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APUNTES ANTIBIOTICOS MECANISMOS DE ACCION
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Todo lo relacionado con los antibióticos y su mecanismos de acción
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PRINCIPALES GRUPOS DE ANTIBIÓTICOSI. Bado, N. Cordeiro, V. García, L. Robino, V. Seija, R. Vignoli
INTRODUCCIÓN
Dos descubrimientos importantes señalaron el comienzo de una nueva era en la
quimioterapia, y revolucionaron el tratamiento de las enfermedades infecciosas. El
primero fue el descubrimiento en 1935 de los efectos curativos del colorante rojo de
Prontosil en las infecciones por estreptococos. Este fue el precursor de las sulfonamidas.
El segundo, fue el que dio inicio a la edad de oro de la antibioticoterapia, nos referimos al
descubrimiento de la penicilina y su posterior desarrollo. Ésta fue descubierta por Fleming
en 1929 y en 1940 Florey, Chain y colaboradores, demostraron y publicaron un informe
acerca de su enorme potencia y la posibilidad de su extracción de los sobrenadantes del
cultivo del hongo Penicillium notatum.
El conocimiento actual sobre fisiología, metabolismo y genética bacteriana, así como los
recursos disponibles sobre modelación e interacción de moléculas hace esperar que cada
vez más los nuevos antimicrobianos sean sustancias puramente sintéticas con gran
especificidad por un sitio de acción previamente elegido, y con capacidad de sortear los
mecanismos de resistencia antibiótica.
Este capítulo se concentrará en algunas generalidades de los antibióticos y luego en las
principales características de los grupos de antibióticos más utilizados en la práctica
clínica.
No es nuestro objetivo sustituir los textos de farmacología, complemento imprescindible
para el conocimiento del tema antibióticos.
DEFINICIONES
Antimicrobiano: molécula natural (producida por un organismo vivo, hongo o bacteria),
sintética o semisintética, capaz de inducir la muerte o la detención del crecimiento de
bacterias, virus u hongos. Hoy en día no se utilizan moléculas de origen natural, por lo
cual no se establece más la diferenciación con quimioterápicos, término usado para
referirse a las moléculas de origen sintético y sus derivados. Utilizaremos el término
antibiótico para referirnos al subgrupo de antimicrobianos con actividad antibacteriana.
Los antibióticos constituyen un grupo heterogéneo de sustancias con diferente
comportamiento farmacocinético y farmacodinámico, ejercen una acción específica sobre
alguna estructura o función del microorganismo, tienen elevada potencia biológica
actuando a bajas concentraciones, y la toxicidad es selectiva con una mínima toxicidad
para las células de nuestro organismo. El objetivo de la antibioticoterapia es controlar y
disminuir el número de microorganismos viables, colaborando con el sistema
inmunológico en la eliminación de los mismos.
Existen distintos tipos de clasificaciones para agrupar a estas moléculas:
DE ACUERDO A LA INTERACCIÓN GERMEN-ANTIBIÓTICO
estos fármacos pueden dividirse en:
• bactericidas: su acción es letal, llevando a la lisis bacteriana;
• bacteriostáticos: a las concentraciones que alcanzan en el suero o tejidos impiden el
desarrollo y multiplicación bacteriana, pero sin llegar a destruirlas.
SEGÚN EL ESPECTRO DE ACCIÓN EN:
• antibióticos de espectro amplio, como aquellos antibióticos que son activos sobre un
amplio número de especies y géneros diferentes (aminoglucósidos y carbapenemes);
,• antibióticos de espectro reducido, antibióticos solo activos sobre un grupo reducido de
especies (penicilinas).
SEGÚN EL MECANISMO DE ACCIÓN
Es el mecanismo por el cual un antibiótico es capaz de inhibir el crecimiento o destruir una
célula bacteriana (ver figura 34.1). Se dividen en inhibidores de la formación de la pared
bacteriana, inhibidores de la síntesis proteica, inhibidores de la duplicación del DNA,
inhibidores de la membrana citoplasmática, e inhibidores de vías metabólicas.
Este es el esquema que se utilizará en este capítulo.
CLASIFICACIÓN SEGÚN FARMACOCINÉTICA Y FARMACODINAMIA
Por muchos años la susceptibilidad bacteriana se ha medido a través de pruebas in vitro,
como la determinación de la concentración inhibitoria mínima (CIM). Este número luego
era comparado con las concentraciones séricas o plasmáticas del antibiótico, alcanzadas
con las dosis habituales del mismo. Esto no tiene en cuenta la farmacocinética o la
farmacodinamia de cada antibiótico en particular. Cada clase de antibiótico es
metabolizada en forma diferente por nuestro organismo. No es lo mismo un betalactámico
con escasa penetración celular, que un macrólido que se concentra a nivel intracelular.
Esto es lo que llamamos farmacocinética: absorción, distribución, eliminación.
Por otro lado está la farmacodinamia, que intenta comprender las relaciones entre las
drogas y sus efectos, tanto deseables (muerte bacteriana en nuestro caso) como
indeseables.
Los antibióticos pueden clasificarse de acuerdo a la forma en que producen la muerte o
inhibición bacteriana, en antibióticos tiempo dependiente y concentración dependientes.
En el caso de los tiempo dependientes (betalactámicos y macrólidos) el éxito de la
terapéutica viene dado por mantener concentraciones por encima de la CIM por el mayor
tiempo posible interdosis (T por encima de CIM). En el caso de los concentración
dependientes (como aminoglucósidos y quinolonas) el éxito terapéutico viene dado por
lograr un buen pico sérico de concentración (Pico/CIM) o un buen área bajo la curva
(AUC/CIM), dependiendo de cada droga (ver figura 34.2).
, ANTIBIÓTICOS QUE ACTÚAN INHIBIENDO LA PARED BACTERIANA.
Betalactámicos
DEFINICIÓN
Los betalactámicos son un grupo de antibióticos de origen natural o semisintético, que se
caracterizan por poseer en su estructura un anillo betalactámico. Actúan inhibiendo la
última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana. Constituyen la familia más
numerosa de antimicrobianos y la más utilizada en la práctica clínica.
Se trata de compuestos de acción bactericida lenta, relativamente independiente de la
concentración plasmática, que presentan escasa toxicidad y poseen un amplio margen
terapéutico. Su espectro se ha ido ampliando a lo largo de los años por la incorporación
de nuevas moléculas con mayor actividad frente a los bacilos Gram negativos; pero la
progresiva aparición de resistencias adquiridas ha limitado su uso empírico y su eficacia
en determinadas situaciones.
CLASIFICACIÓN
El espectro de los betalactámicos incluye bacterias Gram positivas, Gram negativas y
espiroquetas. No son activos sobre los micoplasmas porque estos carecen de pared
celular, ni sobre bacterias intracelulares como Chlamydia y Rickettsia. La resistencia
natural de las micobacterias se debe a la producción de betalactamasas, probablemente
unida a una lenta penetración por las características de la pared.
Se pueden clasificar en cuatro grupos diferentes: penicilinas, cefalosporinas,
monobactámicos y carbapenemes.
Penicilinas
Son un grupo de antibióticos de origen natural y semisintético que contienen el núcleo de
ácido 6-aminopenicilánico, que consiste en un anillo betalactámico unido a un anillo
tiazolidínico.
Los compuestos de origen natural son producidos por diferentes especies del
hongo Penicillium spp. Las penicilinas difieren unas de otras por sustituciones en la
posición 6 del anillo, donde cambios en la cadena lateral pueden inducir modificaciones
en la actividad antibacteriana y en las propiedades farmacocinéticas.
De acuerdo a su origen y espectro de acción pueden clasificarse en (ver tabla
34.1): penicilinas naturales (G y V), penicilinas resistentes a las penicilinasas
estafilocócicas (oxacilina, meticilina, dicloxacilina), aminopenicilinas (ampicilina,
amoxicilina), carboxipenicilinas (carbenicilina, ticarcilina), ureidopenicilinas (piperacilina).
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