Antimicrobianos
Artículo Original
Quinolonas. Perspectivas actuales y mecanismos de resistencia
Diego Abelardo Álvarez-Hernández, Gilda Sofía Garza-Mayén y Rosalino Vázquez-López
Universidad Anáhuac México
Quinolones. Nowadays perspectives and mechanisms of resistance Norte.
Facultad de Ciencias de la Salud.
Quinolones are a family of synthetic broad-spectrum antimicrobial drugs whose target is the synthesis of Los autores declaran no tener
DNA. They directly inhibit DNA replication by interacting with two enzymes; DNA gyrase and topoisomerase conflicto de interés alguno.
IV. They have been widely used for the treatment of several community and hospital acquired infections, in the La elaboración del manuscrito no
food processing industry and in the agricultural field, making the increasing incidence of quinolone resistance requirió financiamiento alguno.
a frequent problem associated with constant exposition to diverse microorganisms. Resistance may be achieved Recibido: 29 de abril de 2015
by three non-exclusive mechanisms; through chromosomic mutations in the Quinolone Resistance-Determining Aceptado: 28 de julio de 2015
Regions of DNA gyrase and topoisomerase IV, by reducing the intracytoplasmic concentrations of quinolones
Correspondencia a:
actively or passively and by Plasmid-Mediated Quinolones-Resistance genes, [Qnr determinant genes of resistance Rosalino Vázquez-López
to quinolones, variant gene of the aminoglycoside acetyltransferase (AAC(6′)-Ib-c)] and encoding genes of efflux vazquezrosalino@yahoo.com
pumps (qepA and oqxAB)]. The future of quinolones is uncertain, however, meanwhile they continue to be used
in an irrational way, increasing resistance to quinolones should remain as an area of primary priority for research.
Key words: Quinolones, fluoroquinolones, antimicrobial drug resistance, bacterial infections, DNA gyrase,
topoisomerase IV.
Palabras clave: Quinolonas, fluoroquinolonas, resistencia antimicrobiana a fármacos, infecciones bacterianas,
ADN girasa, topoisomerasa IV.
Introducción descubrimiento de la 7-cloroquinolina. La investigación
L
de compuestos similares, como 1,8 naftiridonas, resultó
as quinolonas son un grupo de antimicrobianos sin- en el descubrimiento del ácido nalidíxico (1-etil-7-metil-
téticos de amplio espectro, cuyo “blanco” es la sín- 4-oxo-1,8-naftiridina-3-ácido carboxílico) en 1962,
tesis del ADN. Se han utilizado ampliamente para convirtiéndose en la primera quinolona sintética con ac-
el tratamiento de infecciones intra y extra-hospitalarias, tividad antimicrobiana, especialmente para el tratamiento
convirtiéndose en un recurso de suma importancia para de infecciones de vías urinarias no complicadas6. Esto
países en vías de desarrollo debido a la gran disponibilidad llevó al desarrollo de otros antimicrobianos basados en el
de genéricos que reducen drásticamente el costo del trata- anillo 4-quinolona, como el ácido oxolínico, cinoxacina y
miento1. Su efectividad se debe a su alta biodisponibilidad, flumequina, usados clínicamente para tratar infecciones
nivel de seguridad y forma de administración que puede causadas por bacterias gramnegativas7-9.
ser tanto enteral como parenteral2. Sin embargo, se han A través de los años, el ácido nalidíxico ha sido modi-
usado indiscriminadamente en el campo de la agricultura ficado con el objetivo de obtener un espectro más amplio
y en el procesamiento de alimentos, lo que hace que el de cobertura antimicrobiana, dando origen a las primeras
incremento de resistencia a quinolonas sea un problema fluoroquinolonas. Éstas poseen un átomo de flúor unido al
cada vez más frecuente asociado a la constante exposición anillo de quinolona en la posición C-6, mejorando la ac-
de diversos microorganismos3,4. tividad contra bacterias gramnegativas y grampositivas10.
La tercera generación presentó sustituciones de piperazina
o pirrolidina en la posición C-7 y de un grupo metoxi en
Antecedentes históricos y propiedades la posición C-8, mejorando la actividad contra bacterias
químicas grampositivas y anaerobias. Posteriormente, la cuarta
generación presentó múltiples cambios en búsqueda de
El término “quinolona” se usa en un sentido genérico la mejor combinación entre seguridad y eficacia. Dichos
para referirse a la clase de inhibidores de la síntesis del cambios incluyeron la adición de ciclopropil en la posición
ADN que incluyen; naftiridonas, quinolonas, isotiazol C-1 y un grupo metoxi en C-8, además, se substituyó
quinolonas, quinazolinas y agentes relacionados5. el átomo de flúor en C-6 y piperazina o pirrolidina en
El cribado de análogos sintéticos de quinina en C-7, por lo que se les nombró des-fluoroquinolonas11,12.
búsqueda de nuevos fármacos antimaláricos, condujo al Existen autores que consideran una quinta generación,
Rev Chilena Infectol 2015; 32 (5): 499-504 www.sochinf.cl 499
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con delafloxacina como el único fármaco perteneciente de forma oral e intravenosa. La biodisponibilidad, sin
a este grupo. importar el modo de administración, es la misma (70-
90%)17, aunque la administración vía oral suele verse
Clasificación y espectro de actividad afectada por la ingesta simultánea de alimentos, antiácidos
que contengan magnesio (Mg), aluminio (Al), calcio (Ca)
De acuerdo a su espectro de actividad, las quinolonas y/o sucralfato, así como multivitamínicos que contengan
se clasifican dentro de cuatro distintas generaciones hierro (Fe) y/o zinc (Zn). En adultos tienen una vida
(Tabla 1). media de 1,5 a 16 h y volúmenes de distribución mayores
a 1,5 L/kg17-19, siendo las de cuarta generación las que
Mecanismo de acción alcanzan los valores más altos. Son metabolizadas en el
hígado por medio del citocromo p450, aunque algunas
El blanco específico de las quinolonas es interferir también pueden ser metabolizadas por la glucoronidasa
en la síntesis del ADN, conduciendo a muerte celular o por conjugación de sulfatos20. Todas las quinolonas se
bacteriana mediante la fragmentación cromosómica13. eliminan vía hepática o renal, las hidrofílicas como levo-
Penetran la pared celular a través de porinas, inhibiendo floxacina y ofloxacina se eliminan por el riñón mientras
directamente la replicación bacteriana al interactuar con que las lipofílicas como esparfloxacina, gatifloxacina y
dos enzimas; ADN girasa (proteína tetramérica compuesta moxifloxacina lo hacen a través del hígado21.
por dos pares de subunidades A y B, codificadas por los En proporciones por encima de la concentración inhi-
genes GyrA y GyrB)14 y topoisomerasa IV (proteína tetra bitoria mínima (CIM), todas las fluoroquinolonas exhiben
mérica compuesta por dos pares de subunidades A y B, tanto efecto post-antibiótico como actividad bactericida
codificados por los genes ParC y ParE)15, las cuales son dependiente de concentración. Además de actuar sobre la
necesarias para realizar el superenrollamiento del ADN. ADN girasa y topoisomerasa IV, algunas fluoroquinolo-
Específicamente, ADN girasa es el blanco primario en nas como ciprofloxacina y fleoroxacina también actúan
bacterias gramnegativas, mientras que topoisomerasa IV en la membrana celular bacteriana20, desintegrando las
lo es en bacterias grampositivas. Algunas quinolonas con membranas interna y externa, cuando se encuentran
espectro de actividad y potencia mejorada, parecen tener en altas concentraciones. Hipotéticamente lo logran a
como blanco ambas enzimas16. través de la acción de agentes quelantes que remueven
cationes, predominantemente iones de Mg. Esto conlleva
Farmacocinética y farmacodinamia un incremento de ~35% en la hidrofobicidad celular y en
la sensibilidad hacia la lisis mediada por dodecilsulfato
La mayoría de las quinolonas se encuentran disponibles sódico y otros detergentes22.
Tabla 1. Generaciones de quinolonas, representantes y espectro de actividad
Generación Representantes Espectro de actividad
1ª Ácido nalidíxico, ácido oxolínico, ácido piromídico, ácido Principalmente enterobacterias
pipemídico, rosoxacina, cinoxacina, flumequina Bacilos gramnegativos: E. coli, Proteus spp., Klebsiella spp., Enterobacter spp., Serratia spp.,
Citrobacter spp., Salmonella spp., Shigella spp.
2ª Ciprofloxacina, enoxacina, fleroxacina, lomefloxacina, Mismas que 1ª generación. Espectro extendido en bacilos gramnegativos, inicia cobertura
nadifloxacina, norfloxacina, ofloxacina, pefloxacina, contra cocáceas grampositivas y “atípicos”
rufloxacina Bacilos gramnegativos: P. aeruginosa, M. catarrhalis, Acinetobacter spp., S. maltophilia,
H. influenzae, N. gonorrhoeae, V. cholerae, Campylobacter spp.
Cocáceas grampositivas: S. aureus, S. epidermidis
Patógenos atípicos: C. trachomatis, Mycoplasma spp.
3ª Levofloxacina, esparfloxacina, tosufloxacina, temafloxacina, Mismas que la 2ª generación. Bacilos gramnegativos, espectro extendido en cocáceas grampo-
grepafloxacina sitivas y “atípicos”
Bacilos gramnegativos: Mismos que en 1ª y 2ª generación
Cocáceas grampositivas: S. pneumoniae y S. pyogenes
Patógenos atípicos: C. pneumoniae y M. pneumoniae
4ª Balofloxacina, clinafloxacina, gatifloxacina, gemifloxacina, Mismas que la 3ª generación. Bacilos grampositivos, espectro extendido en anaerobios y “atípicos”
moxifloxacina, pazufloxacina, arenfloxacina, sitafloxacina, Cocáceas grampositivas: S. pneumoniae, S. aureus (resistente a penicilina)
rovafloxacina, trovafloxacina Anaerobios: Bacteroides spp., Clostridium spp.
Patógenos atípicos: L. pneumophila, C. pneumoniae, M. pneumoniae, Ureaplasma spp.
500 www.sochinf.cl Rev Chilena Infectol 2015; 32 (5): 499-504
