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DIVISIÓN ACADEMICA DE CIENCIAS DE LA SALUD MÉDICO CIRUJANO DR. JESUS MIGUEL MAGAÑA CERINO F A R M A C O L O G Í A ANTIMICROBIANOS ANTIBIOTICOS INTEGRANTES ALAMILLA CADENAS LLEZARY FRANCISCO ÁLVAREZ DÍAZ ALEXANDRA BOCANEGRA APARICIO VALERIA MICHELLE CARRILLO TORRES YAHAIRA GISELLE SALAYA JIMENEZ DANNA PAOLA Concepto: Sustancia química que impide el desarrollo o favorece la muerte de un microorganismo. 3. Antimicrobianos de uso clínico-terapéutico: Son drogas capaces de reducir y controlar la presencia de gérmenes que han invadido los tejidos de un individuo. ANTIMICROBIANOS Los antimicrobianos pueden ser de tres tipos: 1. Desinfectantes: Son sustancias que eliminan la viabilidad microbiana. Son aplicables sólo a sistemas inanimados. Ejemplo: hipoclorito de sodio 2. Antisépticos: Son sustancias que reducen y controlan la presencia de gérmenes potencialmente patógenos. Aplicables sobre la piel y/o mucosas de humanos y animales. Ejemplo: Iodopovidona. EXISTEN 2 FÁRMACOS DE ESTE TIPO QUE NOS INTERESAN EN ESTE PUNTO: ANTIBIÓTICOS Y QUIMIOTERÁPICOS. ANTIBIÓTICOS Sustancia que es sintetizada por un microorganismo vivo. En la práctica se utiliza el término "antibiótico" para englobar a los antimicrobianos biológicos y de síntesis. Ambos se caracterizan por poseer "toxicidad selectiva". Clasificación de los Antibióticos Según su Efecto Clasificación de los Antibióticos Según su Espectro Clasificación de los Antibióticos Según su Mecanismo de Acción Efecto bactericida de los antibióticos Efecto bacteriostático de los antibióticos Antibióticos de amplio espectro Antibióticos de espectro limitado Antibióticos de espectro reducido Antibióticos que afectan la biosíntesis de la pared bacteriana INHIBIDORES DE LA PARED BACTERIANA Son microbianos con un mecanismo de acción comunes: la inhibición de la síntesis de peptidoglucanos de la pared celular bacteriana. En este grupo están las penicilinas, las cefalosporinas y los carbapenémicos. Penicilinas G y V Penicilinas resistentes a la penicilina Ampicilina Penicilinas de aspectro invertido ANTIBIÓTICOS LACTÁMICOS BETA Penicilinas Primera generación Segunda generación Tercera generación Cuarta generación Cefalosporinas Imipenem Doripenem Ertapenem Meropenem Carbapenémicos Tienen capacidad de producir reacciones alérgicas en un 5% de la población al combinarse la estructura betalactámica con proteínas orgánicas, que actúan como haptenos inductores de la formación de anticuerpos. Presentan alergia cruzada entre las distintas penicilinas y 8-10% de alergia cruzada con las cefalosporinas. TOXICIDAD PENICILINAS G y V: Activas contra cocos gram- positivo susceptibles. PENICILINAS RESISTENTES A PENICILINASA: Activa contra Staphylococcus aureus productor de penicilinasa. Ejemplo: Nafcilina AMPICILINA: Amplio espectro contra gram- negativos, en particular cuando se combinan con un inhibidor de lactamasa β. AMPICILINA DE ESPECTRO EXTENDIDO: Activas contra Pseudomonas aeruginosa. Ejemplo: Piperacilina PENICILINAS Se clasifican en: La cadena lateral es la estructura de la cual dependen muchas de las características antibacterianas y farmacológicas de cada tipo particular de penicilina. ASPECTOS QUÍMICOS La penicilina G tiene una cadena lateral (R) en un sustituto fenil- metilo 1 mg de penicilina pura G sódica equivale a 1667 unidades. 1.0 mg de penicilina G potásica pura representa 1595 unidades. La dosis y la potencia antibacteriana de las penicilinas semisintéticas se expresan en tér minos ponderales. CUANTIFICACIÓN DE LAS PENICILINAS Unidad internacional: 0.6 μg de la sal sódica cristalina de penicilina G. MECANISMO DE ACCIÓN INTÉRVALOS DE ADMINISTRACIÓN INTÉRVALOS DE ADMINISTRACIÓN EFECTOS DE PENICILINAS Las más activas frente a cocos gram positivos (poca actividad frente a neumococo) Actividad aceptable frente a E. coli, Klebsiella pneumoniae, P. mirabilis. PRIMERA GENERACIÓN: Menos activas frente a cocos gram positivos (excepto cefotaxima y ceftriaxona, con excelente actividad frente a S. pneumoniae) Mayor actividad frente a enterobacterias gram negativas, H. influenzae y N. gonorreae Ceftazidima activa frente a P. aeruginosa TERCERA GENERACIÓN: Similar actividad frente a cocos gram positivos que las Cef-1ªG Más activas frente a enterobacterias gram negativas También activas frente a H. influenzae, M. catarrhalis y S. pneumoniae, aunque con menor actividad que amoxicilina por vía oral a dosis altas y que penicilina, ampicilina, cefotaxima y ceftriaxona por vía parenteral SEGUNDA GENERACIÓN: Similar actividad que las Cef-3ªG frente a gram positivos y enterobacterias gram negativas Igual actividad que ceftazidima frente a P. aeruginosa CUARTA GENERACIÓN: CEFALOSPORINAS Se clasifican en: MECANISMO DE ACCIÓN El núcleo activo es el ácido 7-amino-cefalosporánico, que por modificación de sus cadenas laterales ha dado lugar a numerosos derivados. Está muy extendida la clasificación de las cefalosporinas en generaciones, lo cual tiene una base cronológica. ASPECTOS QUÍMICOS Antibióticos semisintéticos derivados de la cefalosporina C. EFECTOS DE CEFALOPORINAS Doripenem Ertapenem Imipenem Meropenem Los fármacos carbapenémicos comprenden los siguientes: CARBAPENÉMICOS Los fármacos carbapenémicos son antibióticos de amplio espectro. Es decir, son eficaces frente a muchos tipos de bacterias, incluyendo bacterias que son resistentes a muchos otros antibióticos. MECANISMO DE ACCIÓN EFECTOS DE CEFALOPORINAS INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS PROTÉICA INHIBIDORES DE LA SINTESIS PROTEICA Inhibidores de la síntesis de proteínas que actúan en el ribosoma Demeclociclina Tetraciclina Minociclina Doxiciclina Tetraciclina y glucilciclinas Mecanismo de acción Inhiben la síntesis de proteínas bacte rianas al unirse al ribosoma bacteriano 30S y evitar el acceso del aminoacil tRNA al sitio aceptor (A) en el complejo de ribosoma-mRNA . Estos fármacos penetran por difusión pasiva en bacterias gramnegativas Inhibición de la síntesis de proteínas bacterianas por las tetraciclinas Actividad antimicrobiana Mas activas contra microorganismos grampositivos La actividad contra Streptococcus pyogenes y Streptococcus pneumoniae susceptibles a la penicilina es buena, pero la resistencia es común en los estreptococos del grupo B y S. pneumoniae resistente a la penicilina Se mantiene una actividad excelente contra MSSA y MRSA. La actividad contra los enterococos es limitada. Bacillus anthracis y Listeria monocytogenes son susceptibles. Las tetraciclinas son fármacos alternativos para el tratamiento de la actinomicosis. Rickettsia Coxiella burnetii Mycoplasma pneumoniae Especies de Chlamydia y de Legionella, Ureaplasma Algunas micobacterias atípicas y especies de Plasmodium Son eficaces contra algunos microorganismos resistentes a agentes antimicrobianos con actividad en la pared celular como: Disminución de la acumulación de tetraciclina como consecuencia de la menor penetración del antibiótico o la adquisición de una vía de salida dependiente de energía. Producción de una proteína de protección ribosómica que desplaza la tetraciclina de su blanco. Inactivación enzimática de las tetraciclinas Los tres mecanismos principales de resistencia son: Resistencia a las tetraciclinas y las glucilciclinas ADME La absorción oral de la mayoría de las tetraciclinas es incompleta La concentración plasmática máxima se alcanza en cuestión de 2 a 4 h. Estos medicamentos tienen vida media en el rango de 6 a 12 h y con frecuencia se administran de dos a cuatro veces al día. Las tetraciclinas se distribuyen ampliamente por todo el cuerpo, incluyendo la orina y la próstata La mayoría de las tetraciclinas se eliminan principalmente por el riñón. MECANISMO DE ACCIÓN Cloranfenicol Inhibe la síntesis proteica de bacterias y en menor exten sión, de células eucarióticas. El medicamento penetra con facilidad en las células bacterianas, probablementepor difusión facilitada El cloranfenicol actúa sobre todo al unirse de manera reversible a la subunidad ribosó mica 50S (cerca del sitio de unión de los antibióticos macrólidos y la clindamicina Actividad antimicrobiana Es bacteriostático contra muchas especies, aunque puede ser bactericida contra H. influenzae, Neisseria meningitidis y S. pneumoniae. Es activo contra Mycoplasma, Chlamydia y Rickettsia. Las cepas de S. aureus tienden a ser menos susceptibles, pero algunas cepas de MRSA altamente resistente han sido susceptibles. Es causada por un plásmido codificado por la acetiltransferasa que inactiva el fármaco. Resistencia al cloranfenicol Puede ser consecuencia de la disminución de la permeabilidad y de la mutación ribosómica ADME Se absorbe rápidamente en el tracto GI Se hidroliza mediante esterasas a cloranfenicol in vivo. se elimina rápidamente del plasma por los riñones Los cetólidos son sistemas de anillos multimiembros estructuralmente similares, pero con diferentes sustituyentes. La telitromicina difiere de la eritromicina en que el grupo 3-ceto reemplaza a la α-L- cladinosa del ani llo macrólido de 14 miembros, y cuenta con un carbamato sustituido en C11-C12. Eritromicina Claritromicina Azitromicina Fidaxomicina Macrólidos y cetólidos Son fármacos ampliamente utilizados para el tratamiento de infecciones del tracto respiratorio causadas por los patógenos comunes de la neumonía adquirida en la comunidad Mecanismo de acción inhiben la síntesis de proteína al unirse de manera reversible a las subunidades ribosómicas 50S de microorganismos sensibles en el sitio en que se unen al cloranfenicol o muy cerca. La eritromicina no inhibe la formación del enlace peptídico per se, sino que inhibe la etapa de translocación en la que una molécula de peptidil tRNA recién sintetizada. Actividad antimicrobiana La eritromicina es inactiva contra la mayoría de los bacilos gramnegativos entéricos aeróbicos. Tiene una actividad moderada in vitro contra H. influenzae y N. me ningitidis y su actividad es satisfactoria contra muchas cepas de N. gonorrhoeae Se observó actividad antibacteriana útil contra P. multocida, especies de Borrelia y Bordetella pertussis La claritromicina y la azitromicina tienen buena actividad contra Moraxella catarrhalis, especies de Chlamydia, L. pneumo phila, B. burgdorferi, M. pneumoniae y H. pylori. La eritromicina base se absorbe de manera incompleta en el intestino delgado superior. La claritromicina se absorbe con rapidez del tracto GI después de la administración oral, pero el metabolismo hepático del primer paso disminuye su biodisponibilidad en 50 a 55%. La claritromicina se metaboliza en el hígado hasta que se forman algunos metabolitos, de los cuales el más notable y activo es el 14-hidroxi. La cantidad de claritromicina que se elimina en estado original en la orina varía de 20 a 40%, según la dosis administrada y la presentación ADME La clindamicina ha reemplazado en gran medida a la lincomicina en la práctica clínica y se usa principalmente para tratar infecciones aeróbicas y anaeróbicas grampositivas, así como algunas infecciones parasitarias. Llincomicina Clindamicina Lincosamidas Mecanismo de acción La clindamicina se une en forma exclusiva a la subunidad 50S de los ribosomas bacterianos y suprime la síntesis de proteína. Aunque la clindamicina, la eritromicina y el cloranfenicol no están relacionados estructuralmente, actúan en lugares muy cercanos, y la unión de uno de estos antibióticos al ribosoma puede inhibir la interacción de los otros Actividad antimicrobiana La clindamicina, es similar a la eritromicina en lo que se refiere a su actividad in vitro contra las cepas susceptibles de neumococos, S. pyogenes y estreptococos viridans Todos los bacilos gramnegativos aeróbicos son, esencialmente, resistentes La clindamicina es más activa que la eritromicina o la claritromicina contra las bacterias anaerobias, especialmente B. fragilis Las cepas de Actinomyces israelii y de Nocardia asteroides son sensibles ADME Se absorbe casi por completo después de la administración oral. La vida media del antibiótico es de aproximadamente 3 h. La clindamicina se distribuye ampliamente en muchos fluidos y tejidos, incluidas buenas concentraciones en los huesos. Sólo aproximadamente 10% de la clindamicina administrada se excreta sin cambios en la orina, y se detectan pequeñas cantidades en las hece Son derivados semisintéticos de agentes de origen natural producidos por Streptomyces pristinaespiralis Quinupristina Dalfopristina Estreptograminas Mecanismo de acción Son inhibidores de la síntesis de proteínas que se unen a la subunidad ribosómica 50S. La quinupristina inhiben la elongación polipéptida y la terminación temprana de la síntesis de proteínas. La dalfopristina se une en un sitio cercano, con lo cual se produce un cambio de conformación en el ribosoma 50S, lo que intensifica en forma sinérgica la unión de la quinupristina a su sitio blanco Actividad antimicrobiana La quinupristina/dalfopristina es activa contra cocos grampositivos y organismos responsables de la neumonía atípica (p. ej., M. pneumoniae, especies de Legionella y C. pneumoniae), pero es inactiva frente a organismos gramnegativos. La combinación es bactericida contra estreptococos y muchas cepas de estafilococos, pero bacteriostática contra Enterococcus faecium. ADME La combinación de quinupristina/dalfopristina se administra por infusión intravenosa durante, al menos, 1 h. El volumen de distribución es de 0.87 L/kg para la quinupristina y de 0.71 L/kg para la dalfopristina. El metabolismo hepático por conjugación es el medio principal de eliminación para ambos compuestos, con 80% de una dosis administrada eliminada mediante excreción biliar. La eliminación renal de los compuestos activos constituye gran parte del resto. 06 INHIBIDORES DE LA SINTESIS DE ACIDOS NUCLEICOS La biosíntesis de moléculas de RNA y DNA consiste en una larga serie de reacciones catalizadas por enzimas que al igual que cualquier otro proceso complejo es susceptible de romperse en diferentes puntos. Una inhibición en un punto de la secuencia puede bloquear las reacciones posteriores. Los antibióticos que interfieren en la síntesis de ácidos nucleicos esencialmente actúan bloqueando la síntesis de sus componentes, inhibiendo la replicación o parando la transcripción. Compuestos que bloquean la síntesis de ácidos nucleicos: Sulfamidas. (quimioterápicos sintéticos). Se denominan antimetabolitos debido a que interfieren un proceso metabólico esencial en las bacterias. Las sulfamidas son análogos estructurales de un compuesto metabólico natural, el PABA (ácido para-aminobenzoico) que es necesario para que las bacterias puedan sintetizar ácido fólico que a su vez es un componente del coenzima ácido tetrahidrofólico que a su vez participa en la síntesis de purinas y ciertos aminoácidos. Una molécula de sulfonamida tiene gran afinidad por el sitio donde se une el PABA al enzima (dihidro-pteroatosintetasa) que sintetiza ácido fólico. Si esto ocurre se bloquea la síntesis de ácido fólico, lo cual provoca que exista una cantidad insuficiente de ácido fólico con lo que se bloquea la síntesis de ácidos nucleicos. Aunque los humanos requieren también ácido fólico en la síntesis de ácidos nucleicos, los humanos no pueden sintetizar ácido fólico; éste es un nutriente esencial (vitamina) que se obtiene exógenamente a través de la dieta. Ya que los humanos carecen de este sistema enzimático especial para incorporar el PABA al ácido fólico, su metabolismo no puede ser inhibido por las sulfamidas. La transcripción procariota es el proceso en el que se producen transcritos de ARN mensajero de material genético para su posterior traducción a proteínas. El proceso de transcripción incluye los siguientes pasos: iniciación, elongación y terminación. Se han desarrollado medicamentos antimicrobianos para apuntar a cada uno de estospasos. Por ejemplo, la rifampina antimicrobiana se une a la ARN polimerasa dependiente de ADN, inhibiendo así el inicio de la transcripción del ARN. Otros medicamentos antimicrobianos interfieren con la replicación del ADN, el proceso biológico que ocurre en todos los organismos vivos y copia su ADN y es la base de la herencia biológica. El proceso comienza cuando una molécula de ADN bicatenario produce dos copias idénticas de la molécula. Otros grupos de antibióticos. Metronidazol. Tinidazol. Benznidazol Nitroimidazoles: 1era generación: ácido nalidíxico. Fluorquinolonas: ciprofloxacino y norfloxacino, ofloxacino 2da generación: levofloxacino. 3era generación: moxifloxacino y nadifloxacino Quinolonas: Daptomicina Trimetroprima Nitroimidazoles: Mecanismo de acción: Penetran en el citoplasma celular por difusión pasiva. En el interior de anaerobios o microaerófilos (bacterias y protozoos) originan un producto intermedio reducido que induce daño oxidativo en las cadenas de ADN. Tienen efecto bactericida rápido, dependiente de la concentración e independiente del tamaño del inóculo y de la fase de crecimiento de la población bacteriana. Espectro antimicrobiano: Efectivos frente a protozoos y bacterias anaerobias. También tienen actividad frente a Gardnerella vaginalis, Helicobacter pylori y, en menor grado, T. pallidum. En condiciones de anaerobiosis estricta es activo frente a algunas cepas de E. coli, Proteus y Klebsiella. Benznidazol (medicamento extranjero) actúa frente a Trypanosoma cruzi, tanto en formas intracelulares como extracelulares. Quinolonas: Mecanismo de acción: Son agentes bactericidas que actúan inhibiendo selectivamente la ADN-girasa bacteriana, enzima que interviene en el plegamiento de la doble hélice del ADN, y que es fundamental para la estructura tridimensional correcta del material genético. Espectro antimicrobiano: Dentro de las quinolonas de primera generación, el primer antibiótico y más representativo de este grupo es el ácido nalidíxico, el cual es activo frente a gramnegativos y muy poco efectivo frente a Pseudomonas spp. y grampositivos. Dado que solo consigue concentraciones bactericidas en orina, se usa habitualmente para el tratamiento de infecciones urinarias. Las fluorquinolonas aportan un espectro antibacteriano más amplio y mejores condiciones farmacocinéticas (excepto norfloxacino) para su uso en infecciones sistémicas (por ejemplo Pseudomonas aeruginosa era difícil de tratar por vía oral antes de la aparición de estos fármacos). Ciprofloxacino puede valorarse como alternativa en algunas situaciones especiales (infecciones por Shigella, Bacillus antracis, micobacterias atípicas, en infecciones de orina por Pseudomonas spp. y nefropatía de base, niños con fibrosis quística, etc.). Daptomicina: Es el representante de los lipopéptidos. Se inserta en la membrana citoplasmática de microorganismos grampositivos formando canales que despolarizan la membrana por la pérdida de K+, produciendo un efecto bactericida rápido concentración-dependiente. Tiene gran actividad frente a gram positivos, incluyendo enterococos resistentes a vancomicina, S. aureus resistente a meticilina y neumococos resistentes a penicilina. La actividad bactericida disminuye algo en presencia de albúmina y especialmente en presencia de surfactante pulmonar (probablemente por secuestro del lipopéptido), por lo que no está indicada en el tratamiento de la neumonía. Está aprobado en niños mayores de un año y se administra en una sola dosis diaria, con administración exclusivamente IV. Su efecto adverso más frecuente es la toxicidad muscular, que es reversible al retirar el tratamiento. Es posible la aparición de resistencias, especialmente si el paciente ha recibido tratamiento previo con vancomicina. Es una diaminopirimidina que inhibe la síntesis del ácido fólico, pero en otra fase metabólica diferente de las sulfonamidas. Tiene un espectro de actividad similar a las sulfonamidas y actúa sinérgicamente con ellas. Durante mucho tiempo sólo estuvo comercializada en asociación con sulfametoxazol (cotrimoxazol). Actualmente también se utiliza sola, sin asociar a sulfonamidas, en el tratamiento de infecciones del tracto urinario y respiratorio. Trimetroprima: BIBLIOGRAFÍA Brunton, L., Chabner, B., & Knollman, B. (2011). Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics, Twelfth Edition. McGraw Hill Professional.
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