármacos.

Ya el mismo Paul Ehrlich, al introducir por primera vez la quimioterapia en protozoos, se dio cuenta

(1907) de que algunas cepas desarrollaban resistencia a la droga durante el curso del tratamiento.

Tras el optimismo inicial que acompañó a los éxitos de la introducción de las sulfamidas y penicilinas

(años 40 y 50), se constató igualmente un fenómeno de surgimiento de resistencias bacterianas a

estas drogas. Si bien la quimioterapia ha doblegado las grandes epidemias bacterianas del pasado,

las enfermedades infecciosas siguen con nosotros, constituyendo un serio problema.

De hecho, desde la introducción de la antibioterapia en todo el mundo, estamos realizando un

gigantesco "experimento" de intervención genética en los seres vivos más abundantes del planeta:

las bacterias. Estamos "sufriendo" la verdad de la supervivencia darwiniana de los más aptos, ya

que la presión selectiva que representa la aplicación a gran escala de los quimioterápicos ha

permitido la diseminación de cepas microbianas con mecanismos de resistencia que, en muchas

ocasiones dificultan el adecuado tratamiento clínico.

Al cabo de 6 años de introducir la penicilina G, la frecuencia de cepas deStaphylococcus

aureus resistentes en los hospitales ingleses pasó de menos del 10% a un 60%.

Actualmente el valor ronda el 90%.

Page 18: Clasificación de los antibióticos

Con los nuevos ß-lactámicos también han empezado a surgir cepas bacterianas resistentes,

aunque aún con frecuencia relativamente baja.

Actualmente existen problemas de tratamiento con las enterobacterias, e incluso con el

gonococo y el meningococo, que tradicionalmente habían sido muy sensibles a las

penicilinas.

Recientemente se ha dado la voz de alarma por la diseminación de cepas de bacilo

tuberculoso resistentes a los quimioterápicos de elección a los que eran sensibles. La

capacidad de las bacterias de desarrollar resistencias constituye una seria amenaza al

futuro uso de los antibióticos, y hace que se tengan que invertir grandes sumas de dinero y

esfuerzos de investigación adicionales para intentar hacer frente al problema. Algunos

autores han comparado este problema con el episodio de Alicia en el País de las

Maravillas en el que la Reina Roja tenía que correr cada vez más deprisa para quedarse en

el mismo sitio.

Sin embargo, algunos quimioterápicos de última generación han vuelto a levantar esperanzas: las

fluoroquinolonas están manteniendo e incluso incrementando su efectividad. Por otro lado, hay que

pensar en un dato de tipo evolutivo: la mayor parte de las especies bacterianas han sido

seleccionadas de modo natural con fenotipos sensibles a antibióticos; los cambios genéticos

mutacionales que las convierten en resistentes puede que disminuyan su adaptación a otros factores

ecológicos, de modo que probablemente la presión de los antibióticos en realidad conduzca en

muchos casos a un equilibrio entre cepas sensibles y cepas resistentes. De hecho se ha

comprobado un descenso en la frecuencia de cepas resistentes a los antibióticos que se introdujeron

hace más tiempo, lo que quizá indique que para ellos se está alcanzando dicho equilibrio.

Aclaraciones de nomenclatura:

llamamos cepa insensible a aquella cuyo fenotipo silvestre le permite "resistir" de modo

natural a un determinado antibiótico. La base de esta insensibilidad suele ser alguna

estructura de la bacteria que actúa como barrera (como por ejemplo, la membrana externa

de Gram-negativas, que dificulta el paso de muchos agentes antibacterianos).

Llamamos cepa resistente a una variante surgida por cambios genéticos a partir de un

fenotipo silvestre originalmente sensible.

2. BASES GENÉTICAS DE LA RESISTENCIA

Page 19: Clasificación de los antibióticos

Una de las aplicaciones prácticas más interesantes de los avances realizados en las últimas

décadas en el campo de la Genética Bacteriana ha sido comprender los mecanismos genético-

moleculares de la resistencia a antibióticos, lo que está permitiendo un "ataque" más racional a este

problema clínico. Una cepa bacteriana puede volverse resistente a un antibiótico por dos tipos

principales de mecanismos:

1. mutación en un gen cromosómico

2. introducción de un plásmido R de resistencia. Este segundo mecanismo supone el problema

más serio, ya que:

a. está muy extendido;

b. puede conferir resistencia a varios antibióticos a la vez

c. a diferencia del mecanismo mutacional, no suele suponer una desventaja adaptativa

(no disminuye la tasa de crecimiento de la bacteria ni le hace perder sus

propiedades de virulencia).

2.1. SELECCION DE MUTANTES RESISTENTES

Como veremos en la sección de Genética, las mutaciones génicas se dice que son espontáneas

cuando ocurren sin intervención de procedimientos mutagénicos experimentales. Las mutaciones

bacterianas espontáneas son aleatorias, y afectan a un gen cualquiera con frecuencias dentro del

rango de 10--5 a 10--10 por célula y división.

En los años 50 se observó el siguiente fenómeno: cuando un cultivo bacteriano de una cepa sensible

a un antibiótico se pone en contacto con ese antibiótico, al cabo del tiempo se comprueba que todo

el cultivo consta de bacterias resistentes. ¿Acaso las bacterias son organismos "lamarckianos" en

los que el antibiótico provoca al cambio de carácter heredable? A través de experimentos que

veremos oportunamente quedó demostrado que lo único que hace el antibiótico es seleccionar los

mutantes resistentes espontáneos que surgen en la población independientemente de la

presencia del agente selectivo.

Esta es precisamente la base genética del surgimiento de ciertas cepas patógenas resistentes a

antibióticos: el fármaco inhibe o mata las bacterias silvestres sensibles, pero no afecta a los pocos

Page 20: Clasificación de los antibióticos

individuos que por mutación espontánea hayan adquirido un alelo resistente; estos individuos se

multiplican, de modo que al final son los más prevalentes.

El conocimiento de la frecuencia de aparición de mutación a resistencia a un quimioterápico o

antibiótico en una determinada especie bacteriana, así como el sitio de acción de dicho fármaco, son

factores importantes para una aproximación racional a la quimioterapia.

Así por ejemplo, el bacilo tuberculoso produce frecuentemente lesiones en el pulmón, donde se

concentran enormes cantidades de la bacteria. Aquí, la quimioterapia con un solo agente no da

éxito, ya que aunque ese agente mate a casi todos los individuos de esta especie bacteriana, no

afectará a la pequeña subpoblación que posea el alelo resistente; estos pocos individuos

sobrevivirían a este tratamiento, y recolonizarían el resto del pulmón, por lo que la infección

persistiría. Así pues, en este tipo de casos hay que tratar con varios quimioterápicos

simultáneamente (la probabilidad de resistencias múltiples basadas en mutaciones espontáneas

equivale al producto de las probabilidades individuales).

En la sección 3 de este capítulo veremos algunos ejemplos concretos de resistencia a antibióticos

debida a mutaciones en genes cromosómicos.

2.2...RESISTENCIA POR INTERCAMBIO GENÉTICO

La principal amenaza al éxito de la quimioterapia está representada por la transmisión genética

de plásmidos de resistencia a antibióticos (plásmidos R).

Veamos un poco de historia: en los años 50, poco después de la introducción de los primeros

antibióticos, se detectó en Japón un espectacular aumento de pacientes de disentería bacilar

resistentes al tratamiento con varios de estos antibióticos. Las cepas deShigella dysenteriae aisladas

de estos pacientes poseían el fenotipo SuR, StrR, CmR, TetR. Se comprobó que los genes

correspondientes a esas resistencias formaban parte de un gran plásmido. Los plásmidos de este

tipo se denominan plásmidos R. Pero aún más: los mismos pacientes tenían en sus intestinos cepas

de Escherichia coli (que como sabemos ya, es un simple comensal que forma parte de nuestra flora

endógena) que eran igualmente resistentes a esos antibióticos. Ello sugería que este tipo de

plásmidos se podía transferir de unas especies a otras. La explicación estribaba en un fenómeno de

intercambio dependiente de contactos célula-célula, llamado conjugación.

Page 21: Clasificación de los antibióticos

En resumidas cuentas, se descubrió que existen plásmidos R capaces de diseminarse por

conjugación no sólo entre células de la misma especie, sino entre especies distintas, incluyendo

bacterias patógenas.

Al poco tiempo comenzaron a aparecer en Occidente cepas patógenas resistentes a uno o varios

antibióticos. Actualmente las cepas con resistencias múltiples codificadas por plásmidos son muy

abundantes en todo el mundo, lo que complica (y a veces desaconseja) la quimioterapia.

Existen plásmidos R de distintos grupos de incompatibilidad. Son abundantes en Pseudomonas y en

Enterobacterias, desde donde pueden ser transferidos a una amplia gama de bacterias Gram-

negativas (plásmidos promiscuos). Daremos detalles de cómo están organizados y cómo se

transmiten por conjugación los plásmidos R

Aparte de los plásmidos R conjugativos existen otros no conjugativos, que sin embargo pueden ser

transferidos entre distintas bacterias por otros medios:

los plásmidos no conjugativos movilizables pueden ser transferidos por otro plásmido

conjugativo compatible residente en la misma célula

. Por transducción (mediante bacteriófagos

por transformación (ADN desnudo del plásmido puede ser captado por una bacteria

sensible receptora

Ventajas adaptativas de los plásmidos R

1. Los plásmidos R han evolucionado en respuesta a presiones selectivas ambientales

(antibióticos usados por los humanos o inhibidores presentes en los medios naturales de las

bacterias).

2. Son capaces de conferir varias resistencias simultáneamente a las bacterias que los

adquieran.

Page 22: Clasificación de los antibióticos

3. Tienen capacidad de diseminarse epidémicamente de modo "horizontal" (es decir, entre

células distintas de la misma especie o -en el caso de los promiscuos- distintas especies).

4. Están constituidos por "módulos" móviles (transposones: de modo que tienen flexibilidad

para adquirir nuevos módulos a partir de otras especies.

5. Economía: cuando no existe presión selectiva, pueden perderse de la mayor parte de las

bacterias de una determinada población (curación espontánea), pero su modo de

transmisión "epidémica" los capacita para diseminarse rápidamente a la mayoría de la

población cuando la ocasión lo requiere (cuando vuelve la presión selectiva).

6. No tienen apenas efectos negativos sobre los demás caracteres de la bacteria (incluyendo,

en las patógenas, su poder virulento).

7. Muchos de ellos responden a mayores concentraciones del antibiótico aumentando su

número de copias (amplificación del número de copias en los plásmidos de control relajado:

repasar.

Otro ejemplo de esta facultad de diseminación y evolución lo tenemos en que desde que los

hospitales hacen uso frecuente de detergentes catiónicos como desinfectantes, ha crecido la

proporción de cepas de Staphylococcus resistentes a dichos agentes.

Como se puede comprender, el estudio epidemiológico de los plásmidos R reviste actualmente un

gran interés de cara a la salud pública. Este tipo de estudios recurre principalmente a dos tipos de

enfoques:

por detección de grupos de incompatibilidad (algo complejo);

o análisis de restricción y comparación de mapas físicos (más fácil y rápido).

3...MECANISMOS BIOQUIMICOS IMPLICADOS EN LA RESISTENCIA A ANTIBIOTICOS

Los principales mecanismos se pueden agrupar de la siguiente manera:

1. Disminución de la permeabilidad hacia el antibiótico.

2. Inactivación enzimática del antibiótico

3. Modificación química de la diana sobre la que actúa el antibiótico

4. Síntesis de una enzima resistente.

Page 23: Clasificación de los antibióticos

3.1... DISMINUCION DE LA PERMEABILIDAD CELULAR HACIA EL ANTIBIOTICO

Modificación de una barrera preexistente

Como ya sabemos, la membrana externa de Gram-negativas supone una barrera natural que hace

que muchas bacterias de este grupo sean insensibles a varios antibióticos (p. ej., la vancomicina y

la bacitracina no pueden atravesar las porinas).

No todas las bacterias Gram-negativas son igualmente impermeables a los mismos antibióticos:

Entre las menos impermeables están Haemophilus y Neisseria, que dejan pasar a

numerosos ß-lactámicos.

Las Enterobacterias suelen ser intermedias.

Las bacterias del gen. Pseudomonas son insensibles a la mayoría de antibióticos ß-

lactámicos, porque no pueden pasar a través de la membrana externa. Se han aislado

mutantes que se han vuelto resistentes a los ß-lactámicos de última generación: el cambio

ha afectado a una determinada porina que ahora no deja pasar a estos nuevos antibióticos.

En otros casos, la resistencia se debe a alteraciones en la cápsula: algunos neumococos resistentes

a estreptomicina y eritromicina dependen de este tipo de mecanismo.

Mecanismo de extrusión activa del antibiótico

El ejemplo más típico estriba en la resistencia a las tetraciclinas desarrollada por muchas bacterias.

Como sabemos, el efecto inhibidor de las tetraciclinas depende de la acumulación activa de este tipo

de antibióticos por parte de las bacterias. Pues bien, ciertos plásmidos R poseen transposones

(como el Tn10 o el Tn1721) que codifican un sistema para "bombear" tetraciclina desde el interior

bacteriano hacia el exterior, en contra del gradiente de concentración.

Igualmente se conocen resistencias a sulfamidas dependientes de un mecanismo específico de

impermeabilidad.

Alteración del mecanismo de transporte del antibiótico

Page 24: Clasificación de los antibióticos

Cuando el antibiótico accede al interior bacteriano por algún mecanismo de transporte específico,

una mutación que afecte a dicho sistema de transporte supondrá una mayor resistencia al

antibiótico. Por ejemplo, en E. coli la cicloserina entra aprovechando el sistema de transporte de la

valina o la glicocola. Determinados mutantes incapaces de transportar estos aminoácidos son

resistentes a la cicloserina.

3.2...INACTIVACION ENZIMATICA DEL ANTIBIOTICO

Este tipo de mecanismo depende en muchos casos de plásmidos R. Los ejemplos típicos son las

resistencias a ß-lactámicos, la resistencia al cloranfenicol y las resistencias a aminoglucósidos.

Resistencia a ß-lactámicos por acción de ß-lactamasas

Como ya sabemos, ciertas bacterias producen penicilinasa (ß-lactamasa), capaz de abrir el anillo

ß-lactámico de la penicilina para dar ácido peniciloico, que carece de actividad antibacteriana. Lo

mismo ocurre con las cefalosporinas, donde la ß-lactamasa (cefalosporinasa) genera un producto

inestable inactivo que se descompone rápidamente. Sin embargo, la naturaleza de la cadena lateral

(grupo acilo, R) influye notablemente en la susceptibilidad de rotura del anillo ß-lactámico por las

lactamasas.

ß-lactamasas codificadas por cromosoma y de bajo nivel (ß-lactamasas de tipo TEM).

Están muy distribuidas entre bacterias Gram-negativas, y confieren resistencia a cefalosporinas y

penicilinas. La base de la resistencia en muchos casos es la siguiente: cuando se expone la bacteria

al ß-lactámico durante mucho tiempo, pueden seleccionarse determinadas mutaciones en genes

cromosómicos que codifican proteínas parecidas de tipo PBP, de modo que adquieren un fuerte

promotor que permite su expresión a alto nivel. Este tipo de ß-lactamasa es excretada al medio,

donde inactiva al antibiótico.

Page 25: Clasificación de los antibióticos

ß-lactamasas de origen plasmídico.

En la Gram-positiva Staphylococcus aureus existen cuatro variantes, responsables del espectacular

aumento de cepas resistentes de esta especie surgidas en los años 50. Se trata de

enzimas inducibles: el gen que codifica la ß-lactamasa se induce por pequeñas cantidades de

penicilina o cefalosporina, y se producen enormes cantidades del antibiótico, que se excreta, de

modo que inactiva al ß-lactámico en el entorno de la bacteria. El gen responsable es portado por

plásmidos de tipo R (que llevan genes de resistencia para otros antibióticos).

En las Gram-negativas se han descubierto unos 20 tipos de ß-lactamasas de codificación

plasmídica. Suelen ser enzimas de síntesis constitutiva que se expresan a bajos niveles, y cuya

localización es periplásmica; esta localización permite que el antibiótico sea inactivado antes de

que llegue a la membrana citoplásmica, donde se localizan las proteínas diana de los ß-lactámicos.

Algunas de ellas vienen codificadas por genes plasmídicos que forman parte de transposones.

¿Cuál es el origen de las ß-lactamasas?

Aunque la prevalencia de cepas (sobre todo patógenas) resistentes a ß-lactámicos es un fenómeno

que se "disparó" desde los años 50 con el uso masivo de estos antibióticos, está claro que la

resistencia debía de existir previamente al uso humano de los antibióticos. La aplicación clínica a

gran escala (incluyendo el abuso) de las penicilinas y cefalosporinas sólo ha permitido que veamos

en acción un caso "acelerado" de evolución bacteriana, donde las cepas más aptas han sobrevivido

y se han multiplicado, y en el que, merced a los procesos de intercambio genético y a la construcción

"modular" (transposones) de muchos plásmidos R, las entidades genéticas responsables se han

diseminado de unas especies bacterianas a otras. Se supone que en la Naturaleza (p. ej., en los

suelos), ciertas cepas bacterianas, antes de la aparición de la Quimioterapia, poseían ya

mecanismos para destruir los ß-lactámicos segregados por hongos con los que coexistían.

Profundizando más en el tema, parece que las propias ß-lactamasas proceden evolutivamente (por

mutaciones sucesivas) de alguno de los genes que originalmente codificaban algunas de las

"autolisinas" (PBPs) que intervienen en la maduración del peptidoglucano. Es decir, las ß-

lactamasas serían formas modificadas de las mismas dianas (p. ej., las transpeptidasas) sobre las

que actúan los ß-lactámicos.

Page 26: Clasificación de los antibióticos

Como sabemos, los ß-lactámicos forman complejos covalentes estables con

algunas de las PBPs (peniciloil-PBPs), que hacen que estas autolisinas se inactiven.

Pues bien, existen indicios de que las ß-lactamasas serían unas "autolisinas"

evolucionadas que en vez de formar complejos estables con los ß-lactámicos, se

habrían especializado en cortar el anillo lactámico (dando peniciloico) a expensas de

su actividad transpeptidasa original.

Resistencia al cloranfenicol

La resistencia al cloranfenicol suele deberse a una enzima inactivante de dicho antibiótico,

denominada cloranfenicol-acetiltransferasa (CAT), que normalmente está codificada por genes

plasmídicos. Uno de los genes de CAT de Gram-negativas más estudiados forma parte del

transposón Tn9.

La CAT convierte el cloranfenicol en su derivado 3-acetoxi, usando el acetil-Coa; a continuación una

reacción química (no catalizada por enzima) hace que el grupo acetoxi pase a la posición 1;

finalmente ocurre una segunda acetilación catalizada enzimáticamente, que genera el producto final,

1,3-diacetoxi-cloranfenicol. Los derivados mono o diacetilados del cloranfenicol son inactivos como

antibióticos.

Resistencia a ciertos aminoglucósidos

Como ya vimos en el capítulo anterior, los aminoglucósidos son un grupo amplio y abundante de

antibióticos, por lo que no es sorprendente que las bacterias hayan evolucionado distintos

mecanismos para inactivarlos; se pueden agrupar en tres tipos:

Fosforilación

Adenilación

Acetilación

Las fosforilaciones y adenilaciones se dan sobre grupos -OH susceptibles, mientras que las

acetilaciones recaen sobre determinados grupos -NH2.

Page 27: Clasificación de los antibióticos

La modificación enzimática de los aminoglucósidos ocurre en el espacio periplásmico o en la

membrana citoplásmica, y produce un doble efecto:

el antibiótico modificado covalentemente ya no puede usar el mecanismo de transporte

facilitado a través de la membrana; por lo tanto, accede en menor cantidad al citoplasma;

el compuesto modificado ya no puede afectar al ribosoma, por lo que no ejecuta acción

inhibitoria sobre el crecimiento de la bacteria.

3.3. MODIFICACION QUIMICA DE LA DIANA DEL ANTIBIOTICO

Resistencia a la estreptomicina

La mutación cromosómica strA produce una proteína ribosómica S12 alterada que impide la unión

de la estreptomicina.

Resistencia a la eritromicina

Ciertos plásmidos de cepas de Staphylococcus aureus y de Streptococcus codifican una metilasa

de ARN inducida por la presencia de eritromicina: esta enzima modifica por metilación un

determinado nucleótido del ARNr 23S de la subunidad grande del ribosoma. Concretamente

introduce dos metilos en el N de una determinada adenina, usando S-adenosilmetionina (SAM)

como donador. Esto produce un cambio conformacional en el ribosoma que disminuye su afinidad

hacia la eritromicina y hacia la lincomicina (resistencia cruzada a los dos antibióticos).

El mecanismo genético subyacente al carácter inducible de la metilasa es muy interesante; en lugar

de un mecanismo a nivel transcripcional, como es habitual en las bacterias , se trata de un

mecanismo de regulación traduccional: en las bacterias en ausencia de eritromicina el ARNm de la

enzima posee una estructura secundaria que evita su traducción por los ribosomas, pero en

presencia de eritromicina este ARNm cambia de conformación y puede ser leído, produciéndose la

metilasa que inactivará la diana del antibiótico.

Resistencia a las rifamicinas

Page 28: Clasificación de los antibióticos

Las rifamicinas actúan uniéndose a la subunidad ß de la ARN polimerasa eubacteriana. La

resistencia a estos antibióticos depende de una mutación cromosómica que altera dicha subunidad,

haciéndola insensible a estos inhibidores.

Resistencia a las quinolonas, novobiocina y coumermicina

Las mutaciones cromosómicas que interesan a la subunidad A de la ADN-girasa bacteriana

producen resistencia al ácido nalidíxico. Sin embargo, las quinolonas de última generación

(fluoroquinolonas como el ciprofloxacino) no se ven afectadas, quizá debido a la enorme potencia de

estos quimioterápicos.

Las mutaciones cromosómicas que afectan a la subunidad B de la girasa rinden resistencia a la

novobiocina y a la coumermicina

3.4. SINTESIS DE UNA NUEVA ENZIMA RESISTENTE

Resistencia a sulfamidas

Determinados plásmidos R portan genes de resistencia a sulfamidas (SuR), que codifican una

dihidropteroico sintetasa muy resistente a la acción de estos quimioterápicos, debido a que tienen

una afinidad 10 000 veces menor que la enzima normal codificada por el cromosoma.

Resistencia a trimetoprim

Muchos plásmidos R llevan un gen que codifica una dihidrofolatorreductasa (DHFR) muy resistente

al trimetoprim.

Resistencia a meticilina

En muchos hospitales medran cepas muy peligrosas de Staphylococcus aureus resistentes al ß-

lactámico meticilina. Estas cepas producen una forma especial de proteína PBP2 (la llamada

PBP2a) que posee una baja afinidad por los ß-lactámicos, incluyendo la meticilina. Parece que el

gen codificador correspondiente reside en un transposón.

Mecanismos de acción

Page 29: Clasificación de los antibióticos

La acción del agente antibacteriano es lograda mediante los siguientes mecanismos de acción:

inhibición de la síntesis de la pared celular

inhibición de la síntesis de proteínas

inhibición del metabolismo bacteriano

inhibición de la actividad o síntesis del ácido nucleico

alteraciones en la permeabilidad de la membrana celular

Con cualquiera de estas acciones o con una combinación de ellas, el germen es incapaz de

sobrevivir.

Mecanismos de resistencia

Un germen puede desarrollar resistencia ante un antibiótico. Esto quiere decir que será incapaz de

dañar a dicho germen. La resistencia puede desarrollarse por mutación de los genes residentes o

por adquisición de nuevos genes:

Inactivación del compuesto

Activación o sobreproducción del blanco antibacteriano

Disminución de la permeabilidad de la célula al agente

Eliminación activa del compuesto del interior de la célula

La resistencia de los gérmenes a los antibióticos es en la actualidad uno de los grandes desafíos

para las autoridades de salud.

Mecanismo de acción de los antibióticos

Page 30: Clasificación de los antibióticos

Representación de un péptido corto (verde) precursor de la pared celular de una bacteria unido al

antibiótico vancomicina (azul). El péptido en cuestión se une a la vancomicina por cinco enlaces de

hidrógeno (líneas punteadas).

Debido a que los antibióticos tienen efectos sobre una diversidad de bacterias, sus mecanismos de

acción difieren basados en las características vitales de cada organismo y que, por lo general, son

objetivos que no existen en las células de mamíferos.

Pared celular

Algunos antibióticos ejercen su función en regiones y orgánulos intracelulares, por lo que son

ineficaces en bacterias que contengan una pared celular, a menos que se logre inhibir la síntesis de

esta estructura exterior, presente en muchas bacterias, pero no en animales. Muchos antibióticos

van dirigidos a bloquear la síntesis, exportación, organización o formación de la pared celular,

específicamente los enlaces cruzados del peptidoglicano, el principal componente de la pared

celular, sin interferir con los componentes intracelulares.18 Esto permite alterar la composición

intracelular del microorganismo por medio de la presión osmótica. Como la maquinaria intracelular

permanece intacta, ello aumenta la presión interna sobre la membrana hasta el punto en que ésta

cede, el contenido celular se libera al exterior, y la bacteria muere. También permiten la entrada de

otros agentes antimicrobianos que no pueden atravesar la pared celular.3 Algunos ejemplos clásicos

son:

la bacitracina: del grupo de los péptidos, inhibe al transportador lipídico del peptidoglucano hacia

el exterior de la célula.

la penicilina: en el grupo de los betas lactámicos, inhibe la transpeptidación, una reacción en la

que se producen los enlaces cruzados de la pared celular y bloquea los inhibidores de las

autolisinas.

Page 31: Clasificación de los antibióticos

las cefalosporinas: otro tipo de moléculas que inhiben la transpeptidación, por unión a las

proteínas PBPs, implicadas en la última fase de la formación de la pared celular.

Membrana celular

Ciertos antibióticos pueden lesionar directa o indirectamente —al inhibir la síntesis de los

constituyentes— la integridad de la membrana celular de las bacterias y de ciertos hongos.

Las polimixinas, por ejemplo, son antibióticos que actúan como surfactante o detergente que

reacciona con los lípidos de la membrana celular de las bacterias. Ello destruye la integridad de la

permeabilidad de la membrana. Los elementos hidrosolubles y algunos que son tóxicos para el

germen, pueden así entrar sin restricción al interior celular. La gramicidina A forma poros o canales

en las bicapas lipídicas.

Acción sobre ácidos nucleicos (ADN y ARN) y proteínas

Algunos antibióticos actúan bloqueando la síntesis del ADN, ARN, ribosomas, ácidos nucleicos o

las enzimas que participan en la síntesis de las proteínas, resultando en proteínas

defectuosas. La mitomicina es un compuesto con estructura asimétrica y que se fija a las hélices del

ADN e inhibe o bloquea la expresión de la enzima ADN polimerasa y, por ende, la replicación del

ADN y el ensamblaje de las proteínas. La actinomicina, por su parte, ejerce su mecanismo en la

misma manera que la mitomicina, solo que es una molécula simétrica.

Las sulfamidas son análogos estructurales de moléculas biológicas y tienen parecido a las moléculas

normalmente usadas por la célula diana. Al hacer uso de estas moléculas farmacológicas, las vías

metabólicas del microorganismo son bloqueadas, provocando una inhibición en la producción

de bases nitrogenadas y, eventualmente, la muerte celular.

Las quinolonas y fluoroquinolonas actúan sobre enzimas bacterianas del

tipo girasas y topoisomerasas del ADN, responsables de la topología de los cromosomas, alterando

el control celular sobre la replicación bacteriana y produciendo una alteración en la lectura del

mensaje genético .

Acción sobre los ribosomas

Aproximadamente la mitad de los antibióticos actúan por inhibición de los ribosomas bacterianos, los

orgánulos responsables de la síntesis de proteínas y que son distintos en composición de los

ribosomas en mamíferos. Algunos ejemplos incluyen los aminoglucósidos (se unen de forma

irreversible a la subunidad 30S del ribosoma), las tetraciclinas (bloquean la unión del aminoacil

Page 32: Clasificación de los antibióticos

ARNt al complejo ARNm-ribosoma), eritromicina (se fijan de manera específica a la porción 50S de

los ribosomas bacterianos) y la doxiciclina.