Antibióticos: mecanismos de resistencia Flashcards
Definición general y clínica
Una bacteria resistente a los antibióticos es aquella capaz de crecer a una concentración tal de ATB que inhibe el crecimiento de otras bacterias de su misma especie
Las bacterias resistentes a un ATB son aquellas que NO son inhibidas por la presencia del ATB y que sobreviven a las concentración del ATB que alcanza a nivel sistémico, las cuales están determinadas por dosis normalmente usadas
Mecanismos de resistencia a los antibióticos
1.-Disminución de la permeabilidad de la bacteria
2.-Presencia de bombas de expulsión
3.-Mutación o reemplazo del sitio donde actúa el ATB
4.-Inactivación enzimática del ATB
1.-Disminución de la permeabilidad de la bacteria
En los gram (-), las porinas, ubicadas en la membrana externa, dejan pasar solutos hidrofílicos hacia el interior de las bacterias, donde ingresan los ATB B-lactámicos que inhiben a enzima PBP (encargada de la sintesis de peptidos glucano). De manera que una mutación que modifique a las porinas, ya sea haciendo su poro mas pequeño o disminuyendo su cantidad, genera que el ATB ya no pueda ingresar a la bacteria y por consiguiente tampoco puede acceder a su sitio blanco de acción
2.-Presencia de bombas de expulsión
Bombas de expulsión son estructuras proteicas presentes en gram (-) y (+).
–>En el caso de las gram (+), solo se asocia a nivel de la membrana interna en un sistema simple que requiere gasto energético para reconocer y expulsar el ATB al exterior. Mientras que en gram (-). estos sistemas proteicos son mas complejos, siendo capaces de eliminar el ATB directamente al medio extracelular desde el citoplasma o asociado a la membrana
3.-Mutación o reemplazo del sitio donde actúa el ATB
(Mutación del sitio donde actua el ATB)
a)Mutación del sitio donde actua el ATB
–>Si la bacteria acumula mutaciones al azar, alguna de ellas puede modificar el sitio blanco donde se une el ATB, impidiendo que este ejerza su acción inhibitoria
Ej: Resistencia a la estreptomicina (ATB que inhibe la síntesis de proteinas al unirse a la subunidad menor del ribosoma).
Ej: Resistencia a ciprofloxacina (ATB que se une a DNA girasas bloquenado el des-enrrollamiento del DNA)
*Estas mutaciones no solo afectan el sitio blanco, sino también a las proteínas, pero estas modificaciones deben ser de tal magnitud que no alteren su función fisiológica
3.-Mutación o reemplazo del sitio donde actúa el ATB
(Reemplazo del sitio donde actúa el ATB)
b)Reemplazo del sitio donde actúa el ATB
–>Consiste en la adquisión de genes que confieren resistencia, reemplazando el sitio donde actúa el ATB
Ej: SAMR, la cual naturalmente es sensible a B-lactámicos, pero aquella bacteria que adquirió gen mecA por transferencia horizontal de genes y codifica una PBP modificada denominada PBP2A, incapaz de unir el ATB, adquiere resistencia a todos los B-lactamicos
*Si bacteria tiene ambos genes, se inhibira la PBP pero la PBP2 seguirá funcionando
Ej: Enterococcus vancomicina-resistente, que posee genes que permiten síntesis de proteinas que modifican el péptido D.alanina-D.alanina, por lo que ATB no lo reconoce y no podra unirse
*La modificación del péptido no supone un problema para la PBP, de modo que lo reconoce y sintetiza peptidoglicano normalmente
4.-Inactivación enzimática del ATB
Mecanismo mas frecuente y el primero en ser descrito: resistencia a la penicilina por la presencia de enzima penicilinasa o b-lactamasa, capaz de hidrolizar enlace, dando origen a una molécula inactiva que no puede unirse a PBP ni inhibir síntesis de peptidoglicano
Ademas, se ha descrito inactivación enzimática por modificacione químicas, como por ejemplo
–>Enzima cloranfenicol transferasa incorpora grupos acetilos a la molécula de cloranfenicol, inactivándola. Por otro lado, la kanamicina puede modificarse por distantas maneras como acetilación, fosforilación o adenilación
*En resumen, las bacterias resistentes a estos ATB tienen genes que codifican para estas enzimas modificadoras
Resistencia a un ATB puede ser multifactorial
Una bacteria puede tener 1 o más mecanismos de resistencias para el mismo ATB. Por ejemplo, una bacteria resistente a B-lactámicos puede producir B-lactamasas, tener alteraciones en PBP propias o podría tener cambios en porinas que disminuyan permeabilidad a fármacos
Bases genéticas de la resistencia a ATB
1.-Resistencia natural o intrínseca:
–>Inmunidad frente a acción a la acción de las bacteriocinas sintetizadas por ellas mismas
–>Carencia del sitio blanco para el ATB (ej resistencia a B-lactámicos por el genero Mycoplasma que no sintetiza peptidoglucano por lo que no tiene PBP)
–>Pared celular como barrera natural de permeabilidad para el antibióticos (Ej vancomicina que no atraviesa pared gram -)
–>Falta de sistemas de transporte para el ATB
2.-Resistencia adquirida: modificación de la carga genetica de la bacteria por:
-Mutaciones: transferencia vertical (a la descendencia)
-Transferencia horizontal de gener mediante:
a)transformación: cuando incorpora DNA desnudo del ambiente al interior de la bacteria
b)transducción: cuando incorpora material genético vía fagos
c)conjugación: cuando plasmidio conjugativo es incorporado a la bacteria
Medición de susceptibilidad a un antibiótico en laboratorio
Metodos cualitativos:
1.-Tecnica de Kirby-Bauer –> Difusión
Metodo cuantitativos:
1.-Dilución
a)Dilución en caldo
b)Dilución en agar
2.-Difusión y dilución –> E-test
Antibiograma. por difusión: Tecnica de Kirby-Bauer
Es el método más usado, ya que es práctico y sencillo de realizar e instalar en el laboratorio. Permite analizar un gran número de ATB al mismo tiempo y entrega un resultado cualitativo, pudiendo determinar si la bacteria es sensible o resistente al ATB
1.-Para realizar un antibiograma es necesario sembrar la bacteria en un medio sólido (placa de Agar) donde con una tórula se deposita la bacteria
2.-Se añaden discos de papel impregnado con cantidad conocida de ATB. Se incuba a 37 grados por 18-24 horas. Si se observan zonas mas claras es porque hubo inhibición del crecimiento
3.-Para definir si la bacteria es sensible o resistente, se debe medir el diámetro del halo de inhibición, los cuales se comparan con valores de referencia, ya que o baste con que presente un halo de inhibición para determinar que la bacteria es sensible
Test de dilución
Metodo cuantitativo que puede realizarse en un medio sólido (Agar) y medio líquido (dilución seriada en caldo)
–>La dilución seriada en caldo se realiza en caldos con concentraciones crecientes de ATB (en base 2), donde se agrega un numero equivalente de bacterias en cada tubo y se incuban toda la noche. Al día siguiente se visualiza con turbidez conde hubo crecimiento bacteriano y translucido donde no hubo crecimiento. La finalidad ne esta serie es determinar cual es la concetración mas baja del ATB capaz de inhibir el crecmiento de la bacteria, es decir, la concentración inhibitoria mínima (CIM)
Microdilución
Es una variante del test de dilución, en la que se colocan placas de poliestireno de 96 micropocillos, que permite aumentar el número de muestras a analizar en un mismo tiempo y disminuir los volúmenes de reactivos, entregando la concentración inhibitoria mínima
Antibiograma por difusión+dilución: Técnica de E-test
Protocolo similar a método de Kirbi-Bauer, pero se reemplaza disco de papel por tira de papel impregnada con el ATB, que esta depositado en él en una gradiente de concentración.
El procedimiento consiste en inocular el microorganismo, colocar la tira en la placa, incubar la placa por 16 a 18 horas a 37 grados, y al día siguiente visualizar el resultado y la CIM.
La CIM corresponde a la concentración mas baja del ATB que permite iniciar el halo de inhibición. De este modo, el E-test muestra un resultado cualitativo y cuantitativo.
Concentración inhibitoria mínima (CIM)
Corresponde a la concentración mas baja de ATB que es capaz de inhibir el crecimiento bacteriano luego de 18 a 24 horas de incubación, la cual puede ser determinada con metodos de dilución
