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Antibióticos Unidad 4. Inhibición y destrucción de los microorganismos Antibióticos de origen microbiano Antibiótico Microorganismo productor Bacitracina Bacillus licheniformis Cefalosporina Cephalosporium sp Cloramfenicol Streptomyces venezuelae Cicloheximida Streptomyce griseus Cicloserina Streptomyces orchidaceus Eritromicina Streptomyces erythreus Giseofulvina Penicillium griseofulvin Kanamicina Streptomyces kanamyceticus Lincomicina Streptomyces lincolnensis Neomicina Streptomyces fradiae Nistatina Streptomyces noursei Penicilina Penicillium chrysogenum Polimixina B Bacillus polymyxa Estreptomicina Streptomyces griseus Tetraciclina Streptomyces rimosus Mecanismos de acción de los antibioticos a. Interfieren con la biosíntesis de la pared celular b. Actúan sobre la membrana celular c. Inhiben la síntesis de proteínas d. Actúan sobre la síntesis de ácidos nucleicos. e. Interfieren en el metabolismo del ácido fólico Penicilina Penicillium chrysogenum Metabolitos secundarios Producción de antibióticos Síntesis de antibióticos Quimioterapia En la selección de la terapia antimicrobiana se deben considerar: a) las características determinantes de los microorganismos (tipos de infecciones que causan, grado de virulencia y susceptibilidad que tienen a los diferentes antimicrobianos); b) las características determinantes de los antimicrobianos (espectros de actividad antimicrobiana, pruebas de eficacia clínica en el tratamiento de las infecciones, características farmacocinéticas y farmacodinámicas, perfiles de toxicidad y costes), y c) las características determinantes de los pacientes (gravedad clínica, localizaciones y etiologías microbianas de las infecciones, antecedentes de uso previo de antimicrobianos, edad y alteraciones genéticas, metabólicas, fisiológicas o patológicas). Año de introducción Tipo de droga 1935 sulfonamidas 1941 penicilinas 1945 cefalosporinas 1944 aminoglicósidos 1949 cloramfenicol 1950 tetraciclinas 1952 Macrólidos / lincosámidos estreptograminas 1956 glicopéptidos 1957 rifamicinas 1959 nitroimidazoles 1962 quinolonas 1968 trimpetoprim 2000 oxazolidinonas 2003 lipopéptidos Fantástico no?? Preparación de la penicilina para usar. Resistencia a agentes antimicrobianos http://www.medem.com/medlb/articl e_detaillb.cfm?article_ID=ZZZEY2V5BRC &sub_cat=409 La resistencia natural es un carácter constante de todas las cepas de una misma especie bacteriana. La resistencia adquirida es una característica propia de ciertas cepas, dentro de una especie bacteriana naturalmente sensible, cuyo patrimonio genético ha sido modificado por mutación o adquisición de genes. Una resistencia cruzada es cuando se debe a un mismo mecanismo de resistencia. En general, afecta a varios antibióticos dentro de una misma familia. Una resistencia asociada es cuando afecta a varios antibióticos de familias diferentes. Resistencia natural o intrínseca Carecen de diana para un antibiótico (como la falta de pared en el Mycoplasma en relación con los b-lactámicos). Resistencia adquirida Es debida a la modificación de la carga genética de la bacteria y puede aparecer por mutación cromosómica o por mecanismos de transferencia genética. La primera puede ir seguida de la selección de las mutantes resistentes (rifampicina, macrólidos), pero la resistencia transmisible es la más importante, estando mediada por plásmidos, transposones o integrones, que pueden pasar de una bacteria a otra. Mecanismos de resistencia adquirida Genético -Mutación -Adquisición de genes Bioquímico -Producción de enzimas -Modificación del blanco del antibiótico -Baja permeabilidad -Expulsión de la molécula Adquisición de genes - Conjugación Transformación Transducción Plásmidos multiresistentes Inactivación del antibiótico por enzimas b-lactamasas y muchas bacterias son capaces de producirlas. En los Gram positivos suelen ser plasmídicas, inducibles y extracelulares y en las Gram negativas de origen plasmídico o por transposones, constitutivas y periplásmicas. Enzimas modificantes de aminoglucósidos y aunque no es éste su principal mecanismo de resistencia, también el cloranfenicol, las tetraciclinas y los macrólidos pueden ser inactivados por enzimas. Modificaciones bacterianas que impiden la llegada del antibiótico al punto diana Las bacterias producen mutaciones en las porinas de la pared que impiden la entrada de ciertos antibióticos (betalactámicos) o alteran los sistemas de transporte (aminoglucósidos en los anaerobios). En otras ocasiones pueden provocar la salida del antibiótico por un mecanismo de expulsión activa, impidiendo que se acumule en cantidad suficiente para que actúe eficazmente. Alteración por parte de la bacteria de su punto diana, impidiendo o dificultando la acción del antibiótico. Las alteraciones a nivel del ADN girasa (resistencia de quinolonas), del ARNr 23S (macrólidos) de las enzimas PBPs (proteínas fijadoras de penicilina) necesarias para la formación de la pared celular (resistencia a betalactámicos). Resistencia de las Biopelículas Nature Reviews Drug Discovery 2, 114-122 (February 2003) Medida de la eficacia a los agentes antimicrobianos Potencia. Medida de la efectividad de un agente antimicrobiano. Reto Microbiano. Medida de la actividad de un compuesto o varias sustancias en el crecimiento de los microorganismos. Coeficiente fenólico. Comparación de la potencia del compuesto a ensayar con la del fenol. Pruebas de sensibilidad. Pruebas que se realizan para conocer la sensibilidad de un microorganismo ante diferentes agentes antimicrobianos. Pruebas de potencia Pruebas de difusión Pruebas de potencia Pruebas de dilución Coeficiente fenólico Máxima dilución del desinfectante que mata a un microorganismo en 10 min, pero no en 5‘ Máxima dilución del fenol que mata a ese microorganismo en 10 min, pero no en 5 min. En los EEUU, la Administración Federal de Alimentos y Medicamentos (F.D.A.= Food and Drug Administration) emplea un test oficial para desinfectantes en condiciones normalizadas, usando una serie de cepas bacterianas concretas, cuya susceptibilidad al fenol se conoce exactamente: -una cepa concreta de Salmonella typhimurium -una cepa de Staphylococcus aureus -una cepa de Pseudomonas aeruginosa Pruebas de sensibilidad Pruebas de difusión Pruebas de dilución Pruebas de difusión http://www.engormix.com/s_articles_view.asp?art=1379 Pruebas de difusión Tabla de interpretación de resultados Método de difusión en agar (Normas CLSI - NCCLS) Clave – Antibiótico Concentración R Igual o menos I Entre S Igual o mayor (AK)-Amikacina 30 mcg 14 15-16 17 (AM)-Ampicilina 10 mcg - Enterobacteriaceae 11 12-13 14 - Staphylococcus sp. 28 ---- 29 - Enterococos 16 ---- 18 - Estreptococos 21 30 (CB)-Carbenicilina 100 mcg - Enterobacteriaceae 18 18-22 23 - Pseudomonas sp. 13 14-16 17 (CF)-Cefalotina 30 mcg 14 15-17 18 (CFX)-Cefotaxima 30 mcg 14 ---- 23 (CTZ).Ceftazidima 30 mcg 14 15-17 18 (CTX)-Ceftriaxona 30 mcg 13 ---- 21 Tabla de interpretación de resultados Método de difusión en agar (Normas CLSI - NCCLS) Clave – Antibiótico Concentración R Igual o menos I Entre S Igual o mayor (CXM)-Cefuroxima 30 mcg 14 15-17 18 (CPF)-Cuprofloxacina 5 mcg 15 16-20 21 (CLM)-Clindamicina 30 mcg 14 15-20 21 (CL)-Cloranfenicol 30 mcg 12 13-17 18 (DC)-Dicloxacilina 1 mcg -- ---- -- - Staphylococcus sp 10 11-12 13 (ENX)-Enoxacina 10 mcg 14 15-17 18 (E)-Eritromicina 15 mcg 13 14-1718 (GE)-Gentamicina 10 mcg 12 13-14 15 (NET)-Netilmicina 30 mcg 12 13-14 15 (NF)-Nitrofurantoina 300 mcg 14 15-16 17 (NOF)-Norfloxacina 10 mgc 12 13-16 17 Tabla de interpretación de resultados Método de difusión en agar (Normas CLSI - NCCLS) Clave – Antibiótico Concentración R Igual o menos I Entre S Igual o mayor (PE)-Penicilina 10 U - Enterococos 14 ---- 15 - Estreptococos 19 20-27 28 - Staphylococus sp. 28 ---- 29 - N. gonorrhoeae 19 ---- 20 - Neumococos 19 ---- 20 (SXT)-Sulfametaxasol/ Trimetroprim 25 mcg 10 11-15 16 (TE)-Tetraciclina 30 mcg 14 15-18 19 (VA)-Vancomicina 30 mcg -- ---- -- - Enterococcos 14 15-16 17 - Staphylococcus aureus -- ---- 15 Microorganismos control para las pruebas de susceptibilidad Identical to ATCC strain Escherichia coli ATCC 25922 NCTC 12241, CIP 76.24, DSM 1103 Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 NCTC 12934, CIP 76.110, DSM 1117 Staphylococcus aureus ATCC 29213 NCTC 12973, CIP 103429, DSM 2569 Enterococcus faecalis ATCC 29212 NCTC 12697, CIP 103214, DSM 2570 ATCC, American Type Culture Collection, P.O. Box 1549, Manassas, VA 20108, USA; NTCT, National Collection of Type Cultures, Health Protection Agency, 61 Colindale Avenue, London NW9 5EQ, UK; CIP, Collection de l'Institut Pasteur, 25–28 Rue de Docteur Roux, 75724 Paris Cedex 15, France; DSMZ, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, Inhoffenstrabe 7B, 38124 Braunschweig, Germany. Pruebas de dilución http://www.mycology.adelaide.e du.au/Laboratory_Methods/Antif ungal_Susceptibility_Testing/overv iew.html CMA, CMI y CMB CMA. Concentración mínima antibiótica. La menor concentración capaz de producir in vitro alteraciones morfológicas y/o estructurales en una bacteria. CMI. Concentración mímica inhibitoria. La mínima concentración capaz de inhibir el crecimiento de 105 bacterias/mL. CMB. Concentración mínima bactericida. La mínima concentración que mata a 105 bacterias/mL. CMI in vivo In vivo potency as a pharmacodynamic parameter for antibiotic therapy. Maintaining antibiotic concentrations above the minimum inhibitory concentration (MIC) is necessary to achieve in vivo potency and is dependent on the pharmacokinetics of the drug. AUC, area under the concentration-time curve; Cmax, maximum plasma concentration; T > MIC, time spent above the MIC. Nicolau Critical Care 2008 12(Suppl 4):S2 doi:10.1186/cc6818 Para erradicar un microorganismo infeccioso es necesario mantener concentraciones in vivo del antibiótico que excedan la CMI del organismo. Distribución de valores de la CMI en diferentes aislados Nature Protocols 3, - 163 - 175 (2008)
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