Antibióticos betalactámicos - Keren Michel

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COMPUESTOS BETALACTÁMICOS
PENICILINAS
Química
La hidrólisis del anillo de betalactama por betalactamasas bacterianas produce ácido peniciloico, que carece de actividad 
antibacteriana.
•
Los sustituyentes determinan las propiedades farmacológicas y antibacterianas.•
La penicilina G sódica cristalina contiene aproximadamente 1 600 unidades por mg (1 unidad = 0.6 mcg, 1 millón de unidades de
penicilina = 0.6 g). 
•
Las penicilinas semisintéticas se recetan por peso en lugar de por unidades. •
La concentración inhibitoria mínima (MIC) de cualquier penicilina (u otro antimicrobiano) generalmente se administra en 
mcg/mL.
•
La mayoría de las penicilinas están formuladas como la sal de sodio o potasio del ácido libre. •
En forma cristalina seca, las sales de penicilina son estables durante años a 4 °C. •
Las soluciones pierden su actividad rápidamente y deben prepararse frescas para la administración.•
Mecanismo de acción
Inhiben el crecimiento bacteriano al interferir con la reacción de transpeptidación de la síntesis de la pared celular bacter iana.•
La pared celular mantiene la integridad celular y previene la lisis celular de la presión osmótica alta.•
Resistencia
Farmacocinética
La absorción de la mayoría de las penicilinas orales (la amoxicilina es una excepción) se altera por los alimentos, y los medicamentos 
deben administrarse al menos 1-2 horas antes o después de una comida. No deben administrarse con alimentos para minimizar la 
unión a las proteínas de los alimentos y la inactivación ácida.
Las penicilinas altamente unidas a proteínas (p. ej., nafcilina) generalmente alcanzan concentraciones más bajas de fármaco 
libre en el suero que las penicilinas menos unidas a proteínas (p. ej., penicilina G o ampicilina).
•
Anillo de tiazolidina (A) unido a un anillo de betalactama (B) que porta un grupo amino 
secundario (RNH-).
•
Los sustituyentes se pueden unir al grupo amino.•
La integridad estructural del núcleo del ácido 6-aminopenicilánico (anillos A más B) es 
esencial para la actividad biológica de estos compuestos. 
•
La pared celular está compuesta por un polímero con enlace cruzado de polisacáridos y 
péptidos conocido como peptidoglucano.
•
El polisacárido contiene aminoazúcares alternantes, N-acetilglucosamina y ácido N-
acetilmurámico
•
Un péptido de cinco aminoácidos está relacionado con el azúcar ácido N-acetilmurámico.•
Los antibióticos betalactámicos, análogos estructurales del sustrato de D-Ala-D-Ala 
natural, se unen covalentemente al sitio activo de las PBP (proteína de unión a penicilina). 
Esta unión inhibe la reacción de transpeptidación y detiene la síntesis de peptidoglucano, y 
la célula muere.
•
Antibióticos betalactámicos y otros agentes activos en la pared celular y 
la membrana
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libre en el suero que las penicilinas menos unidas a proteínas (p. ej., penicilina G o ampicilina).
Las concentraciones de penicilina en la mayoría de los tejidos son iguales a las del suero. •
La penicilina también se excreta en el esputo y la leche materna a niveles de 3-15% de las del suero. •
La penetración en el ojo, la próstata y el sistema nervioso central es pobre. Sin embargo, con la inflamación activa de las 
meninges, como en la meningitis bacteriana, se pueden lograr concentraciones de penicilina de 1 -5 mcg/mL con una dosis 
parenteral diaria de 18- 24 millones de unidades. Estas concentraciones son suficientes para matar las cepas susceptibles de 
neumococos y meningococos.
•
La penicilina se excreta de manera rápida por los riñones; pequeñas cantidades son excretadas por otras vías. •
Secreción tubular = 90% de la excreción renal, la filtración glomerular representa el resto.•
Para las penicilinas que se eliminan por el riñón, la dosis debe ajustarse de acuerdo con la función renal, administrándose alrededor de 
un cuarto y un tercio de la dosis normal si la eliminación de creatinina es de 10 mL/min o menos.
La eliminación de las penicilinas es menos eficiente en el recién nacido, las dosis ajustadas sólo por peso dan como resultad o•
concentraciones sistémicas más altas durante periodos más largos que en el adulto.
Usos clínicos
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La piperacilina está disponible sólo como una coformulación con el tazobactam inhibidor de la betalactamasa. •
Debido a la propensión de P. aeruginosa a desarrollar resistencia durante la terapia, un betalactámico antipseudomonal a vece s 
se usa en combinación con un aminoglucósido o fluoroquinolona, particularmente en infecciones fuera del tracto urinario.
•
La ampicilina, la amoxicilina, la piperacilina y la ticarcilina, están disponibles en combinación con uno de varios inhibidor es de la 
betalactamasa: ácido clavulánico, sulbactam o tazobactam.
•
Dosis
Los niveles sanguíneos de todas las penicilinas pueden aumentarse mediante la administración simultánea de probenecid, 0.5 g (10 
mg/kg en niños) cada 6 horas por vía oral, lo que afecta la secreción tubular renal de ácidos débiles como los compuestos 
betalactámicos.
La amoxicilina, 250-500 mg tres veces al día, es equivalente a la misma cantidad de ampicilina administrada cuatro veces al día.•
Reacciones adversas
Por lo general son bien toleradas.•
La mayoría de los efectos adversos graves se deben a la hipersensibilidad.•
Los determinantes antigénicos son productos de degradación de las penicilinas, particularmente el ácido peniciloico y product os 
de hidrólisis alcalina unidos a proteínas del hospedador.
•
Las reacciones alérgicas incluyen choque anafiláctico (muy raro); reacciones del tipo de la enfermedad del suero (ahora raro:
urticaria, fiebre, hinchazón de las articulaciones, angioedema, prurito y compromiso respiratorio que ocurre 7 -12 días después 
de la exposición), y una variedad de erupciones en la piel. 
•
También pueden ocurrir lesiones orales, fiebre, nefritis intersticial (una reacción autoinmune a un complejo de penicilina•
y proteína), eosinofilia, anemia hemolítica y otras alteraciones hematológicas, y vasculitis. 
En pacientes con insuficiencia renal, la penicilina en dosis altas puede causar convulsiones. •
La nafcilina se asocia con neutropenia y nefritis intersticial.•
La oxacilina puede causar hepatitis.•
La meticilina comúnmente causa nefritis intersticial. •
Las dosis grandes de penicilinas administradas por vía oral pueden provocar malestar gastrointestinal, especialmente náuseas,•
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Las dosis grandes de penicilinas administradas por vía oral pueden provocar malestar gastrointestinal, especialmente náuseas,•
vómitos y diarrea. 
La ampicilina se ha asociado con colitis pseudomembranosa.•
Las infecciones secundarias como la candidiasis vaginal pueden ocurrir. •
La ampicilina y la amoxicilina pueden asociarse con erupciones cutáneas cuando se prescriben en el contexto de enfermedades•
virales, particularmente durante la infección aguda por el virus de Epstein-Barr, pero la incidencia de erupción cutánea
puede ser inferior a la informada originalmente. 
La piperacilina y el tazobactam, cuando se combina con vancomicina, se han asociado con una mayor incidencia de lesión renal 
aguda.
•
CEFALOSPORINAS Y CEFAMICINAS
Química
CEFALOSPORINAS DE PRIMERA GENERACIÓN
Cefazolina Cefadroxilo Cefalexina Cefalotina Cefapirina Cefradina
Muy activos contra los cocos grampositivos, estreptococos y estafilococos.•
Sensibles contra No sensibles contra
E. coli, K. pneumoniae y Proteus mirabilis. Cocos 
anaeróbicos (p. ej., peptococos, peptostreptocococos) 
P. aeruginosa, especies de Proteus indol positivas, Enterobacter sp., S. 
marcescens, Citrobacter sp., y Acinetobacter sp. Bacteroides fragilis.
Farmacocinética
Oral (cefalexina) Parenteral (cefazolina)
Después de dosis orales de 500 mg, los niveles séricos máximos son 15-20 mcg/mL. •
La concentración urinaria suele ser muy alta.•
Los medicamentos que bloquean la secreción tubular (ej. Probenecid) pueden aumentar 
los niveles séricos de manera sustancial.
•
Después de una infusión intravenosade 1 g, el nivel máximo de cefazolina 
es 185 mcg/mL.
•
También se puede administrar vía IM.•
Usos clínicos
Los medicamentos orales se pueden usar para el tratamiento de las infecciones del tracto urinario y las infecciones por 
estafilococos o estreptococos, incluidas la celulitis o el absceso de tejidos blandos.
•
Cefazolina:
Penetra bien en la mayoría de los tejidos. ○
Fármaco de elección para la profilaxis quirúrgica y para muchas infecciones estreptocócicas y estafilocócicas que 
requieren terapia intravenosa.
○
Puede usarse para infecciones causadas por E. coli o K. pneumoniae cuando se ha documentado que el organismo es 
susceptible.
○
No penetra el sistema nervioso central y no puede usarse para tratar la meningitis.○
Se puede usar en pacientes con alergia leve a la penicilina que no sea hipersensibilidad inmediata.○
•
CEFALOSPORINAS DE SEGUNDA GENERACIÓN
Cefaclor Cefamandol Cefonicida Cefuroxima Cefprozil Loracarbef Ceforanida
Cefamitinas estructuralmente relacionadas (cefoxitina y cefotetán) tienen actividad contra anaerobios.•
Son relativamente activas contra organismos inhibidos por los fármacos de primera generación, pero, además, tienen una 
cobertura gramnegativa amplia. 
•
Klebsiella sp. (incluidas las resistentes a las cefalosporinas de primera generación) suelen ser sensibles. •
Fármaco Activos contra No activos contra
Cefuroxima y cefaclor H. influenzae Serratia o B. fragilis
Cefoxitina y cefotetán B. fragilis y algunas cepas de Serratia H. influenzae
Ningún miembro de este grupo es activo contra enterococos o P. aeruginosa. •
No deben usarse para tratar las infecciones por Enterobacter.•
Farmacocinética
Son similares a las penicilinas, pero son más estables a muchas betalactamasas 
bacterianas y tienen un espectro de actividad más amplio.
•
Se clasifican en 4 grupos o generaciones dependiendo del espectro de actividad 
antimicrobiana.
•
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Oral (cefuroxima axetil) Parenteral
Dosis habitual para adultos: 250- 500 mg por vía oral dos veces al día.•
Dosis niños: 20-40 mg/kg/d hasta un máximo de 1 g/d. •
No son predeciblemente activos contra los neumococos no susceptibles a la penicilina.•
La administración intramuscular es 
dolorosa y debe evitarse.
Usos clínicos
Orales: son activas contra H. influenzae o Moraxella catarrhalis productoras de betalactamasa y se han usado principalmente 
para tratar la sinusitis, la otitis y las infecciones del tracto respiratorio inferior.
•
La cefoxitina y el cefotetán pueden usarse para tratar infecciones anaeróbicas mixtas, como peritonitis, diverticulitis y 
enfermedad inflamatoria pélvica. 
•
La cefuroxima a veces se usa para tratar la neumonía adquirida en la comunidad porque es activo contra H. influenzae producto r 
de betalactamasa y también contra muchos neumococos. 
•
La cefuroxima cruza la barrera hematoencefálica, pero es menos efectiva en el tratamiento de la meningitis y no debe utilizar se.•
CEFALOSPORINAS DE TERCERA GENERACIÓN
Cefoperazona Cefotaxima Ceftazidima Ceftizoxima Ceftriaxona Cefixima Cefpodoxima Proxetilo Cefdinir
Cefditoren pivoxilo Ceftibutén Moxalactama
Actividad antimicrobiana
Han expandido la cobertura gramnegativa, y algunos son capaces de cruzar la barrera hematoencefálica.•
Pueden ser activos contra Citrobacter, S. marcescens y Providencia.•
Son efectivos contra las cepas productoras de betalactamasa de Haemophilus y Neisseria. •
La ceftazidima es el único agente con actividad útil contra P. aeruginosa. •
Al igual que los medicamentos de segunda generación, las cefalosporinas de tercera generación se hidrolizan mediante 
AmpC/betalactamasa producida constitutivamente, y no son activos de forma fiable contra las especies de Enterobacter.
•
Serratia, Providencia, Acinetobacter y Citrobacter también producen una cefalosporinasa codificada cromosómicamente que, 
cuando se expresa, puede conferir resistencia a las cefalosporinas de tercera generación. 
•
La cefixima, el cefdinir, el ceftibutén y la cefpodoxima proxetilo son agentes orales que poseen actividad similar, excepto q ue la 
cefixima y el ceftibutén son mucho menos activos contra los neumococos y tienen poca actividad contra S. aureus.
•
Farmacocinética
Penetran bien los fluidos corporales y los tejidos, y las cefalosporinas intravenosas alcanzan niveles en el líquido cefalorr aquídeo 
suficientes para inhibir la mayoría de los patógenos susceptibles.
•
Excreción de ceftriaxona se produce principalmente a través del tracto biliar, y no se requiere un ajuste de la dosis en la 
insuficiencia renal.
•
Semivida otras cefalosporinas de 1-1.7 h.•
Usos clínicos
Se usan para tratar una amplia variedad de infecciones graves causadas por organismos que son resistentes a la mayoría de los
otros fármacos. 
•
Las cepas que expresan betalactamasas de espectro extendido no son susceptibles. •
Deben evitarse en el tratamiento de las infecciones por Enterobacter. •
Tratamiento empírico de la sepsis tanto en el paciente inmunocompetente como en el inmunocomprometido y el tratamiento 
de infecciones para las cuales una cefalosporina es el fármaco menos tóxico disponible.
•
Fármaco Susceptibles a No susceptibles a
Ceftriaxona 
y cefotaxima
Tratamiento de la meningitis, incluida la meningitis causada por neumococos, meningococos, H. 
influenzae y bacilos gramnegativos entéricos susceptibles. 
Son las cefalosporinas más activas contra las cepas de neumococos no susceptibles a la penicilina y 
se recomiendan para la terapia empírica de las infecciones graves que pueden ser causadas por 
estas cepas. La meningitis causada por cepas de neumococos con MIC de penicilina >1 mcg/mL 
puede no responder incluso a estos agentes, y se recomienda la adición de vancomicina. 
monocytogenesL.
CEFALOSPORINAS DE CUARTA GENERACIÓN
Cefepima es la única disponible.
Es más resistente ala hidrólisis por las betalactamasas cromosómicas.•
Es hidrolizado por las betalactamasas de espectro extendido.•
Tiene una buena actividad contra P. aeruginosa, Enterobacteriaceae, S. aureus sensible a la meticilina y S. pneumoniae. Es mu y •
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Tiene una buena actividad contra P. aeruginosa, Enterobacteriaceae, S. aureus sensible a la meticilina y S. pneumoniae. Es mu y 
activa contra Haemophilus y Neisseria sp. Tiene una buena actividad contra la mayoría de las cepas de estreptococos no 
susceptibles a la penicilina, y es útil en el tratamiento de las infecciones por Enterobacter.
•
Penetra bien en el fluido cerebroespinal. •
Es eliminada por los riñones y tiene una semivida de 2 horas. •
Cuando se tratan de infecciones más complicadas debido a P. aeruginosa o en el entorno de inmunocompromiso, las dosis se 
aumentan típicamente a 2 g cada 8 horas. 
•
Se usa comúnmente de forma empírica en pacientes que presentan neutropenia febril, en combinación con otros agentes.•
Cefalosporinas activas contra estafilococos resistentes a la meticilina
Se encuentran en desarrollo.•
El único aprobado es ceftarolina fosamil que es un profármaco del metabolito activo ceftalorina.•
Ha aumentado la unión a la proteína de unión a la penicilina 2a, que media la resistencia a la meticilina en los estafilococo s, 
dando como resultado la actividad bactericida contra estas cepas. 
•
No es activo contra AmpC u organismos productores de betalactamasa de espectro extendido. •
Está aprobada para el tratamiento de infecciones de piel y tejidos blandos y neumonía adquirida en la comunidad. •
Se ha utilizado de manera no indicada para tratar infecciones complicadas como bacteriemia, endocarditis y osteomielitis.•
Semivida: 2.7 horas. •
Cefalosporinas combinadas con inhibidores de la betalactamasa
Para combatir las infecciones gram negativas resistentes.•
La ceftolozano- tazobactam y la ceftazidima-avibactam: para tratamiento de infecciones intraabdominales complicadas e 
infecciones del tracto urinario.
•
Debido a la actividad limitada contra los patógenos anaerobios, ambos deben combinarse con metronidazol cuando se trataninfecciones intraabdominales complicadas.
•
Efectos adversos de las cefalosporinas
Alergia Toxicidad
Pueden desencadenar una variedad de reacciones de 
hipersensibilidad: anafilaxis, fiebre, erupciones 
cutáneas, nefritis, granulocitopenia y anemia hemolítica.
•
Los pacientes con antecedentes de anafilaxia a 
penicilinas no deben recibir cefalosporinas de primera o 
segunda generación, mientras que las cefalosporinas de 
tercera y cuarta generaciones deben administrarse con 
precaución.
•
La irritación local puede producir dolor después de la inyección 
intramuscular y tromboflebitis después de la inyección intravenosa.
•
La toxicidad renal, incluida la nefritis intersticial y la necrosis tubular, 
puede ocurrir de manera poco frecuente.
•
Las cefalosporinas que contienen un grupo metiltiotetrazol (cefotetán) 
pueden causar hipoprotrombinemia y trastornos hemorrágicos. La 
administración oral de vitamina K, 10 mg dos veces a la semana, puede 
prevenir este problema poco común. Los medicamentos con el anillo de 
metiltiotetrazol también pueden causar reacciones severas similares a 
disulfiram; en consecuencia, se debe evitar el alcohol y los 
medicamentos que lo contienen.
•
Dosis de cefalosporinas
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OTROS MEDICAMENTOS BETALACTÁMICOS
MONOBACTAMS
Penetra bien en el fluido cerebroespinal.•
Es estable para muchas betalactamasas pero no a betalactamasas AmpC y betalactamasas de espectro extendido.•
El aztreonam se administra por vía intravenosa cada 8 horas en una dosis de 1-2 g, proporcionando niveles séricos máximos de 
100 mcg/mL.
•
Semivida es de 1-2 horas y es muy prolongada en la insuficiencia renal.•
Debido a su similitud estructural con la ceftazidima, existe un potencial de reactividad cruzada.•
Ocasionalmente aparecen erupciones cutáneas y elevaciones de las aminotransferasas séricas durante la administración.•
En pacientes con antecedentes de anafilaxia por penicilina, el aztreonam puede usarse para tratar infecciones graves como•
neumonía, meningitis y sepsis causadas por patógenos gramnegativos susceptibles.
INHIBIDORES DE BETALACTAMASA (ÁCIDO CLAVULÁNICO, SULBACTAM, TAZOBACTAM Y AVIBACTAM
Son inhibidores potentes de muchas betalactamasas bacterianas y pueden proteger las penicilinas hidrolizables de la 
inactivación de estas enzimas.
•
Los inhibidores tradicionales de betalactamasa son más activos contra betalactamasas clase A de Ambler (betalactamasas de 
elementos transponibles codificadas por plásmidos), como las producidas por estafilococos, H. influenzae, N. gonorrhoeae, 
Salmonella, Shigella, E. coli y K. pneumoniae. No son buenos inhibidores de las betalactamasas de clase C, que están codifica das 
cromosómicamente y son inducibles, producidas por Enterobacter sp., Citrobacter sp., S. marcescens y P. aeruginosa, pero sí 
inhiben las betalactamasas cromosómicas de B. fragilis y M. catarrhalis. 
•
El nuevo inhibidor de betalactamasa avibactam es activo contra las betalactamasas de clase A de Ambler, pero también es activ o 
contra Ambler clase C y algunas betalactamasas de clase D Ambler.
•
Los inhibidores de betalactamasa están disponibles sólo en combinaciones fijas con penicilinas y cefalosporinas específicas.•
Un inhibidor extiende el espectro de su betalactama acompañante siempre que la inactividad contra un organismo particular se 
deba a la destrucción por una betalactamasa y que el inhibidor esté activo contra la betalactamasa que se produce.
•
Los ajustes para la insuficiencia renal se realizan sobre la base del componente de betalactama.•
Tienen un anillo de betalactama monocíclico.•
Su espectro de actividad se limita a organismos aeróbicos gramnegativos (incluyendo P. 
aeruginosa).
•
No tienen actividad contra bacterias grampositivas o anaerobios.•
Único monobactam disponible: aztreonam.•
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Los ajustes para la insuficiencia renal se realizan sobre la base del componente de betalactama.•
CARBAPENEMS
Es inactivado por las deshidropeptidasas en los túbulos renales, lo que resulta en bajas concentraciones urinarias. En 
consecuencia, se administra junto con un inhibidor de la deshidropeptidasa renal, cilastatina, para uso clínico.
○
ANTIBIÓTICOS GLUCOPÉPTIDOS
VANCOMICINA
Mecanismo de acción
Bases de resistencia
Actividad antibacteriana
Farmacocinética
Usos clínicos
Reacciones adversas
TEICOPLANINA
TELAVANCINA
DALBAVANCINA
ORITAVANCINA
OTROS AGENTES ACTIVOS EN LA MEMBRANA O LA PARED CELULAR
DAPTOMICINA
FOSFOMICINA
BACITRACINA
CICLOSFERINA
Doripenem Ertapenem Imipenem Meropenem
Imipenem
Activo contra bacilos gramnegativos, P. aeruginosa, organismos grampositivos y 
anaerobios.
○
Resistente contra la mayoría de las betalactamasas pero no a las carbapenemasas ni 
a las metalobetalactamasas.
○
Resistentes Enterococcus faecium, cepas de estafilococos resistentes a la meticilina, 
Clostridium difficile, Burkholderia cepacia y Stenotrophomonas maltophilia.
○
•
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