Antibioticos

Del  griego, anti - contra  y bios – vida

Cualquier sustancia química producida por un microorganismo que, en bajas concentraciones, inhiba el crecimiento o mate a otros microorganismos

Una propiedad común a todos los antibióticos es la

ü   Toxicidad selectiva: superior para los organismos invasores que para los animales o los seres humanos que los hospedan.

Datos historicos.

o     El mecanismo de acción de los antibióticos se   conoció de forma científica hasta el siglo XX

o        La utilización de compuestos orgánicos en el tratamiento de la infección se conoce desde la antiguedad.

o        La primera observación del efecto antibiótico fue realizada por el quím.francés Louis Pasteur (XIX), al descubrir que bacterias saprofíticas podían destruir gérmenes del carbunco (ántrax).

o        Paul Ehrlich (XX) ensayó la sínt. de compuestos orgánicos capaces de atacar de manera selectiva a los microorganismos infecciosos sin lesionar al organismo hospedador. Desarrolla (1909) el salvarsán. Compuesto químico de arsénico con acción selectiva frente a las espiroquetas de la sífilis.     Único tratamiento eficaz contra la sífilis hasta la purificación de la penicilina en la década de 1940.

o        Alexander Fleming (1920) +bacteriólogo británico+ encontró a la lisozima en secreciones corporales como las lágrimas o el sudor, en ciertas plantas y sustancias animales que presentaba actividad antimicrobiana, principalmente frente a bacterias no patógenas. Descubrió (1928) de forma accidental la penicilina, del hongo Penicillium notatum. Esta sustancia demostró su eficacia frente a cultivos de laboratorio de bacterias patógenas como las de la gonorrea, la  meningitis o la septicemia.

o        La estreptomicina descubierta en 1944 por el biólogo americano Selman Waksman y cols.   Efectiva en el tratamiento de muchas enfermedades infecciosas, incluidas algunas contra las que la penicilina no es eficaz, como la tuberculosis.

o        Desde la generalización del empleo de los antibióticos en 1950, cambio de forma radical el panorama de las enfermedades.  Enfermedades infecciosas que habían sido la primera causa de muerte, como la tuberculosis, la neumonía o la septicemia, son mucho menos graves en la actualidad.

Avance espectacular en el campo de la cirugía, permitiendo la realización de operaciones complejas y prolongadas sin un riesgo excesivo de infección

Los avances han sido pocos en el campo del tratamiento de las infecciones virales.

Existen para el tratamiento del herpes zoster o de la varicela y se está realizando  intensa labor para encontrar un tratamiento eficaz contra la infección del  VIH.

Se ha descubierto un gran número de antibióticos, pero , menos del 1 % de ellos han sido de valor práctico en medicina.

Sensibilidad bacteriana. 

Algunos antibióticos pueden hacerse más efectivos mediante modificaciones químicas: antibióticos semisintéticos. Bacterias Gram (+) son generalmente más sensibles a los antibióticos que las bacterias Gram (-).

Un antibiótico que actúa tanto sobre bacterias Gram (+) como Gram (-), se dice que es un antibiótico de amplio espectro.

Un antibiótico de amplio espectro encuentra  uso médico más extenso que un antibiótico de corto espectro, el cual sólo actúa sobre un único grupo de microorganismos.

Un antibiótico de espectro corto puede ser muy valioso para el control de microorganismos que no responden a otros antibióticos.

Algunos antibióticos tienen un espectro de acción extremadamente limitado, siendo sólo efectivos sobre una especie bacteriana

Los antibióticos y otros agentes quimioterapéuticos pueden agruparse basándose en su estructura química o en su modo de acción.

En las bacterias, las dianas importantes para la acción de los antibióticos son:

q   Pared celular

q   Membrana citoplasmática

q   Procesos biosintéticos de la síntesis de proteínas

q   Ácidos nucleicos.

Antibióticos  b-lactámicos:

Uno de los grupos de antibióticos más importantes tanto históricamente como clínicamente, es el grupo de los lactámicos

• Penicilinas
•  Cefalosporinas
•  Cefamicinas

La penicilina G

v  Su acción está restringida a Gram (+).

v  Se ha descubierto un gran número de otras penicilinas, algunas son bastante efectivas frente a Gram (-).

v  Uno de los avances más significativos en el campo de los antibióticos, ha sido el descubrimiento y el desarrollo de estas nuevas penicilinas.

v  La ampicilina y la carbenicilina son penicilinas semisintéticas que poseen espectro de actividad antibiótica más amplio, incluyen varias bacterias Gram (-).

v  Diferencias estructurales N-acilo de estas penicilinas semisintéticas les permite ser transportadas dentro de las células Gram (+) en donde inhiben la síntesis de la pared celular.

v  La penicilina G es sensible a la b-lactamasa, una enzima producida por un número de bacterias resistentes a la penicilina.

v  Las penicilinas semisintéticas oxacilina y meticilina son útiles porque son resistentes a las b-lactamasas.

  Mecanismos de acción:

v  Potentes inhibidores de la síntesis de la pared celular.

v  Una caract. de la síntesis de la pared celular es la reacción de transpeptidación que da como resultado la unión, mediante enlaces transversales, de dos cadenas de peptidoglicanos-

v  Las transpeptidasas son capaces de unirse a la penicilina u otros antibióticos con anillo  b-lactamico.

v  Por ello, se conocen como proteínas de unión a las penicilinas (pBPs, de penicillin binding proteins).

v  Las pBPs se unen fuertemente a la penicilina y ya no pueden seguir catalizando la reacción de la transpeptidasa.

v  La pared celular continúa sintetizándose pero sin enlaces transversales, haciendose cada vez más débil a medida que se va depositando el esqueleto de peptidoglicano.

v  Además, el compejo antibiótico-pBPs estimula la liberación de autolisinas que digieren la pared celular existente.

v  El resultado es una pared celular debilitada y finalmente degradada.

v  Las diferencias de presión osmótica dentro de la célula y de fuera de ella, lisan la célula.

v  Como la pared celular y los mecanismos de su síntesis son únicos para las bacterias, los b-lactamicos poseen una gran especificidad y no son tóxicos para las células hospedadoras.

Cefalosporinas. 

• Las cefalosporinas contienen el anillo b-lactámico.
• Poseen un anillo de dihidrotiacina de seis miembros, en lugar del anillo tiazólico de cinco miembros de las penicilinas.
• Las cefalosporinas tienen el mismo modo de acción que las penicilinas.
• En general, las cefalosporinas tienen un espectro de actividad más amplio que las penicilinas y con frecuencia son más resistentes a la acción de los enzimas  que destruyen  los  anillos  b-lactámicos, las  b-lactamasas.
• p.e. la ceftriaxona es altamente resistente a las b-lactamasas y ha sustituído a la penicilina como fármaco de elección para el tx. de infecciones debidas a Neisseria gonorrhoeae.

Antibióticos producidos por procariotas

Muchos antibióticos activos frente a procariotas son producidos por procariotas. Muchos de estos antibióticos tienen importantes aplicaciones clínicas.

• Antibióticos aminoglicósidos

Contienen aminoazúcares unidos por enlaces glicosídicos a otros aminoazúcares.

Son la estreptomicina y sus parientes kanamicina, gentamicina y neomicina, tobramicina, amikacina, etc.

Los aminoglicósidos se utilizan en clínica contra bacterias Gram (-).

La estreptomicina ha sido ampliamente utilizada para el tx. de la tuberculosis.

Históricamente, el uso de la estreptomicina para el tx. de la tuberculosis fue un avance médico muy importante, ya que fue el primer antibiótico capaz de controlar esta enfermedad infecciosa.

Sin embargo, actualmente no se utiliza mucho ninguno de los aminoglicósidos.

La estreptomicina ha sido sustituida por varios productos químicos de síntesis para el tratamiento de la tuberculosis, porque la estreptomicina causa graves efectos colaterales y además la resistencia a la estreptomicina se desarrolla fácilmente.

El uso de aminoglicósidos para el tratamiento de infecciones debidas a bacterias Gram (-) ha disminuido desde que se desarrollaron las penicilinas semisintéticas y las tetraciclinas.

Los aminoglicósidos se consideran ahora como antibióticos de segunda elección y se utilizan fundamentalmente cuando otros antibióticos son ineficaces.

Los aminoglicósidos actúan inhibiendo la síntesis de proteína interfiriendo con la unidad 30S del ribosoma .

• Antibióticos macrólidos

Los macrólidos contienen grandes anillos lactónicos unidos a una parte glucídica .

Se conocen variaciones, tanto en el anillo macrólido como en la parte glucídica y por ello existe una gran variedad de antibióticos macrólidos.

El macrólido mejor conocido es el antibiótico eritromicina, pero entre los macrólidos se encuentran también la oleandomicina, la espiramicina y la tylosina.

La eritromicina actúa como inhibidor de la síntesis de proteína intefiriendo con la subunidad 50S del ribosoma.

La eritromicina se usa comúnmente en clínica en lugar de la penicilina, en pacientes alérgicos a la penicilina y a otros antibióticos b-lactámicos.

La eritromicina ha resultado especialmente valiosa para el tratamiento de casos de legionelosis  a causa de la sensibilidad del agente etiológico Legionella pneumophila a este antibiótico.

• Las tetraciclinas

Las tetraciclinas son un importante grupo de antibióticos que tiene un amplio uso en clínica.

Fueron unos de los primeros llamados antibióticos de amplio espectro, que inhiben a casi todas las bacterias Gram (+) y Gram (-).

La estructura básica de las tetraciclinas consta de un sistema con un anillo naftaceno. A este anillo se unen algunos de los diversos componentes.

La clorotetraciclina, por ejem, tiene un átomo de cloro, mientras que la oxitetraciclina tiene un hidroxilo (OH) adicional y no tiene cloro.

Como la eritromicina y los aminoglicósidos, la tetraciclina es un inhibidor de la síntesis de proteína.

Interfieren con la función de la subunidad ribosómica 30S.

Las tetraciclinas y los b-lactámicos son los dos grupos más importantes de antibióticos de aplicación médica.

Visto en clase de Farmacología clínica por la Dr. Maria del Consuelo Flores Yañez.