Antibióticos: clasificación y mecanismos de acción Flashcards
Antecedentes históricos
El ATB fue descubierto en 1928 por Alexander Fleming al estudiar cultivo de Staphylococcus aureus, contaminando accidentalmente con hongo Penicillium Notatum. A partir de su conocimiento, concluyo que hongo secretaba molecula capaz de inhibir crecimiento bacteriano y con ello, nace el descubrimiento de la penicilina
Generalidades sobre antimicrobianos
Un antimicrobiano es cualquier molecula natural (producida por un organismo vivo, hongo o bacteria), sintetica o semisintética capaz de inducir la muerte o detención del crecimiento de cualquier microorganismo (bacteria, virus, hongo y parasitos)
Condiciones requeridas para un buen antibiótico
1.-Especificidad: espectro de unión a sitio específico de la bacteria (distinto de desinfectante que es inespecifico)
2.-Toxicidad selectividad: actividad maxima sobre bacteria sin afectar la celula hospedera
3.-Potencia biológica: concentración del ATB capaz de ejercer una acción específica
4.-Buena distribución tisular: no todos los ATB tienen la misma llegada a todos los sitios de excreción
5.-Estables, de bajo costo y faciles de administrar
*No existen ATB perfectos
Clasificación de los antibióticos
1.-Según su origen
2.-Según estructura química
3.-Según su actividad sobre las bacterias
4.-Según espectro de acción
5.-Según mecanismo de acción
1.-Según su origen
A) Biológico o natural
–>ATB sintetizado por algún microorganismo (hongo o bacteria)
Ej –> Penicilina (hongo penicillium notatum), polimixina (algunas bacterias bacillus polymyxa) o cloranfenicol (bacteria streptomyces venezuelae)
B) Sintetico
–>Compuestos cuyos nucleos son totalmente sintetizados en laboratorio
Ej –> Quinolonas, trimetoprim y sulfas
C) Semisintético
–>Molécula biológicamente sintetizada, son modificados en el laboratorio para mejorar propiedades fisico-quimicos, como su solubilidad
Ej –> Cefalosporinas de 2da y 3era generación o ampicilina (derivado de penicilina donde se reemplaza un H por grupo amino)
2.-Según estructura química
Hay una heterogeneidad, donde existen diversos ATB por lo que es dificil clasificarlos y se agrupan en familias
3.-Según su actividad sobre las bacterias
A) Bacteroiostaticos: ATB mantiene cantidad de bacterias constante en el tiempo, inhibiendo el crecimiento bacteriano (ej tetraciclina)
B) Bactericidas: ATB disminuye el numero de bacterias, siendo capaz de destruir o matas a las bacterias (ej penicilina)
4.-Según espectro de acción
A) Espectro reducido: ATB actua selectivamente frente a un grupo determinado de bacterias, por lo que no tienen efecto sobre el total de las bacterias
–>Vancomicina: cocos gram (+)
–>Gentamicina: bacilos gram (-)
B) Espectro amplio: ATB presentan actividad frente a la mayoria de los grupos bacterianos de importancia clínica
–>Penicilina: cocos gram (+), cocos gram (-) y bacilos gram (+)
–>Ampicilina: cocos gram (+), cocos gram (-) y algunos bacilos gram (-)
Tetraciclinas tienen amplio espectro, mientras que isoniazida, polimixina y vancomicina poseen un espectro reducido
5.-Según su mecanismo de acción
A) ATB que inhiben la síntesis de la pared bacteriana
B) ATB que alteran integridad de membrana celular
C) ATB que inhiben la síntesis de proteínas
D) ATB que inhiben síntesis de ácidos nucleicos
E) ATB que alteran metabolismo energético inhibiendo la síntesis de ácido fólico
A) ATB que inhiben la síntesis de la pared bacteriana
Componente principal de la pared bacteriana es el peptidoglicano, la forma de inhibir la sintesis puede ser por:
1.- Inhibición síntesis de precursores del peptidoglucano
–>D-cicloserina es capaz de inhibir enzima alanina ligasa y alanina racemasa evitando formación del peptido en la unión D.alanina-D.alanina
–>Fosfonomicinas es capaz de impedir formación del azucar por ser analogo estructural de fosfoenolpiruvato (PEP) que impide condensación entre UDP-NAcGlu y PEP para formar UDP-NacMur
2.- Inhibición de la transpeptidación
–>B-lactámicos: Pseudosustrato que se unen a la enzima transpeptidasa (PBP) que lleva a cabo el proceso de transpeptidación (ej penicilina)
–>Glicopéptidos: Se une al sustrato de la enzima PBP, bloqueando la transpeptidación (ej vancomicina). Como se trata de molecula de gran tamaño, solo funciona contra cocos gram (+) y no sobre gram (-) al no poder atravesar su membrana externa.
B) ATB que alteran integridad de membrana celular
Ej: polimixinas y antifúngicos
–>Polimixinas son ATB polipeptídicos policatiónicos naturales, sintetizados por las bacteria y que tienen espectro reducido de acción (solo gram -). Polimixina B y E (colistina) son capaces de interactuar con LPS de gram (-) a través de sus cargas catiónicas, siendo atraídas por la carga negativa de los fosfolípidos, donde penetran y forman poros que interrumpen la integridad de la membrana. Al hacer esto, se pierde la capacidad de síntesis de ATP y la permeabilidad selectividad en las bacterias.
C) ATB que inhiben la síntesis de proteínas
Existe heterogeneidad en estructura química de estos ATB, ya que pueden interactuar con las distintas subunidades de los ribosomas.
–>Macromolécula fundamental en la síntesis de proteínas es el ribosoma, el que presenta una subunidad mayor 50S y menor 30S
Cloranfenicol –> se une a subunidad mayor, inhibiendo síntesis del enlace peptídico
Estreptomicina –> se une a subunidad menor del ribosoma y produce lectura incorrecta del mRNA
Tetraciclinas –> impide la unión de tRNA a mRNA, que también tiene efecto negativo sobre síntesis de proteínas
*Los ribosomas de celulas eucariontes y procariontes son conservados, pero tienen estructuras diferentes, de manera que es posible utilizar ATB de mayor afinidad por ribosomas procariontes. Por lo tanto, el que presente mayor toxicidad selectiva para no inhibir la síntesis de proteínas en célula eucariontes es el de elección
D) ATB que inhiben síntesis de ácidos nucleicos
1.-Inhibición de la síntesis de DNA (ciprofloxacina y levofloxacina)
–>Ej quinolonas son capaces de interacturar con DNA girasas bacterianas, que son las enzimas encargadas de desenrollar el DNA y volverlo a enrollar una vez terminado el proceso de replicación. Al interactuar la quinolona, la bacteria no puede replicar el DNA, por lo que tiene efecto deletéreo
2.-Inhibición de la síntesis de RNA (rifamicina y rifampicina)
–>ATB interactúan directamente con la subunidad B de la RNA polimerasa dependiente de DNA, bloqueando la síntesis de mRNA, es decir, impide la transcripción
E) ATB que alteran metabolismo energético inhibiendo la síntesis de ácido fólico
Ácido fólico es importante por participación como cofactor en diversas reacciones enzimáticas como:
Síntesis de timida –> Síntesis DNA
Síntesis de purinas –> Síntesis de DNA y RNA
Síntesis de metionina –> Síntesis de proteínas
Ej: sulfonamida (como sulfametoxazol) es capaz de inhibir producción de ácido fólico, este es un ATB sintético, es analogo ácido para-aminobenzoico (PABA) que es precursos requerido para síntesis de ácido fólico, por lo que actúan como antimetabolitos inhibiendo competitivamente a la enzima
Si se suma sulfametoxazol y trimetoprim (también es capaz de inhibir síntesis de ácido fólico), resulta en combinación sinérgica llamada cotrimoxazol
*Sulfametoxazol: inhibe la primera enzima que es la dihidropteraro sintasa
*Trimetoprim: inhibe la ultima enzima que es la dihidrofolato reductasa
