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ANTIMICROBIANOS Este capíl.uiorelata los mecanismos h-ásicos de acción de los anti bióticos y lm: mecanismos má-; comunes: de resistencia bacterianp · DESARROLLO HISTORJCO La terapCutíca antiinfec.c.iosa has;ta el siglo XIX fue estricta mente empüica. Desde el siglo XVL datan antecedentes sobre el üf'.;O de antisépt icos para pre.venir el crecimiento m.lcrobiano, como los cornpuestos mercuriales para el ira ta.miento de sífilis. En el siglo XIX. nati vos de Sudamt-rica 1 indio5- dei Pení ) uti lizaban la con.eza de chinchona (que contíene quinina). para tratar eficaz.mente el paludismo, sin saber que. actuaba directamente sobre e.J parásito. La posibilidad de. utilizar sustancias antibact.erianas in vivo de. baja toxicidad para. el hombre y los animales. con fines terapéuti cos se inicia en 1 904 con las investigaciones del médico alemán Paul Ehrlich, quien expe-rimenta con colorantes de anilina. como bac.tericídas, y culmina en 1 9 ! O, con !a síntesis del saivarzán (arsfenamina, un compuesl'O arsenical activo frente a.l treponema respon$ahle de la sífi l is . así como ante otras espiroquetas) . En 1935, Domagk marca el primer hecho impo1tante en la his toria de la quimioterapía de las infecciones bacterianas sistémic,;.1.s. Demuestra que el rojo Prontosil protegfa a Ios ratones frente a la lnfección estreptocócica sistémica, con un efecto c.urali.vo. Más tarde Trefouel, en Francia, comprueba que la molécula int:actadeiProntosi.l careda de ac.tJvidad antibacteriana in vitro, pero que. los pacientes a los que se- les administraba el colorante eliminaban por la orina un producto incoloro. la sulfanilami.da. que el"a activa in vi.1.ro, E! segundo hecho importante ocurre con la peni.c.il ina,. la · primera sustancia pro,Lcida por microorganismos que. inhibe el crecimiento de otros microorganismos (antibiótico), utilizada como quimioterápic.o . Esto da início a la llamada "edad de oro'' de la terapéutica anti microbiana. Alexande.r F!erning, en 1929, reconoce el efecto antibiótico a l observar la inhibición del desarrollo de estafilococos en un cultivo contaminado con un hongo Penicillium (fig. 1 9- 1 ). Ante esta situación, fleming real.iza experimentos y observa que el caldo en el cual cultivaba el hongo durante J o 2 semanas a temperatura ambíenre adquiría propiedades bacteriolítica-; y bactericidas frente a muchas bacterias patógenas. Dicho caldo contenía la susta.ncía inhibitoria a la que llamó penicil ina. Pasaron varios añ.os luego de estas observaciones, hasta que Emest Chain y Howard Florey en l 940. retomaron los experi mentos y purifica.ron suficiente camidad de penicllína para probar su eficacia frente a ínfocc.ione.s producidas por eslafilococos. estreptoc.ocos y bacil.os de. la gangrena. Durante la Segunda Gue- 1Ta Mundial , la penicí ! ina se prncba en los soidados heridos, sin de.\ar dudas- sobre su acción . Debido a la insistencia del ejército para que se pusiera en condiciones de emplearla1 Estados Unidos inició la industrial.izac.ión y util ización masiva. Eno·e las décadas de 1 940 y 1 950, se descubren otros anti microbíanos, como la estreptomicina, a partir de un cultivo de Strepromyces griseus, et cloranfonicol a partir de Srrepton�,vces vene:z.ue/ae y !a oxiterracidina a partir de S-ireptomyces rimosus. Luego, rápidameme. se desarrollan otras s.usi.anc.ias con acción an1 ihac1enana._ entre ellas, aminoglucósídos. penicilinas sintéti cas . cefalosporinas y quino!'ona.s. El uso terapémico de. estos fánnacos en medícina vererinarü y humana cm1stítuye una de las contribuciones más importantes, ,d aumentar e! espectro de enfcnnedad.es infecciosas que se pueden prevenir o curar. No obstante, 1.as hacte.rias demue.s1ran una notable capacidad para desarrollar resistencia a los agentes anti bacterianos. La tabla 19- 1 resume ta terminología bá.sica uti l.i7..ada en el presente capítulo. Antimicrobiano es una definición más amplia que. ta de an tibiótico: no obstante, el uso del ténnino a.ntíb iótico se- extiende para incluir agentes antibacterianos elahorados· pa:rcial o trn:atmen tc por síntesis química, como las sulfonamidas y las quinolonas, que no son producidas de manera natural. La selectividad se explica por la.s diferencias estructurales y bioquímicas entre las células eucariotas y procariotas. Por ej err; plo0 la pcniciiína ejerce un efecto bacterícida sobre la hacreria por inhibir la síntesis de la pared celular. no existiendo una esrrncmra comparable en tas ce lulas de !os mamí feros. Para el caso de los hongos {que son célu l� nucleadas·1 o los virus (que. se repiican empleando la maquinaria genética ele las células parasitadas), se han desarrollado fármacos antifúnt•icos y antivirales, de creciente eficacia en la. clínica. �· Figura , Descubrimiento de la penicilina, Alcxander fleming tomó esta fotografia en 1.929. (Fuente: _Introducción a la Micro biología. Tortora, fonke, Case. Ed. Acribia. !983 ) Ant:im.icrobia no incluye a toda sustancia de origen natural. $em is intétíc.a o sintética, que marn o inhibe e·l desarrol io de un microorganismo. causando escaso o nulo daño a! huésped . Antibiótico es una sustanc.ia química, producída naturalmente por un microorganismo y que, e.n bajas concentraciones, destruye o inhibe el desarrollo de otros microorganismos Quimioterápicos son sustancias químicas que actúan inbibien-do reacciones metahólícas esencial-es sobre el microor gtmismo blanco y son relaüvamente ínúcuas para e.] metabolismo de h1s células del huésped. Actividad bacteriostática es ei valor de la ac.t.iv id.ad antimicrobiana que inhibe el desarrollo de un microorgarl:lsmo. Est<J se. detennina in vitro enfrentando una concentración constame de bacterias freme a una serie de diluciones del amfüiórko. La concentración más baja de antibiótico que inhibe el desarro!lo bacterlano ( que es el tubo que posee ia dilllción más alta de antibiótico y que no presenta desarmllo visíhie·¡ se denómina concentración inhibitoria mínima (C[M . .)_ Actividad bactericida es: el valor de la activída.d a.ntimicrobiana que mata a un rnicroúrg.anismo de-temúna.dc. Esra se detcmúna in vitrn enfrentando una concentraClón constante de bacterias frente a una st.':rit de diluciones del antihióti co . La concentración más baja qne mata al 99 ,9�·-í:1 de la población bacteriana se denomina concemración hacteric.i.da mínima (CBM) . Combinaciones antibióticas: 1 ) Sine.rgismo : combinación de dos antibióticos qut.· hace que éstos tengan mayor actividad bacterlcida juntos que separados. 2) Ant:agonistIHJ : combinación de antfülól!cos que hac.e que ia actividad de uno de ellos interfiera con !a actividad del otrn (por ej .. su activ idad c:onJunt.a es menor que la actividad de cadc: uno por separado) PROPIEDADES DE UN ANTIBIOTICO IDEAL El antibiótico ideal empleado con fin terapéutico debe reunir una serie de condiciones: Tener una toxicidad selecti va para el. agente infeccioso , lo que implica escasa o nula toxicidad para las célula.� del huésped y alta para el patógeno . Penetrar en los tej idos y las células del organismo para ejercer su acción sobre el agente infecc ioso. A lean zar la concentración adecuada para ejercer su efecto en el foco de ta in fección y que se excrete lentamente. Poseer una acción mas bactericida que bacteriostática. Los a.gentes bactericidas matan a los microorganismos. y los bacteriostaticos inhiben el de.sarrol \o, interviniendo los mecanismos de defensa del huésped en la erradicación final de la infección. No alterar los mecanismns de: defensa naturales del hospeda.� dor ( fagocitosis, producción de anticuerpos, entre otros}. No generar aparición rápida de resistencia. Poseer un amp\ío espe.ctro de acción sobre los microorga nismos que con mayor frecuencia se aíslan. Permanecer activo en presencia de plasma, líquidos cor� porales. exudados. Poseer actividad antibacteri ana in vltro. Ser estable para garantizar un periodorazonable de alma cenamiento. Ser económicameme accesibles. No producir efectos colaterales indeseables en ei huésped (alergia, lesíones en riñones, aparato díge.stivo, sistema nervioso u orro.s), RESISTENCIA DE LOS MICROORGA1'11SMOS A LOS ANTIMICROBIANOS El desarrollo de e.epas resistentes hace necesaria la deter minación de la susceptibi lidad a los antimicrobianos de los ais l.amientos provenientes de muestras biológicas, Esta se ile'-ra a e.abo mediante pruebas in vitro de susceptibilidad, que permiten seleccionar los qu¡mioterápicos según la sensíbil.idad demostrada por �! microorganismo causal. Lús métodos empleados son, entre otros. la di.fusión con mono~ discos de antibióticos (método de K.irby-Bauer). la dete.!minación de la concentración inhibitoria mínima del antibiótic.o {ClM) y la concentrnción bactericida mínima (CBM). Estas pruebas estan cuidadosamente e-st ;mdari7..adas, con el o�ieto de mejorar el valor predictivo clínico de los resultados . Desde l 958, el Comité Nacional de Estandarización de Laboratorios Clínicos (NCCLS) estableció un Subcomíté de Pruebas de Susceptibilidad Amimicrobi.-:1na Vete rinaria ( V AST). Gracias al desarrollo del NCCLS-VAST. se están generando los criterios interpretativos de los agcn.1.es amimicrobianos veterinarios e�11ecificos con el empleo de aisfarnientos animal.es, datos fannacocínéticos recolectados de especies animales blancos. y ensayos cli.nicos Uevadof. a cabo en tales especies. Ti.pos y mecanismos generales de resistencia La resistencia de los microorganismos frente. a los antibióticos puede ser narural o intrinsec.a. mutacional o adqu irirla . Natural o intrínseca: es ia consecuente de ta. estructura y ia fisiología natural de la especie . y está cod ificada en el cro mosoma de todas las cepas. Los mecanismos de resistencia natural pueden producirse por impermeabilidad ai antibi.ótico. cflujo o presencia de t.�zimas inac-tivantes . Este tipo de resistencia se presenta en todos tos int.eg:.rantes de un género mi.crobíanü frente a determinados antibióticos Ejemplo: P.�eudomonas ae11.,ginosa es nanJ.ralménte resiste.me a c loranfenicol, aminopenicilinas, mac.ró!idos. letracicl inas, cefalosporinas de primera y segunda generac ión /C J G y C2G), glicopépt.ídos y áddo nalídíxic.o. Las enterobacre.rias son naturalmente resistentes a vancomicina y la mayoria de los grarnpositivo;;, a poiimi;dna B. Mutacional: es la derivada de mutaciones espontáneas en la información contenida en el cromosoma (por al.terac.ión de la s.ecuencia natural de nudeóridos en e l DN,ll>, ) Las muta cíoncs pueden ocurrir en genes precxis.tem.es en ias células o en genes adquiridos. Mutaciones en genes preexistentes: pueden afectar tanto a ios genes. esrruct:urales como a los regulatorios . En g<(nes estructw·ales: pueden aparecer mutaciones puntuales, por ejemplo, en ]\.�vcobacterium spp, con un ráp ido desarrol lo de resistencia a estreptomici na y a rifampicina_ También puede ocurrir una mutación gradual en nucleótidos indívíduales en diferentes genes, con aparición de resist.encia escalonada: por ej-empló�..a las fluorquinoionas. En genes reguiawrios : por ej emplo, mutaciones en genes responsables del sistema regulador de !.a AMP C (vé.ase �-lacta.masa cromosómica i nducihle ! por la inducción de C lG. C2G y C3G, originándose aho nivel de resistencia y de amplío espectro a ios antibióücos f)-lactámic.os. .Mutaciones en gen.es adquiridos. en la familia de las f)-lac.tamasas (enzimas que causan resistencia a los. an tibióücos �-lactámicos) , aparecen mutaciones en TEM y SHV Cambios mínimos en la estructura molecular de las ¡3- lacramasas pue.den generar grandes diferencias en la función de la enzima. Por ejemplo i un cambio de un nucleótido simple puede convertir la P-lactama.i;a TEM- 1 en TEM-1 2� un segundo cambio en un nucleó1ido simple pue.de convertir a la TEM- i 2 en TEM 26, con aumento de resistencia a ceftacidima. Adquirida : es la adquisición de un caractcr de la resistencia previamente ausente en 1.a bacteria. La transferencia del material genético responsable de la resistencia, puede ocurrir por conjugación, transducción y transfonnación, procesos básicos de transferencia de genes entre. bacterias . Los elementos genéticos que participan en la transferencia de genes de resistencia son los p]ásmidos, los transposoncs. DNA de bacteriófagos y recientemente los integroncs y casetes genéticos de resistencia. Conjugación: es el procesa mas importante, extendido en bacterias gramnegativas e incluso en grampositivas. La célula donadora transfiere a la célula receptora., a través del pili sexual copías de genes de. resistencia mediados por plásmidos. Transformación: es la transferencia de DNA desnudo de una bacteria a otra. Las células deben ser competentes para poder incorporar el DNA. divarlo y recombinarlo_ En general se produce entre génerns muy relac.ionados, debido a la necesidad- de una alta homología de. secuen cias de nucleótidos para que. ocurra la recombinación. Se. presenta principalmente en los géneros Streptococcus spp y Neisseria spp. Tra.nsduccióo . es el proceso por el cual el DNA del plás mido es íncorporado por un bacteriófago y luego transfe rido a otra bacteria. Ejemplo : la transferencia del gen de p-lactamasa de estafilococos resistentes a otro estafilococo sen .. sible. Este. mecanismo de transferencia de DNA es poco importante en la diseminaClón de resistencia : debido a la espec ificidad de los bacteriófagos. Elementos que participan en la transferencia de genes de resistencia Plásmidos: son DNA circulares extracromosómicos y: 1 ) se amoduplican: 2) son heredable.s : 3) pueden tener otras funci0- nes: factores de virnlencia, cambios metahói icos: resistencia a : meraies pesados; 4) pueden estar presentes en bacteri a:;; füoge. néticamente dislintas. Transposones: son �ecuencias cortas de DNA. conocidas como "genes saltarines". Pasan de. un plismldo a otro. de un plásmido al cromosoma o vlceversa. La propiedad de todos lo:; elementos r.ransportables es la capacidad para moverse e integrarse dentro de secuencias del DN A extraño_ mediante una recombinación no homóloga. Este tipo de recombinación determina que el mismo transposón pueda estar en plásmidos o cromosomas de bacterias no emparentadas, con genes de antibioticorresistencia idénticos . Los transposones, a díferencia de los p lásmídos, no se au ro<luplican, La mayor pane de los transposones están comenidos en plá:s midos. los que. pueden ser pasados entre especies bacteríanas, con una rápida diseminación de resistencia. Integmnes: son una. familia de elementos genéticos móviles.. capaces de integrar y expresar. genes de resistencia a antibióticos. Los integrones no pueden real izar autotransposíción, pero se as'ocian a plásmid.os y transposones que medían como vehí.culos, para su transmisión íntra o interespecie. Un inte.grón es un sistema de recombinación de sitío esped• fico. que contiene una enzima integra.sa y un s itio específico de captura de uno o varios genes de resistencia Los genes c.aprurados se. presentan e,omo casetes genéticos móviles. Los casetes genéticos contienen un gen de antibioticorrc� sistencia y un sitio de recombinación específico. L1s integrasa.;1 catalb....an la integración o escisíón del casete de resistencia en el sitio específico del inte-grón. En el integrón, existen dos promotores : uno transcribe ia integras.a y otro1 dirige la transcripción de ios c.asete·s gené! ic-0s integrados. Hasta el momento no se han encontrado casetes con promotores propios. Los casetes genéticos c.odi.f1can resiste-ncia para antibióticos P- lactá.micos. aminoglucósidos, rnlfas, eritromicina. tetraciclinas, y rifampicina. Los mecanismos de resistenc ia bacteriana para cada grnpo de anti.microbianos se describen a continuación. junto c.on los mecanismos básicos de acción. MECANISMOS BASICOS DE ACCIONANTIBIOTICA Inhibición d.e la síntesis de la pared celular La mayoría de los antibíóticos que tienen este mecanismo de acción se clasifican como f;-lactámicos (penicilinas. cefalosµori nas, cefamicinas_ carbapenemes, monobactámic.üs e i.nbibidores de f)- lactamasa). Otros fánnacos- que ínterficrcn en la síntesis de la pared celular son: vancomícina. ba.citracina., fosfomidna, teicoplanina, isoniacida, etambutoL cldoserina y etionami.da. Antibióticos f)-lactámicos Los antibióticos í3-lactámicos comparten un anillo central de cuatro átomos, de.nominado anillo P-lactamico. Sl mecanismo de acción de. este. grupo consiste en inhibir )a síntesis de la p;!;.red cel ular_ Esr.os antíbióticos se d.iferencían p-or el segundo anil-l-o la � 1.era L lo que les otorga características fannacocinéticas diferentes v permite la clasific.ación del grupo en : Penam (incluye a t0das Ías penici l inas). Carbapenem (imipenem. meropenem), Oxape nam (ácido c.lavuiánico), Cefem (cefalospori.nas y cefomicínas) y M(inohactam ia,ztreonsm} (tabla 1 9-2} . Mecanismo dt• acd.ó-n: !as bacterias presem.im proteínas que. tienen afinidad por la unión con antibióticos (3- lact.ámicos, denorninadas proteínas l igando de peniCll ina (PLP'L La mayoría de fas PLP están asociada:,; con i.a membrana citoplasmática �,.., una rroporción relativa están localizadas entre la pared celular_ en particular en e.l espacio o hendidura de la tnvagi.nación qoe precede a la división celular Las PL.P son enzimas \ transpept.id.:L'ia.s. carboxipeplidasa� ·y endopepridasas) encarg;adas del ensamblaje de la matriz. rigida que fom1a la pared cc1ular. el pepridog!uc.a:no. 1\.cdonan entrelazando las cadenas. cortando los péptidos. y formando puentes . Al ser blo que�idas las PLP por cualquier antibiótico 13-lac.támico que se une eficientemente a el las (al confundirse con tlll monómern normal en la síntesis de la pared). se ínhihe la transv-eptid.ación en el úl timo paso de la síntesis de! pepti.doglucano. J=...:Sta inhibición conduet a la fonnación de un peptidoglucano poco reslstente. En principio, la bacteria detiene su ere.cimiento (acción bacteriostática); más adelante. por efecto osmótico del contenido citopiasmitico sobre la membrana celular, al no encontrar ya una pared celular rígida que tolere dicha presión, ocuIT"e e! vaciamiento celular y la posteríor dige-stión por las enzimas auto!íticas que continúan actuando (acción bactericida). Como la síntesis del peptidogJucano es necesaria para que actúe el P-lactámico, la lisis sólo se produce en células en crecimiento. En las células que no se dividen. las awolisinas no acn'mn. Esto indíca que los P-lactámicos son de acc ión bactericida lenta,. que sólo actúan cuando las bacterias se encuentrarJ en fase de división celular. La eficacia.de los antibióticos P-lactámicos está en relación con el tiempo que permanecen en cantidades por encima de la concentraciún necesaria para matar a.I patógeno. El efecto po santibiótico es de 2 horas para bacterias grampositivas y menos o na.da p:'\ra gramnegativas. Penicilina Las penicilinas derivan de diferentes cspe.ties del género Penicillium. De los cultivos de este hongo, se aisla el ácido 6- aminopeni.dlánico (fig. 1 9-2). Al acoplar el grupo amino libre del ácido penic.il.á.nico a los grupos carboxilo libres de diferentes radicates es posible sintetízar diferentes tipos de penicil ina {tabla 1 9-2). Estos rndicates son ios que van a determinar las propiedades farmacológicas esenciales de cada fannaco resultante. El mecanismo de acción es el de. los antfüióticos f1- lactá micos. Cefalosporinas Las cefalosporinas, son sustancias anti.microbianas produci.das por algunos hongos del género Ctphalosporium. Son compuestos P-lactámicos formados por un núcleo de ácido 7-amino-cefalospo ránico (fig. 1 9-3) La unión de grupos laterales R originó c.efalos porinas con espectro y actividad antímicrobiana diferentes (tabla J 9-2). El mecanismo de acclón es similar al de- los antibióticos r-lactámicos, El descubrimiento de la.9 c.efamicinas condujo a una creciente estabilidad frente a las P-lac.tamasas de las bacterias gramnegati- o 11 s ,- '- .,,en, R - C - NH - CH - CH C ¡ ' cH, o = C-l N CH - COOH Sn10 de acc1(m a.: ¡,.,_ pei:1t it,nass 1rnru.ro del ani!io f\- .fac;,ámii.·i:., ) Figura . Fórmula estructural de la penici l ina Acido 6-ani inopcnictlánie-o vas, incluyendo Baueroidcsji·ag·ilis y P aeruginosa . Son s:imii2. res a h:.i.s cefi.'llosporinas , pero se derivan de actinomiceto-s. Las cefaiosporinas se dasí.fica.n en generaciones.. que en rérrni.nos generales se caracterizan como: Cl G : actividad ant ibacteriana gn.unpositi \-·a. administrada por vía parente-ra l o en ocasiones oral C2G : actividad anti.bacteriana grampostfrva y g;amnegativa administradas por todas las vías. C3G: actividad antibacteriana gramposítiva reducida, pero gramnegariva aumentada, administra.das por vía parenteral y oral en algunos casos . C4G: act1vid.ad antibact'eriana grampositiva y gramnegativa aumentadas, administradas por todas las vías. La actividad antimicrobiana es la de los a11tibióticos 0-lac. támicos. Las cefalosporinas, por io general, son acti.vas e-ontra los estreptococos P-hemoliticos y estafilococos productores de � iactamasas. pero no contra l.os estafilococos metici l.inorresisrentes. Entre- las cnterobact.eri.as en ausenCl.a de resistencia adquírida, son susceptibles. Sólo algunas cefalosporinas (C3G y C4G) son efectivas contra P aeruginosa. En las bacterias anaerobias no fonriadoras de espora,'., la actividad es variable. Los anaerobios productores de �-lactamasas, incluyendo BaCTemides fmgiiis, son notablemente resistentes a la cefoxitina. o 1 1 R - C - HN s '--- N R2 CO,H Figura Fó1mula estructural de ias cefalosporínas. Acido 7•aminocefalosporánico. Tabla . .-\ntibióticos: que inhiben la sín1e.sis de la pared ceh1lar Penícihnas narurales Penicilinas resistentes a las penl<::ilinasas Penicihna G o bencll-peni cilina Penicilina V Penícilina G sódica Penicfüna G potásica { Metici!ina Nafc.ilina Oxacilina Ciox.acilina Dicloxacilina CIG ( Cefaloti . na Cefalexina Cefradina Cefazoiína Cefalondina f Cefaclor Cefamandol ) cefuroxima l Cefatrizin.a íi L { ',mpicilina C efalosporinas Cefr.1taxima Céftriaxona Ceftacidirna Cefoperazona Cefixima Cefübuten Ceftiofür A e T A M l e o s Aminopenicilinas Carboxlpe.nicilinas Ure.idopeniciiinas Carbapenemes Monobact.am Inhibidores de f)-Iactamasas Combinaciones de B-lactárnicos con inhibidores de �-lactamasas Amox!cilina { CarbenicihnaTic.arci.lina { MezlocílinaPiperacihna { lmipenem Meropenem { A.ztreona.m { Acido clavulánico Tazobactam Sulbactam { Amoxicílina_�Clavu!ánic.o Ticarcilina-Clavulánico Ampicilina-Sulbactam Piperaci lina-T azobactam Mecanismos de resistencia Acominuacíón se describen los mecanismos má.\ importantes de resistencia a los antibióticos µ-lactámicos. Resistencia mediada por PlP 1) Modificaciones de las PLP: pueden ocurrir por: a) Dlstribución anómala e.n cantidad y/o calidad de PLP: apaíecen por mutación de las PLP (por ej"' Srreprococ:cus pneumoniae resistente a penicilina), En !os enteroc-ocos. por mutaciones espontáneas. se producen PLP de b¡�ía afinidad (por ej .. Enterococcus faecium) resistentes a penicilina o ampícilina. b)Adquisición de una nueva PLP2a: ausente en los esta filococos sensibles. Esto lleva a una menor afinídad por todos los P-lactámicos. aumenta la cantidad de antibiótico necesariti- para saturar las PLP. aumenta la CIM y, por consíguiente ) hay resistencia. C1G C4G Cefamicinas {Cefepima Cefpiroma {CefoxitinaCefotet.1.n Otros antibiótícos que actúan inhjbiendo la síntesis de la pared celular. Glucopéptidos { Vanc . omidna Teicoplanina Bacitracina. Fosfomicína. Isoniae-ida. EtambutoL Cicloserina. Etionamida. i La PLP2a sólo seencuentra en e.stafilococos meticilinorre sistentes y puede ser expresada bajo inducción de. metícilína. El , gen mec:A es el detenninant.e genético central de la metic.ilino rresistencia y está localizado en una región, llamada mee. Esrn región contiene genes regulatorim: para la ex.pre.sión del mecA, así como detennínantes adi-.cionales de resistencia, resuitando la aparición de multirresistencia (resistencia a gentamicina, eritro� micina. tetraciclina, e-loran1.enicol). 2) lnactivación enzimática por B-1.actamasas: la resisten cia a los antibióticos f!-lact.ámic.os se debe principalmente. a la producdón de P-lactamasas, que los inactiva por aper.ura del anillo 0-lac.támie-o. La producción de í3-lactamasas puede ser extraceiular, como ocurre en los estafüococos, o en el espacio periplismico. como sucede en los bacilos gramnegat:ivos. Estos últimos, producen mayor variedad de �-lac.tamasas que las bac.teria.s grampositivas. Se han descrito más de. 200 enzimas distintas. Las P-lactamasas pueden se.r simetizadas por codificación de. DNA cromosórnico, plas.midico y también transposónico. Algunas son espedfic.as para penicilína ... -; (penicí Enasas ): Olras. 0ara cefa!osporinas (cefalosporinasas},· La clasificación actual de las f3-iacramasa,; se basa en ia combi nación de descripciones fenotípicas (sustrato. perfil de inhibidore.si. Bush y col. ( 1995 ') y grupos moleculares (secuencia de aminoácidos. nucleótidos) de Ambler. En general, aunque exlste correlación, se prefieren los m6todos funcíonaies para ia ciasifrcación, pues infi rn.os crunbios moleculares, pueden determinar grandes d.íferencias fünciomiles. Por ejemplo. una mutación que produce un carnbio de. nudeótidopuedeconvcrtirla P-lactamasa TEM-1 en TEM-1'.?:, y otro cambio, puede transfonnar la TEM-12 en TEM-26, con diferentes� efectúS sobre la hidrólisis del sustrato (ceftazidi'ma), Las 13-lactamasas clase B de Ambler o grupo 3 de Bush son met.aloenzimas (JMl .. l) denominadas carb.a.pencrnasas que afectan a todos los f)-\.actá.rnicos. incluso a íos carbapenemes. Las j}-lacramasasclase D(OXA.-l. OXA .. -2)._ son serinenzimas. débilmente inhibidas por inhibidores de las ¡3-lactamasas (!BL) En la tabla 19-3, se describen ejemplos de la c.l.asific.ación de algunas f)-lactamasas. Tabla Clasificac.ión de f1-la.ctamasas bacterianas Grupo Sustrato Cromo-sómica Constitutiva de o o Bush plasmidica inducible Cefalosporinas e C/1 2a Peníciiinas p 2b Penicllinas y p e ccfal.osporinas 2be Penicilinas, p e cefalosporinas y monobactam 2c Penicilina y PIC e cloxacilina 2d Penícilina y PIC e cloxacilina 2e Ccfalosporinas PIC 3 Betalactamas y e carbapenemes 4 Penicilinas e aJ f!i-lactamasa cromosómic:a inducihle _r P-lacramasa cromosómica no inducible: l '¡ P-lacra.masa cronrosámica inducíble: la arnp-C. es de· la clase molecular C de Ambíer (O tipo l de Bnsh); el gen responsable de la producción es el amp C. Esta íl-Iactamasa es cromosóm1ca, inducibie y sometida a un comptejo mecanismo de re-gulación det que participa e.! reciclaje del peptid.ogiucano. Est¿ presente en más del 90%1 de las cepas de P aerug_ino.M y tambien pueden producirla, en niveles basales. las ent:erobacterias Serratia marcescens. Enternfiacrer cloacae. Citmhacta Feundii. Ente1-obacrcr oenJgt· nes, Aforganella morganii y Pr01·idencw spp. Debido a la presión de selección causada por el us0 abusivo de CIG, C:?:G y C3G. puede ocurrir que. por mmación, desaparezcan algunos de loi� genes responsa.bles del sistema re-&r-ulador (ampR, ampG. ampD, ampE) y aparezcan mutant:es espontaneas. Inhibición Enzima Clase por representativa mol-ecular clavu.l.ánic.o deAmbler Cefalosporinasa e cromosómica de BGM:AMPC + Pénicilínasas de A grampositivos TEM-1.. TEM-2, A SHV-1, etc:.. TEM-L TEM-26 A SHV-2 a SHV-6 PER-1, PER-2. CTX-M-1, CTX-M-2 + PSE-L PSE-3 A PSE-4, SAR-l, CAR-3, BR0-1, BR0-2, etc. +L OXA-l a OXA-12 D Cefalosporinasa ? inducible Inhibibles Ll, !MP-1, B por EDTA etc, No inhibible por Penicilinasa ? icido clavulánico Burkholderia desreprimidas,, generando resistencia de altísimo n!veL e inacüvando a. todos los P-lactámlc.os. excepto los carbapenemes_ Por ejemplo: P aeroginosapresenta resistencia frente a ceftazidima y frente a pipe.raci.lina� tazobactam, siendo los carbapenemes, ios únicos }()OC,¡\ efectivos. Estas mutantes no son afectada.-; por los IBL (davulinico. razobactam, suibactam) En el caso de las enterobacrerias más aniba menc.iona� das. pre.sentan resisten.cía frente a carboxipcnicili.nas, ureídopenici linas. C ! G . C2G . C3G (manteniendo cierta actividad de las C4G ) v monobactam. Son inductores : las C l G a C3G. ce.fóxiiina, imipc�Cm, meropene.m. y ácido c l avulánic.o. .:n �-lact-amasa. cronw.�·ómica ,w índudb/e: E_ coii y .)'h igelia presentan una fl,..l actamasa. c-romos6rnlCa no inducible de dase C (ampC) que se expresa e.n n iveles muy bajos. por io que no se obsen·a resistencia frente. a f�-laclámicos. Cuando estas enzimas se hlperprnducen. aparece resistencia frente. a ar:npic.il inas. carboxipeni cilina<::, ureidope.niciiinas., IBL, C J G, cefamicinas, y mmbíén, segUn el nivel de hiperproducción. pueden afectar a C3G, aunque los carbapenernes y C:4G man tienen la actividad antimicrobiana. b) P-lactam.asas plasmidicas tram,ferihles: a diferencia de las cromosómicas, son P-lactamasas constitutivas. codificadas en plismidos. fl-lactamasas plasmídicas de espectro amp/úulo (BlEA) Las fi-lactamasas mediadas por ptá..-,midos son importan tes al ser tran.<;feribles por conjugación entre espe.cic-s y géneros relacionados. Las más frecuentes son TEM- l . TEM-2, SVH-1 , que afectan a arninopenicilinas. ureido y carhox.ipenicilinas, C I G y poco a c.efopera7..ona. La TEM- l mediada por plásmidos que codifica resis tencia a la amp1cil ina se ha diseminado en E. coli y actualmente se encuentra en otras ent.erobacterias. Las e.spec.ies más frecuentes que producen B LEA son: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae. Proteus mi rahi/is, Sa/monella spp y Shigel/11 spp . Estas enzimas soo afectadas por !BL, pero la actividad de estos está limitada por ia cantidad de (:)-lacramasa producida y la actividad intrinseca del antibiótjco unido al lBL �-/actamasas plasmídica!J' de espectro extendido (BLEE). Aparecen por mutaciones puntuales de genes que codifican f:1"lactamasas plasmídic-as (derivan de las BLEA). Estas afectan a la mayoría de íos antihlóticos p�lactámicos y por lo general son susceptibles a los inhibidores de las ¡3�1actamasas . Son producidas por Klebs;e!Ja spp y otras enterobacleri.as. En la Argentina, son CTX-M•2 y derivadas de SHV. p-!actamasas resistentes a lüs inhihídores. Estas enzimas derivan de TEM-1 , TEM-2. Son conocí,las como IRT (Inhibitor Resistern TE1-1 mutant). Se caracterizan por conferir reslsk'Ticia a aminopenicilinas, carboxipenicilinas, ureidopenici1inas y a los inhibidores de las P-lacramasa.s (sulbacta.m, tazobactam o áci.do davulánico). No tienen actividad hidrolltica sobre el resto de los f\- lactámicos. e) �-/actamasas plasmídicas de cocos grampositi11os: el mec.ani.smo más común de resistencia a penicilina que presentan S. aureus y estafilococos coagulasa. negativos aislados en la Argentina. a part.ir de distintas infecciones ' en caninos y de masütis bovina. es por producción cte: f,-iactamasas pl.asmídlcas inducibles. La rcsíst'L'TI.cia de los enterococo:; aparee.e sobre- todo en E. faeca!is frente a penicilina y arnpicilina.. por producción de f}-iactamasas plasmídícas. La. resistencia st. da en el mismo· gen que codifica resistencla a gentamic.ina y a ios dem;i&.c · aminoglucósidos. a excepción de. la estrepromic.ina, 3) Impermeabilidad: el antibiótico no puede entrar a la·,_ célula a travCs de los canales porínicos de la membrana externa/ por lo tanto se evita !a interacción entn� el :m.ribiót.i c-o y e i sitio t . diana (PLP }. La resistencia puede ser: 1 -;/ a) !nrrfnseca:e-orno ocurre c.on ias porinas de P aeruginosa {• (oprF es la mas importame ), q_ue son de 1 2 a l 00 veces � menos permeables que las de las enterobacterias (E. e.off). \ . Esto d.et.ennfoa que R aeruginosa 5-ea naturalmente más -} resistente frente a los. antib\ótie-os que pasan poí porinas. t Todos los 1)-\actámie-os con carga negati\:a. penici linas, 1 amplcilinas, CTG. C2G. no actúan sobre P acruginosa. Los micoplasmas y las formas-L hacte-.rianas. poseen una resistencia natural a los antibióticos f)-iacr.imicos, : debido a la ausencia de pared ceiular. b) MUtacion.al: cambios en ia proteína (pori.na.<;) modifican_:: el tamaño o la carga de los poros im,pidlendo el pasci', del antibiótico. por ejemplo: Acin.ewbacter spp (poros_ ·:;• de tamaño pequeños) . Tambíén, aparecen mutant.¡;s que :)carecen de porinas, por ejemplo: oprf, como ocurre en P.. :· aeruginosa, con resistencia a ceftvjdimB y piperacilina·;·· o mutantes que carecen de oprD2. y se convierten eD·.: resistentes frente a imipenem. 4) Eflujo: algunas bacterias reconocen a moléc.ul.a.s (antibió-- 'ticos u otro tipo de moléculas), que tengan las características que� quiere.n expulsar, a través de los canaie.s porínicos. En este caso, i por ejemplo, les es más dificil extraer antibióticos h idrofóbicos, -� Sólo son efluidos los antibióticos antipáticos (combinan hidrofilia :I' con hidrofobicidad) y que. poseen de l a 2 cargas positivas. Este .. ¡� me-.ca1:is�o de- resist:encia es poc-o fre�uente en �� rna.yoría de los ::._ �.• lactannco · s ·· ' pue� tienen carga negativa n�ta. Ei mc.ropenem e�, ,. • . · . · . ·"' . sm embargo. anfotero como todos los carbapenernes y es mas :. ,, a.nfipát.i.co que imipenern. Por tal motivo puede ocurrir que. me.ro- 't penem sea efluido e imipenem no (fig. 19-4) en mutantes en l.as " que se presente la bomba de eflujo oprM, m.ex.A, mexB. 1,i ,"f! Esta bomba de efl.ujo es común para cefoxitina. c.loranfenícoL. ;. , ,: minoclclina. y c.iprofloxacina, �- Tolerancia: se presenta en algunos cocos grampo�itivos :1 (estafilococos, estreptococos, enterncocos), debido a la falta ¡ de activación de las enzimas autolíticas; la penicilina inhibe el ·t ere.cimiento, pero nü posee efecto bactericida.. �--'. J,, f Glucopéptidos .l, Los glucopéptidos son antibióticos que poseen una estrnctura:J) química c.ompleja. Los represe-ntantes de este grupo son vaneo� 1� micina y telcoplanina. ff Actúan inhibiendo la sintesís de la pared celular de tas ¡l, bacterias grampcsitivas en fase de crecimie.nto 1 en un sitio Jt. blanco diferente al de los P�lactámicos. fnrmando unúmes con :if< • .; .. .o/,;' el D-alantl-D-alanina terminal del dipéptído muramiL ,,, .¡.¡ ;¡x- -� .iJ ------------------------------------------ ilií \,.----+-• Lipopolisacárido ) } Membrana externa tf::,.Espaci(1 ¡x:riplásmiu, ----tt--- Pe¡:m.dog:i ucano Figura . Repre.sentación esquemática de 13 estructura de la pared de bacterias grn.mnegativas. rclaci.onada con el etiujn } fv'iembrana t'Jloplasmática --------- Citoplasma Proteínas transportadoras Mex B Proteínas de fu.sión Mex A. La vancomicina se- recomienda en ínfecciones produc.idas por bac-lerias grampositivas resistentes a P-lactámicos, como ocurre con los est.aí11ococos meticilinorres-isten.tes y algunos emer()Cü cos. En veterinaria, su uso está limitado, debido al costo y a la ne.cesidad de- infundir este antibiótico por vía endovenosa .. La tei coplanina, en cambio, puede administrarse por vía intramuscular y considerarse para su uso en infecciones-animales. La avoparc.ina es otro glucopéptído, que fue muy utilizado en Europa como promotor de cre.c.imi.emo en cerdos y pollos. El uso llevó a la selección de ce.pas de e.nterococos vancomicina� rrcsistentes (EVR). Lús emcrococos naturalmente presentan resisten.eta intrínseca a muchos antibióticos, de ahí !a importancia de la aparición de. los EVR dado que éstos pueden motivar la apari.ción de -infecciones intratables en humanos, pues clínícamente. existen muy pocas opciones para lograr un e-fecto bactericida. M'ecanismoS de resistencia La antibiotícorresistencia es poco habitual. aunque puede aparecer en Enterococciff spp, especialmente en E. faecium. Existen cinco fenotipos diferentes de resistencia a vancomi� cina: VimA. Vi1nB, VimC, VimD y VimE. El. gen VimA codifica la resistencia a tnd.os los glucopéptidos y se asocia a un transposón Tnl 546, mediado por plásmidos. Las cepas que poseen el fenotipo VimA poseen altos niveles de resistencia a vancomicina y teicoplanlna, son inducibles y han sldo observadas en E. faecium y E. faecalis Los amibióticos que pueden inducir este tipo de resistencia son, entre otros. vancomicina. teic.oplanina. avoparcina y otros antibió ticos no glucopé:ptidos como la bac.itracina y la po{imíxina B. Los diferentes fenotipos pueden detectarse en el laboratorio por el comportamiento de las cepas en presencia de diferentes concentraciones de vanc.omicina y teicoplanina. El fenotipo VanB afecta sólo a ia vancomicina, pero no a la teicoplanina. Es de origen cromosómico Y� generalmente, no transferible. El sistema regulatorio se comporta insensible a la inducción por vancomicína. Las cepas Va.nC sintetizan una proteína en fonna constitu tiva. de codificación cromosómica, no transferible, y pmd.uccn resistencia de bajo nivel sólo a vancomicina. Esta resistencia ha sido observada en E gaflinan.m1 y E. cassel{(Ía\'us. El fenotipo M:mD se caracteriza por s.er inhibído .por e,on �-entraciones de 4 µíml de teic.oplanina y por concentraciones de vancomicina iguales o superiores a 64 µ/ml. Se ha observado en E. faeciurn y E. faecalis La resistencia VanE es similar a VimC, confiere bajos niveies de resistencia de vancomicina: las cepas que poseen e·ste fenotipo son sensibles a la teic.oplanina. Se ha descrito en E. foecalis. Ali:rimos microorganismos son intrínsecamente resístentes a va.:1- comicina, por ejemplo: leuconosioc, Pediococcus, Lacrobaci!lu.s, io cual debe cünslderarse) pues estas bacteria::. pueden ser c.onfundidas con estreptococos por bacteriólogos poco experimentados . Es importante- destacar que sl bien la determínación del tipo de resístencia puede realizarse a trave1- de carac.te.rísticas feno típicas, estudiando las CIM de vancomicina y teic--oplanina, la adquisición de genes Í'lmA o VanB por especies e-on resiste.nc.ia intrínseca debida a genes VimC de E. gallínanm1, o la adquisición de genes VimA por cepas de fenotipo VimB pueden enmascarar la verdadera identidad de la cepa de origen clínico_ Se ha detectado resistencia a vancomicina codificada por el gen Í'"ilnA, en Stophylococcus aureus. Polípéptídos Bacitradna es un antibiótico aislado de Bacillus fichcn{(or rnis. Es un polípéptido que inhibe la sintesís de la pared celuiar. a.l interferir con ta defosforilación y el reciclad.o del p011·ador lipídico encargado de transportar los precursorei:; del peptidoglucano a través de la membrana citopiasmática hasta la pared celular. TambiCn puede alterar la membrana citoplasmática e. inhibir ia transcripción del RNA. Mecanismos de resistencia La rcsistenc.ia es por impermeabílidad hJctcriana; no se puede enLrar. Las polimixi.nas son un grupo de-. poiipépt.idos cíclicos, deri� vados Paenihacillus po(ymyxa (antes Bacillus poiym:vxoi. Estos antibióticos rompen la estructura de los fosfolípldos de membrana citoplasmática, e interactúan con los LPS de la membrana extt.m.a, aumentando la permeabilidad y provocando la muerte celular. La polímixina B y E o colistina. por su nefrotoxicidad. ,¡()!o e:s de uso tópico en infecciones localizadas ( otüi�- externas . lcs:icmes cutaneas). Estos antibióticos no son activos fren1e. 3 bacterias grampo sitívas, pues carecen de membrana externa., F osfomicina , , La fosfomicina es un análogo del fosfocnol pirnvato_ que inhibe de fonna irreversible a la enolpiruvil transforasa, la enzima que cataliza el primerpaso en la sínH.":-SÍ.s de los peplidoglucanos de la pared celular. Es un antibiótico de amplio espectro, activo frente a esta.fi lo� c-.(){:OS y muchas cnternbacterias, pero P aeruginosa es resistente. Presenta :.ine-rgismo con los j)- lactámicos y aminoglucósidos. A1ecanismos de resistencia La resistencia puede ser cromosómica o piasmídica, por diferentes mecanismos: 1) Deficiencia en el ingreso: de origen cromosómico. 2) Cambio,i; en la enzima enalpiruvil transferasa: con afini� dad reducida por el fármaco, o por hiperproducción, 3) Eftujo: deficiencia en la acumulación del fármaco, 4) lnactivaci<Jn. enzimática: medíante ta fosfomicina fosfo rilasa cromosómica y fosfomic.ina glutatión transferasa plasmidica. No existe resistencia crnr..ada con otros antfüióticos. lnhibición de la síntesis de DNA Quino/011.as Las quinolonas son antíbíóticos sintéticos que inhiben las DNA girasas o topoísomerasas bacterianas, necesarias para la replicación, recombínación y reparación del DNA. El ácido nalidíxico y los derivados corresponden a la primera generacíón de quinolonas, hoy en desuso, Estos han sido remplazados por quinolonas más ac.tivas, las fiuorquinolonas (FQ), como norfloxa� cina, ciprofloxacina, ievofloxacina, entre- otras. Las FQ son bactericidas, Esra actividad está en relación di recta con la concentración del antibió6co, y es Independiente del tamaño del inóculo hasta la concentración I 06 UFC/mL Actúan sobre bac.t:eri.as que están en fase estacionaria. LaCBM es de 2 a4 veces superiora laC!M, El Mg-yel pH igual o mayor que 6 aumentan la C!M de la mayoría de las quinolonas, Todas las FQ tienen mejOi concentración en tejido y dentro de las células que en el suero. 1\.1.ecanismos de resistencia La resistencia a las quinolonas ocurre por mutaciones espontáneas crornosómicas. Recientemente se han detectado en ais!arnien.tos clínicos , resistencia a quinoionas fluoradas de origen plasmidico. 1) Jfutaciones en la subunidad o. o en la topoisomerasa IV: la DNA girasa consta de dos subunida.des o. y dos fi las quínolonas se unen a la subunidad a.. La modíficación en esta subunidad por mutación de los genes g�•rA y gyrB altera 1.a DNA girasa, generando re.s.ístencia_ Con menor frecuencia se altern la topoisomerasa IV. 2) incremento del eftujo: el efluj◊- es un mecanismo de. ex pulsión. de moléculas (ha.c.ia fuera de la membrana externa en el caso de gramnegativos), se logra por un si�tema de porinas combinadas desde la membrana cit.oplasmáüc.a a la proximidad de la membrana externa . .accíonadas por mecanismos de energía (ATP), que constituyen las deno minadas "bombas de eflujo". 3) Impermeabilidad: puede obedecer a las siguientes si tuaciones: a) Alteraciones en la íncorpmación a través de -J.as porinas de la membrana ex.terna, en los bacilos gramn.ega.ti.vos, como ocurre en }'� aerugin.osa y E. coli. b) Alteraciones en los LPS de la membrana externa por cam bios en la saturación por cationes bival.entes (M_g-). 4) Fallas de incorporación: por mecanismos dependientes de energía a través de la membrana externa, observado en E. coH La resistencia siempre es cruzada entre la.s q_ninofonas. aunque no necesariamente del mismo nivel. Metroniáazol La actividad antimícrobiana del metronid.azol es el re.sultado de· la reducción de su grupo nitrógeno por acción de la nitrorre ducta_,;a bacteriana, lo cual da lugar a la formación de metabotitos tóxicos que rompen la molécula del DNA. Mecanismos de resistencia t . Por disminución de la captación de antibiótico. 2. Por elímínación de los metabolitos tóxicos antes de que interaccionen con el DNA. Este fármaco posee actividad sobre bacterias anaerobias, incluso es eficaz en el tratamiento de infecciones parasitarias como tricomoniasis, amebiasis y giardiasis. Inhibición de la síntesis proteica Es el otro gran grupo de antibióticos que. se describen a. contínuación. CH,OH NH HO *�*Nll, <?�OH y-NH- CH, OH i.,()S enlaces glucosídícos unen molérnlas de. aminoazúca.res Figura Estrnctura de la gentamicina. Tabla Fam ilias y ejemplos de aigunos antibióticos Familia Estreptomicina Gentamic!na Kan.amicina Neomicina Aminocicl itol Aminoglucósidos Antibiótico Estreptomicina Gentamióna Sisomicina NetilmiClna Kanarnicina Amikacina Tobramicina Nc-omicina Espect1nomícina Son aminoazllcares. ( fig. 1 9-5) que actúan inhibiendo la síntesis proteica, media.n1e la unión irreversible a las proteínas ri.bosómicas 30S (véase. fig. 1 9-9)_ Este grupo, seglln su est.ructura, se clasifica en varías familias (tabla l 9-4). Son compuestos c.atiónicos muy hidrosolubles y poco !ipo solubles, Esto determina una limitada capacidad de penetración a través de la membrana externa (ME) y citoplasmática (MC) de tos bacilos gramnegativos. Los aminoglucósldos (AG) ingresan a la célula en dos etapas. En la primera hay una aproximación a la célula bacteriana y se desplaza competít.ivamenre las cargas positivas de Ca•+ y Mg·..,. que rodean los polisacáridos en la IvfE (si hubiera exceso de cariones. se inhibe la entrada). En la segunda etapa, los AG, con sus grnpos amino libres, de alta carga positiva, penetran a través de. la MC abriendo poros, por los que penetra el AG. Este pasaje es activo. a través de penneasas y de un sistema de quinonas rela cionados con la cadena respiratoria y con un gradiente- protónico. Esta etapa, a su vez, se separa en dos fases: - fase l: de transporte l.ento a través de la MC c.on gasto de ene-rgía: � fase ll: l legan al sitio blanco, se unen a las proteínas rí bosómicas 30S y ocune. el ingreso masivo del fámrnco. Esta unión tiene dos efectos : l) la producción de proteínas anómalas. como resultado de errores en la lectura del Rl'-JA mensaje.ro (mRNA); y 2) se bloquea la síntesis proteica, por la separación precoz del ribosoma del mRNA. Por su habilidad para unirse- irreversiblemente a los riboso mas. son de acción bactericida. Este e.fectn es rápido y de dosis dependiente:. Contrariamente a lo que ocurre con los [.1-lac1ámicos, los AG son activos sobre bacterias en fase estacionaria. Poseen un efecto posantiblóti.co que puede persistir durante varias horas. · Como la penetración de los AG es un proceso aeróbico, con gasto de energía, las bacterias anaerobias son nanrralme.nte resistentes. El medio ácido1 et ambiente hiperosmolar o rico en cationes bivalentes, dificultan la entrada dei antibiótico a la bacteria y elevan la CIM. Los estreptococos y los enterococ.os son resistentes a los AG porque no penetran a travé.s de la parc.<l celular. El u·ata.miento de estos microorganismos requiere la administración C'onjunt:3 de un AG con un i.nhibidor de la síntesis de pared celuíar (por penicilina, ampicilina, vancomicina). A,/ecam�<;mos de resisicncia Las bacterias pueden desarrol lar resistencia por tres meca nismos dísrintos.: l ) mutación del lugar de unión en el ;íbo-soma. 2·¡ a l teraciones en el transporte al . interior de la célu la , 3) modi ficación enzim3tica del antibiótico. l) Alteraciones en el rihosoma: por mutaciones de genes que codifican proteínas ribosómicas del sitio de acción. ei AG. si bien entra al interior de la céluia. no se put�de unir, no �e producen las proteínas anómalas y no ocurre i,;1. fase. lí . Este mecanisino es infrecuente. só lo tiene imp011ancia para estrep1omicin:1" En el c.a..;;o de infecciones por cnwrococos._ > c.onsJderando que éstos pueden ser elimjnados por k: combina c.ión :-inérgiu:. de un AG con un antibiótico qu:: actúe súhre la pared celular, esta resistencia es clínicamente significati"v',·1 . ]) Alteraciones de la permeabilidad o transportt.•: son de origen cromosómico, Este me-eanismo lo presentan natural mente las bacterias anaerobias y los estreptococos_ ocasi.o nalmente puede aparecer por mutaciones en estafi.ktcoc.os, 3) Síntesis de enzimas inactívantes transforibk�- (adendasi:., fosfori l asa, aceti lasa) , codificadas en píásmidos o en transposones, aunque también puede ser cromosónüca. La síntesis de estas enzimas es constitutiva, por !o que nü depende de la presencia del antibiótico. Este. es el me-ea nismo más importante de resistencia:. Estas enzimas ace-tilan (mediante acetil CoA) r:.1 adeni lan yío fosforilan a los AG (mediante A T P) en diferentes po siciones. ocupadas por hidroxilos o grupos amino . El antibíótico más difícil de ínactivar es la anlikacina, por esta razón. muchas cepas de P aeruginosa son resistentes a gentamlcina,. tobramicina y netilmicina (por las e.m:ímas AAC}, pero son sensibles a amikacina (tabla 1 9-5 :i_ Una bacteria puede producir más de una ele, estas enzimas. lo que- dete,mina diferentes posibilidades de resistencia :.,,· también es factible ia resistencia crnzad�L Maaó/idos Los macrólidos son antibióticos esirucn1rahnente re.lac.io nados . Existen varios miembros de esta famiiia disponihles e11 el mercado: los de. 14 miembros (eritromicina, c!aritromicina y roxitromidna}, los de 1 5 miembros (azitrornk.ina) y los de 16 miembros (espiramicina y míocamícína). Los macrólidos actúan inhibiendo la síntesís proteica Se unen de manera reversible a la subunida.d 50S rfoosú-mica, inte ractuando en la subunidad 23S, impidiendo la transloc.ación y Ir� transpeptidación en la cadena aminoacídic-a (fig. 19-9. ) . Este mecanismo de acción es generalmente bactericida en es treptococos y bacte.rlostático en estafilocotos. aunque, en grande-:,, concentraciones, la eritromicina puede ser bactericida. El resulta.do de la eritromicina en las pruebas de susce-ptihi l i dad in vitro, salvo excepciones, es representativo de-la actJvidad de los demás miembros de la familia. Mecanismos de resistencia Las enterobacteri.as y la mayoría de los bac.ifos. nü fermentado res presentan resistencia natural pues. por el t.amaí'io y l.a estruc tura molecular de estos fánnacos, no pueden atravesar hi ME. Tabla. Enzimas modifi c.adorns de. aminoglucásido-s en bacterias portadoras de plásmido R Modificación Enzimas Sustratos Aminoglue-ósido acetiltratJ.sferas.a AAC (3)-l Gm AAC (3)-ll Gn. Tm AAC (3)-lll Gn, Km, Nm. Pm., Tm AAC (3)-IV Gn. Km, Nm. Tm . . A.k. Ap AAC 12) Gn. Nrn AAC í6º)-l Km Aminoglucósido adenilrransferasa AAD 12 ºº ) Gn. Km -hAD 14') Km. Tm, Nm, Pm, Ak AAD 14 ' · 4" 1 Km,, Tn:L Nm _A,:\D ( 3 '.} Srn, Sp AAD i 6l S111 Aminoglucósido fosfotransferasa APH (3 ' )-1 Km, Nm, Pm APH iT)-lll Km .. Nm, Pm APH (2"' ) Gn, Km, Trn APH (3 ") Sm APH (6) Sm Fuen1e: Terapéutica. Antimicrobiana en Medicina Veterinaria, JF PrescotL Editorial Inter-Médica, 2002. Gn: gentamícina; Ak: amikacina ; Km: kanamicina; Nm: neomic.ina; Sm: estreptomicina.; Tm: tobramicina; Ap: ::ipram.lcírm; Pm: paramomic.ina: Sp: espectinomicina. ¡ ú 'ifl .:0i ;¡ 1 r_t i 1-:�, l_'. w. ·1 1) Protección· ribosómicti: por mutación en las proteínas ribosómicas L4 o L22 y en la subunídad 23-S del RNA ribo sómico. El antibiótico puede unirse aún al ribosoma, pero no interrumpe la síntesis proteica. No es muy frecuente_ -1-.-._-_1_ .• -_:_:_-__ --•-tienen el fenotipo M de resistencia ff1g_. 19-8). Las infee-- , 2) Alteración enzimática del sitio blanco: es et mecanismo más c.omlln de resistencia. Existe una dimeti.lación del RNA ribosómico 23S, que impide la unión del antibióti co. Esto ocune por la enzima adenina-N-metiltransferasa (metilasa), que agrega uno o dos grupos metilo a la adenina del sitio receptor del macrólido. Los genes que codifican e,st.e tipo de. resistencia se denominan erm (eritromicina. ribosoma, metilación). La síritesis de la metilasa puede ser mediada por plásrnidos o transposones. Según la regulación, se. reconocen 2 fenotipos de rcsis� tencia: MLS, y MLS, (M: macrólidos, L: lincomicina, S : estreptograminas B ) . Fenotipo MI,<; (constitutivo): la bacteria muestra resisten cia cruzada de ;lto nivel frente a macrólióos, lincosamidas y el grupo B de las estreptogram.inas (SB) (fig. 1 9-6). Fenotipo MLS 1 (inducible) : los rnacrólidos de 14 y 1 5 miembros inducen la. desrepresión del gen, que una vez activado, genera resistencia cruzada disociada. En este caso. la bacteria es resistente frente a eritromicina y sensible a clindamicina (fig. l 9-7). No obstante. l a ex posición frente a eritromic.ina puede desarrollar tambit-'11 resistencia a las líncosamidas. Los Streptococcus spp, a diferencia de. los Staptwlococ cus spp, pueden tener resistencia cruzada entre macróli dos de 1 4, 1 5 y 1 6 miembros, lincosamídas y SB, t.anto en el fenolipo MLS , corno en el MLS, 3) Mecanismo de efiujo: se. prese.nta. sólo en macró! idos de 14 miembros (eritromi.cina), sin afectar a lincosamidas ni a estreptograminas . En el eflujo, se transporta el antibiótico fuera de ia célu la, a travis de proteínas de transporte codi ficadas por el gen mefA. En este mecanismo, las bacterias ciones debidas a bacterias con fenotipo M pueden tener una terapéutica satisfactoria con lincosamidas o macrólidos de -� Linco 1 �:::::::;ncomícina, clindamicína 1 y pirlimicina ";' Las lincosamidas son antibióticos bacteriostáticos, activos frente a bacterias grampositivas, anaerobios y .m icoplasmas. Muchas bacterias gramnegativas son namralmente resistentes, debido a la i.mpermeabilidad y la meti.lación del sitio blanco. E] mecanismo de acción es por inhibición de síntesís proteica, al unirse en el sitio ribosómico SOS . La clindamicina es más activa. que la !incomicina, espe cialmente frente a bacilos anaerobios. estafilococos coagulasa negativos y S. aureus. Los me-canismos de resistencia son similares a los de ios macrólidos. En general existe resistencia cruzada completa entre Hncomicina y dindam.icina, y t.amblén con los mac.rólidos y el _grupo B de las estreptograminas. El fenotipo L de resistencia, mediado por plasmidos, es el resultado de la síntesis de la enzima lincosamida�nuc.leotidil transferasa, codificada por el gen iinB. Este ti po de resistencia no afecta a los macrólidos. Fenotipo MLSi • • Ery R Cli R Ery: eritromicina; CH: dindamícina; S : sensible, R: resistente . Figura. Esquema representativo del fenotipo MLS, Fenotipo MLS, · • Ery R Cll S (con corte ) Ery : crítromicina: Cii: chndamic.ina : S: sensible. R: re-si sh:.'11\t: Figura Es.quema rcpresentat.i vo dei fenotipo MLS 1 • Pirlimícina Li: actividad frente. a hactertas. aerobias y anaerobias e5 similar a \.'.i de la clirnütmicina. No obstante. en infecciones experimen tales. la act ividad e::, de. 2 a 20 veces mayor, probablemente por alcanza.r altas concentraciones y permanencia en tej idos. Este. rne-dicamenH.l se uti liza e-n el trntarn ient.o Inca! de la mastitis bovina , Tetraciclinas Las te11·acídinas (clortetraciclina, oxitetraciclina, tetracidina, dox iciciina, minociclina) son antibióticos- bacteriostaticos que ac tUan inhibiendo Ia síntesís proteica, al u.nirse en forma reversible a la subuoidad 30S (fig. !9-9) . En las baeterias gramnegativas, atraviesan las porinas de la ME por transporte activo, como Tet-Mg�+ , se acumulan en el periplasma y l ibetan el Mg�+. En las gramposítivas se difunden a traves de la MC por un proceso ac.tívo. De.mm de la célula se une.u de. manera reversible a los receptores de la subunidad ribosómica 30S y ta...rnbién a proteinas ribosómicas como 165. Producen interferencia estérka de la unión aminoacil RNA de transfere11cia al receptor ribosomaL Esto previene el agregado de anünoácidos a l.a cadena de péptidos en elongación., bloqueando la sínt:esfs proteica. Son antibiót icos de amplio espectro, que inhiben bacterias aerobias y anaerobias, micoplasmas, clamidias y li.ckettsias. Mecanismos de resistencia 1) Eflujo: es el mecanismo más común de resistencia, tanto en bacterias grampositivas como gramnegativas, 1) lmperme1lhilúfad: la mutación del gc-n que codifica para la proteína de la porina de la ME, OmpF, da lugar a la apari ción de resistencia de bajo nivela las tetraciclinas y a otro_s antibióticos fcloranfonic.ol, quinolon.as y �-lactámic.os). fenotipo M · • Ery R Cli S (sin corte) Ery: t;ritromicina: Cli: dindamicina; S : sensible. R: resistente. Figura . Esquema representativo del fenotipo M. Cndún micma Ami noác1dc RN/, ,· e ' r C L Mov;n;ie.no<, dr!) �foos.on1a Figura Sitios de inhibición de sínt.e-sü:; prn·tcica de algunos antibióticos (Fuente: Introducción a fo A.ficrohiolog)a. Tortoni.. Fuoke, Case. Ed. Acribia. l 983 . ) Jj lnacrivación enzimática: es un mecanismo poco frecueme. detectado sólo en Bacieroides. 4) Protección ribosomal: es el resultado de la producci.ón de proteínas qt¡e. protegen a la subunidad 30S ribosómica . Se unen al ribosoma, alteran fa conformac-ión. se inhibe la unión y se liberan tet.raClclinas , sin alterar la sínresls pro teica (protegen tetraciclina. doxiCiclina y minocicl.i.na l . Los determinantes están codificados en cromosomas y/o transposones. Cloranfenicol Inhibe la síntesis proteica por unión a ta prote.ina L l. 6 dt la subunidad SOS, impidiendo la transpept:idación. Es de- acción bac.t-eríostática. •�xcepto frente a Haemophilus spp . . Nels'seria spp y Streptococcus pneumoniae. Ingresa a la célula. por canales porinicos con ga.�to de energía. Mecanismos de resisiencin l) lnactivación en;;imáu'ca: la enzima acetiltransferasa, inac tiva por mono a biacctilación de las prote.ínas ribos-ómicas, está ampliamente. diseminad.a, siendo piasmi.di.e2. indue-ibie, salvo en S. pneumoniae. 2) Eftujo: por cambios en las porinas OprF. Omp A. Omp C. codificadas por plásmidos. como por ejemp lo, Pscu domonas spp y emerobacte.rias. o cromosómi.c2.s.. como por ejemplo, en I!aemophilus- infiuenzae y Salmonella typhi. Rijampicína La rifampicina es un derivado semisintético de la rifamicina B, producído por Streptomyces mediterranei. Se une a la RNA polimerasa DNA-depcndieme inhibiendo la síntes is de RNA. Es de acción bactericida frente a J{vcolwctehum ¡ubcrculosis (actividad intracelular), y es rnuy activa frente a cocos g.rampo sitivos ( estafilococos y estreptococos). La resistencia de- ios gramposit ivos a ri fampicina es por mutación del gen cromosómico que codifica la subunida.d f) de ia ARN pol imerasa. Las bacterias grarnnegativas presentan resi stenci a intrínseca, por una disminución en la capacidad de c.aptaciún de la molécuJa hidrofóbica del antibiótíco. La rifampicina es un antibiótico que rápidamente desarrol.!a res-ü;tencia. razón por la cual se administra siempre- asociad.o a otros antibióticos. Esta característica indica que su uso deberia reservarse sól.o para e! tratamiento de la tuberculosis. A1écanisrnos de resistencia lj lntrínseca: las bacteria<.; gramnegativ;,1.s preseman resi.s tenc.ia intrínseca. por una dism.lnución en la capacidad de captación de la mol6cula hidrofóbica de! amibiótico 2) Mutación: la resistencia de los gramposí.tiv os a rifampi cina es por mutación del gen cromosómico que codific.a la subunidad ¡, de la R}JA polimerasa. En la figllfa l 9�9 se observan diferentes sitios de inhibición de síntesis proteica de algunos antibióticos. Antimetabolitas - Sulfonamidas Son antirnetabolitos que, al competir con el ácido p•amino benzoico (PABA), impiden la síntesis del ácido fülico necesario para determinados microorganismos , así como también que. el PABA se íncorpore-_ dentro de la molécula del ácido fólico; específicamente, compiten con el PABA por la enzima dihidrop• teroato sintetasa. Las sulfonamida.:; no interfieren con el metabúlismo de las células de los marrúferos, pues éstos utilizan el ácido fólíco preformado (no lo sintetizan), mientras que las bacterias sen')ibles deben sintetizarlo. lvfecanismos de resb:tencia La resistencia puede a parecer por: 1) Mutación cromosómica: defec.tos en la penetración de la sulfa, afinidad reducida de la dihidropteroato sinteta.:;a, hiperproducc.ión de PABA. 2) Resistencia plasmídica: es la más com.Un; puede aparecer í.mpenneabilidad al famiaco, producción de dihidropteroa to- si.ntetasa resistentes a las sulfonamidas, Existe resistencia cruzada compl.eta entre las sulfonamidas. La resistencia-plasmídica es la más común. Puede aparecer imper meabil idad at fármaco, producción de dihidropteroato sintetasa resistentes a las sulfonamidas . Existe resistencia cruzada completa entre las sul fonamidas . Trimetoprima Es otro antirnetabolito que inrerfiere en el metabolismo del ácido fólico al ínhibir !a dihidrofolato reductasa. Esta inhibición impide ia síntes is rnk-robíana de las purinas y, en consecuencia., del DNA. La trimetoprima se usa en combinación con sul fametoxazoI (TMS ), fom1ando compuesto sinérgico y bactericida., que actúa en dos pasos en la sintesis del. ácido fólico, Es activa frente a una gran variedad de bacterias grampositi.vas y gra.i.7111egativas. Mecanismos de resistencia La resistencia de estos fánnacos puede ser consecuencia de varíos mecanismos. f) l/a.riames enzimáticas: pueden tener un origen plas.mfrl.ic:ü codificado-res de transposón o síntesis cromosónüca de la enzima dihidrofolato reductasa. resisteme . 2j lmpermeahilidad y ejlujo: resistencia intrínse.c ;.,. e.n P. aeruginosa. 3) Incorporación de timina/timidina del medio: las bacteri.a<:. que. usan ümidina exógena son intrínse.cameme re.si .c;tentes {al.t::,runos enterococos ). Se reconoce un aumento en la resistencia. sobre todo entre las enterobacterias frent.e. a TMS. Las bactería.s con resistencia mediada por p!ásrnidos, en genera.! .. exhiben resistcnci:i múltiple, la cual incluye a las su lfii.s ANTIFUNGICOS Polienos }VL'.Wtina y aJ?fotericina B son met.al�:1Htos de Strepromyccs spp. :\ ctúan formando complejos con el e.rgostero!, lesionando la membrana citoplasmática, con el resultado de la pérdida íones y metabolitos pequeños del contenido celular. La nistatina se usa en infecciones locaks de la pie.1 y la vagina, y también para candidiasis digestivas. Es una droga. poco soluble, no se absorbe en cantidades que podrían causar toxicidad en el hospedador: La anfotericina B es efectiva en el tratamiento de m.jcosís sistémicas, pero en la actualidad su uso está limitado. debido a la. nefrotoxicidad que provoca, probablemente por unirse. dCbilmcnre al colesterol d.e la membrana celular de los mam íferos_ Es de amplio espectro y rara vez induce resistenci.a. Azoles /mida.zoles: como el ketoconazoi y los triazoles (fiuconazol e ítraconazol), actúan interfiriendo la síntesis de.J ergosteroI en la pared celular de los hongos. Se- usan localmente y ta.mbi.én pueden admínistrarse por vía oral, siendo menos tóx.ic.os que !a anfotericina B. Son fármacos fungistáticos de ampiío espectro Eí clotrimazoI, el miconazol y otros azo!es se usan tópica mente y se presentan como cremas, polvos y óvulos. Se emplea.u en el caso de tiñas, c-and.ídiasís cutáneas y vulvovaginales. GriSt-ofulvina. : es un antibiótic.o producido por especies del gé · neroA:m.iciJlium. Es activo frente a infecciones cutáneas superficia� les, dennatofitosis del pelo y las uñas. Se. absorbe poco y se concentra en el estrato cómeo,. donde inhibe el crecimiento de las hifas. Luego de la admínistración, se acwnula en los tejidos queraii nizados (piel, folículos pilosos y uñas). Su mecanismo de acción consiste en interferir en la mitosis, afectando sólo a las hifas en crecimiento activo e inhibiendo la reproducción del hongo. BIBLIOGRAFIA Betriu C, Culebras E. Gómez. M, RodrigUt�z-A\1 i.ll I, Sanchez BA, Agrda MC. Pica?..() JJ . Erythromydn and Ciind,1.mycin Resistance and Tli thromycin Susccptihility. Antimícrnb Agent-; a.nd Chemother 2003; 47 ()}: 1 1 12- 1 1 1 4 . Dcnamiel. G, Más J, Puigdevall T, Gt..'1ltilini E. Resi�t.encia ftnotípic.a a eritromicina en Sraphylococcus spp aisladns de perrof.. InV::-t. 2004: 6 (1 ); ¡9. JJ. Gemiiini E, Denamid G. Bentancor A, Rebudto M. Rodrigue1�Fennepin M, de Torres RA. Coagulase·Nega.tiveStaphylococci a11d Ma.c;titis. Ant.i microbial Suscept ibil ity of Coagulasc�Ncg:ative Staphyk,c.ocd Isolated from Bovine Mastitis in Argentina. J Dairy Sci 2002; 85 (8 1: l 913� ] 7 _ Gemi!rní E, Dcnamíei G. Rumi MV Hla.nc�) C. de Torre-� RA. Evolución Je la resisrenci2 de estafilococos coaguia.i;a negativos frente a antími crobianos de. ui,o habitual en el tratamiento de la masü1is bovína y los mecanismos de rc.ststencia involucrados. lnVe1 2002: 4 i, l. 1:69-75. Mas J, í)enamiel G, Bernanc.or :\. Rodríguez Fermepin M, Gentihni E. Rda.ción de l<"l expresión fenotipi(:a de la me.tici!ino resistencia de un e.sta:filornco coag:ulasa negativo de onge.n canino con [� p-rcscncfa de.! gen mecA. lnVet 2000: 2 (2:f: 7- l i Murray PR_ Rosentha! KS, Ko-bayasfo GS, Pfa!ier M.:\. M;crnbiologú, Medie-a. Scceic\n lV Cap . .2(!. 181-l 90. 4"' Ed. Elsevier. 200? Prescotl JF,_ Baggotl JD, Vialker RD. Terapéuüca Antiinicrobiana c.n Medicina Veterinaria.. Tercera edición. E<litoriai lnter-Médica .. 2002 Microbi.ología veterinaria
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