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Antimicrobianos El término antibiótico fue propuesto por Wasman, descubridor de la estreptomicina ANTIBIOTICO (del griego, anti, ‘contra’; bios, ‘vida’) El termino antibiótico fue acuñado por Waksman que lo definió como “toda sustancia química derivada o producida por microorganismo que tienen la capacidad, a bajas concentraciones de inhibir el desarrollo o destruir las bacterias u otros microorganismos”. Antibiótico “Sustancia producida por el metabolismo de organismos vivos, principalmente hongos microscópicos y bacterias, que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos”. Antimicrobiano “Sustancia capaz de actuar sobre los microorganismos, inhibiendo su crecimiento o destruyéndolos” Penicilina Antimicrobianos… Deben reunir las siguientes características: Deben ser más bactericidas que bacteriostáticos. Deben mantenerse activos en presencia de plasma y líquidos corporales. No deben ser tóxicos y los efectos colaterales adversos tienen que ser mínimos para el huésped. Deben ser hidro y liposolubles. Here comes your footer Page 5 ANTIBIOTICOS 1.- Especificidad: Se refiere al espectro de la actividad antimicrobiana 2.- Eficacia “in vivo”: Debe ser bacteriostático o bactericida in vivo, es decir 3.- Toxicidad selectiva: Debe ser tóxico para el microorganismo, pero ser inocuo para el hospedero. Requerimientos para un Antimicrobiano (Quimioterápico)… Historia de los antibióticos Linea temporal de eventos 1900 2000 1928, Descubrimiento de la Penicillina 1932, Descubrimiento de las Sulfonamides 1940’s:Penicilina comienza a comercializarse, sintesis de cefalosporinas 1952, Descubrimiento de la Erythromycin 1956, Se introduce la Vancomicina 1962, Surgimiento de las Quinolones 1980’s, Disponibles las Fluoroquinolonas Disponible el Linezolid Paul Ehrlich (1908): Creó el primer compuesto químico sintético (Salvarsan) que podía curar una infección, la sífilis (Treponema pallidum). Estructura química del Salvarsan (“La bala mágica”) Antecedentes históricos… En 1928 Alexander Fleming observó la lisis de algunas colonias de estafilococo cuando el cultivo se contaminaba con el hongo Penicillinum notatum. A la sustancia responsable se le llamó penicilina e inicialmente no se le dio importancia terapéutica. En 1940 se logró extraer la penicilina del hongo y recién en 1941 se la empleó con eficacia para tratar una infección por estafilococo y estreptococo. En el mismo año comenzó a producirse la penicilina en escala industrial. Historia 9 Alexander Fleming (1928): Observó que el hongo Penicillium notatum impedía el crecimiento de Staphylococcus aureus Florey y Chain (1939): aislaron Penicilina G Penicillium notatum Antecedentes históricos. Descubrimiento de los antibióticos… El hongo Penicillium notatum impide el crecimiento de Staphylococcus aureus... Foto original tomada por Fleming Foto actual Antecedentes históricos. Descubrimiento de los antibióticos… FUENTES DE ANTIBIOTICOS Bacterias Micromonospora spp. - Gentamicina Bacillus spp. - Polimixina - Bacitracina Streptomyces spp. - Streptomicina - Tetraciclinas - Eritromicina - Kanamicina - Rifampicina - Neomicina - Nistatina Hongos Penicillium spp. - Penicilinas - Griseofulvina Cephalosporium spp. - Cefalosporinas Antibiótico: Según su origen, los antibióticos pueden ser: Biológicos (naturales): sintetizados por organismos vivos, ej. Penicilina, Cloranfenicol. Semisintéticos: obtenidos por modificación química de antibióticos naturales, ej. Ampicilina. Sintéticos: generados mediante síntesis química, ej. Sulfas. Agentes Antibacterianos Formas de clasificar los agentes antibacterianos: 1- Mecanismo de Acción 2- Espectro de acción. 3-Acción bactericida o bacteriostática 4- Estructura Química 14 Los agentes antimicrobianos de uso sistémico se clasifican: Here comes your footer Page 15 ANTIBIOTICOS Origen Naturales. Semisintéticos. Efecto Bacteriostático. bactericida Espectro de actividad Amplio. Intermedio. Sintéticos. Reducido. Espectro amplio: Actividad frente a la mayoria de los grupos bacterianos de importancia clínica, G+ y G-. Cloranfenicol Tetraciclinas Penicilinas de amplio espectro Espectro intermedio: G+ Penicilina G Oxacilina Bajo espectro: Cocos G+ y bacilos G- Vancomicina Polimixina Espectro reducido: Son activos selectivamente frente a un grupo determinado de bacterias, ej: Macrolidos Cs G(+), Gentamicina Bs G(-). Clasificación de los antibióticos: (Según su espectro de acción) REVERSIBILIAD DE SU EFECTO Reversibles o primariamente BACTERIOSTÁTICOS Irreversibles o primariamente BACTERICIDAS SEGÚN SU ESTRUCTURA QUÍMICA Sulfonamidas Trimetoprim Cotrimoxazol 5-Fluorocitosina Pirimetamina Imidazoles Isoniacida Etambutol Acido para aminosalicilico Nitrofuranos Quinolona Metrinidazol Penicilinas Cefalosporinas Ceamicinas Monobactamicos Carbapenem Inhibidores de la betalactamasa Aminoglucosidos Macrolidos Epoxidos fosforados Tetraciclinas Otros. β-lactámicos 2-Trimetroprimas Aminoglicósidos 6—Etambutol-Izoniacida Acido para-aminosalicilico Macrólidos Quinolonas Glucopeptidos 4- Flurocitocinas (Según su estructura química) Clasificación de los antimicrobianos: 3-Corimoxaxol 1-Sulfonamidas 5-Imidazolicos 10-Nitrofuranos(bactericidas) 11-Quinolonas Quinolonas Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 23 Penicilinas Anillo tiazolidina Anillo β-lactámico Cadena lateral PNC G potásica Amoxicilina Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 24 Cefalosporinas Quinolonas Doble anillo, N en posición 1 Carbonilo en 4 Carboxilo, unido al carbono en la posición 3 del primer anillo. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 26 Tetraciclinas Bacteriostaticos Tetraciclina (Streptomyces) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12a Minociclina Metaciclina Doxiciclina 4,7 bis(dimetilamino) 3,10,12,12ª- tetrahidroxi-1,11-dioxonaftaceno-2-carboxamida. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 27 Aminoglicósidos Dr. Selman Waksman( 1944) estudiando Streptomyces griseus Con este hongo crea El primer aminoglicòsicpo de la historia Estreptomicina Estreptidina es el núcleo central de la Estreptomicina.. Estreptomicina Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 28 Macrólidos Los macrólidos se denominan así porque contienen un anillo de lactona de muchos miembros, al que se unen uno o mas desoxiazúcares. . ERITROMICINA MK - MK Frasco por 60ml de polvo para suspensión de 200mg/5ml Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 29 Según su mecanismo de accion CLASIFICACION DE ANTIMICROBIANOS SEGÚN SU MECANISMO DE ACCION Interfieren en la biosíntesis de PARED CELULAR Inhiben la SINTESIS DE PROTEINAS Actúan sobre la síntesis de ACIDOS NUCLEICOS Actúan sobre la MEMBRANA CELULAR INHIBICION SINTESIS DE PARED Proceso complejo de 4 etapas: Formación del precursor n-acetil-murámico (Fosfomicina-Cicloserina) Transporte del precursor (Bacitracina) Formación del polímero lineal (Vancomicina) Transpeptidación (beta-lactámicos) -lactámicos...Estructura Penicillium........ Penicilina Cephalosporium... Cefalosporina Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular… Se definen quimicamente porque poseen un anillo Betalactamico 34 Mecanismo de Acción Interfieren con la síntesis de la pared bacteriana, por unión a las (PBP) (penicillin binding protein) o Proteínas fijadoras de Penicilina. Inhiben la reacción de transpeptidación y de entrecruzamientodel peptidoglicano. Es bactericida. Estructura de la pared bacteriana PG le confiere su forma, rigidez y le permite resistir la fuerte presion osmotica intra-citoplasmatica Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 36 ANTIBIÓTICOS BETALACTÁMICOS Mecanismo de acción Todos los betalactámicos tienen un mecanismo de acción similar. la inhibición de la síntesis de la pared bacteriana, que es esencial para la vida de la bacteria y la activación de sistemas autolíticos endógenos. dsavalos@yahoo.com 37 PG es un polimero de varias cadenas lineales, formadas por N-acetilglucosamina y N-aceltilmuramico alternativamente, estos unidos por cortas cadenas peptidicas (tetrapeptidos) Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel G M G M G M G M G M ENLACE PEPTÍDICO ESTRUCTURA PEPTIDOGLICANO Formación enlace peptídico pierde pierde OH H libera H20 PRODUCTO= PÉPTIDO SEGÚN LA CANTIDAD DE AMINOÁCIDOS UNIDOS, EL PÉPTIDO PUEDE SER: DI-TRI- OLIGO- POLIPÉPTIDOS LAS PROTEÍNAS SON POLIPÉPTIDOS enlace peptídico Detalle de la reacción de transpeptidación 41 Obsérvese que la reacción de transpeptidación supone la “sustitución” del enlace peptídico entre la D-Ala(4) y D-Ala(5) por otro enlace peptídico entre la D-Ala(4) y el diaminoácido en (3) del pentapéptido de otra cadena de PG. De esta forma, se evita el problema del suministro de ATP (imposible fuera del protoplasto). Esta es la reacción inhibida por la penicilina y otros antibióticos beta-lactámicos. 42 Esquema de la transpeptidación en una bacteria Gram-negativa y en otra Gram-positiva Antibióticos que actúan sobre la biosíntesis del PG Fosfomicina: inhibe la formación de NAM a partir de NAG Cicloserina: inhibe la racemización de la Ala, así como la formación del dipéptido D-ala-D-ala Tunicamicina: inhibe la traslocasa (2ª fase) Vancomicina: inhibe transglucosidación (3ª fase) Bacitracina: impide la regeneración del bactoprenol ß-lactámicos: inhiben transpeptidación (fase 4ª: entrecruzamiento de cadenas de PG 43 Tienen un efecto bactericida sobre bacterias en crecimiento. Ello se debe a que, al inhibir determinados pasos del ciclo de síntesis y ensamblaje del PG, provocan la acumulación de precursores de dicho PG, lo que a su vez desencadena la activación de las autolisinas de la bacteria, que degradan el PG y que finalmente provoca la lisis celular (en medios hipotónicos), por entrada masiva de agua a la célula. 1. Fosfomicina: actúa inhibiendo la formación del 3-O-D-lactil-éter de la NAG (o sea, del NAM). 2. Cicloserina: Se comporta como análogo estructural de la D-alanina, por lo que inhibe la actuación de la racemasa que convierte la L-ala a D-ala, así como de la reacción de unión de dos D-ala. 3. Tunicamicina: inhibe la traslocasa que cede el NAM unido hasta entonces al UDP y lo pasa al bactoprenol (fase 2ª). 4. Vancomicina y ristocetina: inhiben la segunda transglucosidación (fase 3ª), es decir, la unión de diversas unidades disacarídicas. 5. Bacitracina: se une al undecaprenol-P-P, bloqueando su desfosforilación, e impidiendo por lo tanto, la regeneración del transportador de membrana. 6. Antibióticos ß-lactámicos (p. ej.: penicilinas, cefalosporinas): inhiben la reacción de entrecruzamiento por transpeptidación. Crecimiento de pared celular: papel de las autolisinas Para que el PG crezca coordinadamente y se pueda formar el septo transversal, hay una serie de enzimas: “autolisinas” Muchas autolisinas son sitios de acción de penicilinas BPBs PBP1: síntesis de PG durante elongación PBP2: crecimiento forma bacilar PBP3: síntesis de PG en el tabique transv. PBP4: hidrólisis entrecruzamientos en elongación PBP5: destrucción pentapéptido no entrecruzado 44 Como ya dijimos al comienzo de este tema, aunque la pared celular es una estructura cerrada y sin solución de continuidad, debe permitir su expansión (crecimiento), y esto supone que se han de romper ciertos enlaces si se quiere que el nuevo material se ensamble con el preexistente mediante nuevas uniones, es decir, debe existir una acción concertada de mureín-hidrolasas y de mureín-sintasas. Por otro lado, hay que tener en cuenta que en el crecimiento de la pared celular se producen dos tipos de procesos: la expansión (aumento de tamaño) de esa pared, y la formación del tabique transversal en el centro de la célula. El crecimiento y septación del peptidoglucano están basados en la actividad controlada y localizada en puntos determinados, de una gama de autolisinas, especialmente las dotadas de actividad transglucosidasa y/o transpeptidasa. Debido a que estas enzimas son los sitios de acción de las penicilinas (y otros antibióticos ß-lactámicos), se les conoce también con el nombre de PBP (de penicillin-binding proteins). Transpeptidasa: Quita un resto de D-Ala de la secuencia terminal del penta peptido y lo une a otra cadenade polisacarido. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel Mecanismo de acción Se unen a las proteínas fijadoras de penicilinas (PBP) con lo que se bloquea la síntesis del peptidoglicano, principal componente de la pared bacteriana. El b-lactamico inhibe la transpeptidación (PBP) e interrumpe la síntesis del peptidoglicano Retira o inactiva un inhibidor de enzimas autolíticas en la pared celular Son habitualmente bactericidas, destruyendo las bacterias que están en crecimiento activo, pero no a las que están en reposo. B-Lactamicos: Penicilinas dsavalos@yahoo.com 48 Penicilinas: Estructura química La estructura básica de la penicilina (ácido 6-amino-penicilánico) Consiste en un anillo tiazolidínico, un anillo betalactámico y una cadena lateral. El anillo de tiazolidina sirve para proteger al anillo betalactámico. Sus modificaciones puede dar lugar a cambios en las propiedades farmacocinéticas y antibacterianas. El anillo betalactámico es el responsable de la acción antibacteriana. Es muy lábil frente a las betalactamasas bacterianas y cuando se rompe el antibiótico pierde su efecto. 49 ARN-polimerasa ÁCIDOS NUCLEICOS SÍNTESIS PROTEÍNAS ANTIMICROBIANOS: DIANAS ADN girasa VÍAS METABÓLICAS PARED CELULAR: Peptidoglicano MEMBRANA Penicilinas Estructura química La cadena lateral es variable y determina las propiedades farmacológicas de cada penicilina, en gran medida el espectro antibacteriano, la suceptibilidad a las betalactamasas y la potencia que caracteriza a las distintas penicilinas. 51 Mecanismo de ingreso Penetran con facilidad la envoltura de las bacterias Gram positivas En Gram negativos, sólo pueden ingresar a través de las porinas ubicadas en la bicapa lipídica externa Penicilinas Clasificación 1.) Penicilinas Naturales 2.) Penicilinas biosinteticas (agregado de acido fenilacetico y fenoxiacetico) 3.) Penicilinas semisintéticas asociadas a inhibidores de betalactamasas-ampicilina-amoxicilina. 53 Clasificación de las Penicilinas: Tipo y Nombre Genérico Nombre Comercial Penicilinas naturales Penicilina G cristalina Penicilina G procaínica Penicilina G benzatinica Fenoximetil penicilina (penicilina V) Penicilina G sódica o potásica Allerpen Bencetazil Pen-vee-K 54 Clasificación de las Penicilinas: Tipo y Nombre Genérico Nombre Comercial Penicilinas penicilinasas resistentes Meticilina Oxacilina Nafcilina Cloxacinina Dicloxacilina No disponible Prostafilina Nafcil, unipen Prostafilina A Diclocil Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 55 Clasificación de las Penicilinas: Tipo y Nombre Genérico Nombre Comercial Penicilinas de Amplio Espectro AminopenicilinasAmpicilina Amoxacilina Bacampicilina Amfipén, Binotal Amoxal, Amoxicilina, Rhamoxilina Bacampicilina, Bamaxin, Penglobe Carboxipenicilinas Carbenicilina Ticarcilina No disponible Ticapen Ureidopenicilinas Mezlocilina Azlocilina Piperacilina Mezlin Azlin Pipracil Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 56 Clasificación de las Penicilinas: Tipo y Nombre Genérico Nombre Comercial Penicilina más inhibidor de betalactamasas Amoxacilin - ácido clavulánico Ampicilina - sulbactam Ticarcilina - ácido clavulánico Piperacilina - tazobactam Clavulin Unasyn, Sulam, Sultamicina No disponible No disponible Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 57 Penicilinas Mecanismos de resistencia Algunos gérmenes son naturalmente resistentes a las penicilinas. Otros pueden adquirir resistencia por distintos mecanismos. Los 3 principales mecanismos de resistencia son: producción de betalactamasas, impermeabilidad al antibiótico y baja afinidad del antibiótico a las PFP. dsavalos@yahoo.com 58 PENICILINAS: Espectro de actividad e indicaciones En comparación con otras familias de antibióticos, las penicilinas tienen uno de los más amplios espectros de actividad antibacteriana. Este amplio rango de actividad y la variedad de organismos infecciosos para los cuales las penicilinas son de primera elección 59 B-Lactamicos: Cefalosporinas dsavalos@yahoo.com 60 B-Lactamicos: Cefalosporinas (Primera, segunda, tercera y cuarta generación) Química Las Cefalosporinas son antibióticos semisintéticos derivados de la Cefalosporina C, una sustancia producida por el hongo Cephalosporium acremonium. Se clasifican en GENERACIONES basadas en su espectro de actividad 61 Cefalosporinas - BACTERICIDAS: Primera Generación Gram-positivo Gram-negativo S. aureus E. coli S. pneumoniae K. pneumoniae / H. Influenzae Grupo streptococci M. catharrhalis viridans streptococci P. mirabilis Buena actividad sobre aerobios G (+). Acción limitada a pocos aerobios G (-). actividad contra anaerobios. 63 Cefalosporinas: Segunda Generación Gram-positivo Gram-negativo S. aureus E. coli S. pneumoniae K. pneumoniae Streptococcus viridans P. mirabilis H. influenzae M. catarrhalis Neisseria sp. 64 Cefalosporinas: Tercera Generación Aerobios Gram-negativo E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis H. influenzae, M. catarrhalis, N. gonorrhoeae (incluye al productor de b-lactamasa); N. meningitidis Citrobacter sp., Enterobacter sp., Acinetobacter sp. Morganella morganii, Serratia marcescens, Providencia Pseudomonas aeruginosa (Ceftazidima y Cefoperazona) 65 Indicaciones Cefalosporinas de Tercera generación Meningitis por G (-). Infecciones génito-urinarias. Sepsis pélvica o abdominal. Osteomielitis y artritis séptica. Gonorrea (N. gonorrheae productor de penicilinasa). Sepsis por Pseudomonas. Cefalosporinas: Cuarta Generación Espectro se acción más amplio G (+): similar a Ceftriaxona G (-): similar a Ceftazidima, incluyendo Pseudomonas aeruginosa; y Enterobacter sp. productor de b-lactamasa Estabilidad frente a -lactamasas Disponible: Cefepima. 67 Cefalosporinas: Segunda Generación Las Cefamicinas (Cefoxitina y Cefmetazole). Únicas cefalosporinas de 2°G con actividad anaerobios. Anaerobios Bacteroides fragilis Bacteroides fragilis group 68 Carbapenemes El grupo esta conformado por: Imipenem Meropenem Ertapenem Doripenem En su anillo presenta un átomo de carbono en la posición 1, en sustitución del átomo de azufre que comúnmente tienen la mayoría de las penicilinas y cefalosporinas, de ahí se deriva su nombre Glicopeptidos Son clase de péptidos que contienen azúcares ligados a aminoácidos, como en la pared celular bacteriana. Actúan inhibiendo la síntesis de peptidoglucano en un paso metabólico diferente y anterior a los agentes betalactámicos. Alteran la permeabilidad de membrana e inhiben la síntesis de ARN. Se incluyen en este grupo: Vancomicina: producido por Streptomices orientalis, un actinomiceto aislado de muestras de suelo obtenidos en Indonesia y la India. Teicoplanina Daptomicina Glicopéptidos. Vancomicina Péptido complejo PM 1500 d Bactericida GLICOPÉTIDOS: Vancomicina Teicoplanina INHIBICIÓN DE LA ELONGACIÓN VANCOMICINA Inhiben la sintesis del PG en su fase final, en la etapa mas externa de la pared celular. Impide la accion de las PBP y bloquean la elongacion. No son activos sobre los G-. Mediante la formación de un complejo con la porción D-alanina-D-alanina del pentapéptido precursor. Además altera la permeabilidad de la membrana citoplasmática y altera la síntesis de ARN. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular… Síntesis de proteínas Iniciación. Elongación: Transferencia Reconocimiento Translocación Terminación. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 78 Síntesis de proteínas Ribosomas bacterianos (70S): Subunidades: 30S y 50S F-Met ARNm A U G C G C G G A U C 30S 50S Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 79 Glicopéptidos o glucopéptidos Vancomicina Teicoplanina Vancomicina: aislado de Nocardia orientalis en 1956 Teicoplanina: ristocetinas: derivado del actinoplanesteichomycetis. Mec. de acción: inh. sínt. de pared. Unión a D-Ala—D-Ala del precursor. Espectro: G (+) aerobios y anaerobios.S.aureus METIR Síntesis de proteínas F-Met ARNm A U G C G C G G A U C U A C AMINOGLICOSIDO 50S 30S Aminoglicósidos: interfiere en la formacion de los «complejos de iniciacion» deteniendo la sintesis de proteinas. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 81 Síntesis de proteínas Aminoglicósidos: produce una lectura erronea de la informacion del ARN mensajero, determinando la incorporacion de algunos aminoacidos incorrectos en la cadena peptidica Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 82 Aminoglucósidos Estreptomicina es el más antiguo de los aminoglucósidos y después de la penicilina, el antibiótico que ha sido más empleado. Antibióticos de espectro restringido sobre bacterias Gram negativas y estafilococos. En ocasiones se utilizan en combinación con la penicilina. Aminoglicósidos Dr. Selman Waksman (1944) estudiando Streptomyces griseus Con este hongo crea El primer aminoglicòsicpo de la historia Estreptomicina La Estreptidina es el núcleo central de la Estreptomicina.. Estreptomicina Su estructura química se compone de aminoazúcares unidos por enlaces glucosídicos a un alcohol cíclico hexagonal con grupos amino (aminociclitol). Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 84 SÍNTESIS DE PROTEÍNAS F-Met ARNm A U G C G C G G A U C U A C Tetraciclinas Arg ELONGACIÓN: RECONOCIMIENTO Tetraciclinas Actuan inhibiendo la sintesis proteica al unirse a la subunidad 30S del Ribosoma y no permitir la union del RNA de Transferencia (tRNA) a este. Tetraciclinas Tetraciclina 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12a Minociclina 4,7 bis(dimetilamino) 3,10,12,12ª- tetrahidroxi-1,11-dioxonaftaceno-2-carboxamida. Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel88 Tetraciclinas Principales componentes del grupo de las tetraciclinas según su descubrimiento Primera (1948-1963) Clortetraciclina Producidas por dos diferentes especies de Streptomyces; descubiertas a finales de los años 1940 Segunda (1965-1972) Oxitetraciclina Obtenidas a partir de Streptomyces en la década de 1950 Derivados semisintéticos caracterizados por su hidrosolubilidad Tercera (1993-) Tetraciclina Demeclociclina Rolitetraciclina Limeciclina Clomociclina Metaciclina Doxiciclina Minociclina Glicilciclinas Derivados semisintéticos de las primeras. Tetraciclinas Son Antibióticos de amplio espectro. Bacteriostáticos Tetraciclina Clorotetraciclina Doxiciclina Minociclina Demeclociclina Metaciclina Rolitetraciclina Limeciclina SÍNTESIS DE PROTEÍNAS ELONGACIÓN: Transferencia Cloranfenicol, Lincosamidas y Macrólidos ARNm A U G C G C G G A U C U A C G C G F-Met Arg ARNm F-Met Arg U A C G C G A U G C G C G G A ANTIBIÓTICO SÍNTESIS DE PROTEÍNAS ELONGACIÓN: Translocación Macrólidos ARNm F-Met Arg G C G A U G C G C G G A ARNm Arg G C G A U G C G C G G A F-Met SÍNTESIS DE PROTEÍNAS F-Met ARNm A U G C G C G G A U C U A C 50S 30S Oxazolidinonas ARNm ARNm Oxazolidinonas OXAZOLIDINONAS: LINEZOLID C. Iniciación Translocación Se fija a la subunidad 50 S, inhibiendo las formacion del complejo 70S que es para la replicacion del ADN Macrólidos Bacteriostáticos. Se unen a los ribosomas bacterianos para inhibir la síntesis de proteínas. Anillo de 14, 15 o 16 átomos de carbono al que se unen, mediante enlaces glucosídicos, uno o varios azúcares neutros o básicos. Por su estructura química, los macrólidos se los divide en grupos, clasificados de acuerdo a la cantidad de átomos de carbonos en su estructura química Eritromicina Constituida por un anillo lactonico de gran tamaño. Anillo de 14, 15 o 16 átomos de carbono al que se unen, mediante enlaces glucosídicos, uno o varios azúcares neutros o básicos. Bacteriostaticos Macrolidos 14 carbonos Eritomicina Roxitromicina Claritromicina Diritromicina 15 carbonos Azitromicina 16 carbonos Espiramicina Josamicina Por su estructura química, se los divide en grupos, clasificados de acuerdo a la cantidad de átomos de carbonos en su estructura química Lincosamidas Las Lincosamidas (lincomicina y clindamicina) carecen de relación química con los macrólidos, pero poseen muchas propiedades biológicas similares La Clindamicina (7-cloro-7desoxilincomicina), tiene una modificación en su estructura química que le proporciona mayor potencia antibacteriana y una mejor absorción por vía oral. La Lincomicina se aisló a partir del Streptomyces lincolnensis. Consiste en un aminoácido unido a un aminoglúcido. Ambas moléculas son bases débiles y muy hidrosolubles. ATB que actúan sobre la subunidad 50S del ribosoma Cloranfenicol: Mecanismo de Acción Se une a la enzima peptidil transferasa en la subunidad 50S Inhibe la formación del enlace peptídico Detiene la síntesis de proteínas. Es un agente bacteriostático Se aisla de cultivos de Streptomyces venezuelae. Actualmente se obtiene por síntesis total. Profármacos del cloranfenicol Palmitato de cloranfenicol Insoluble en agua. Se enmascara el intenso sabor amargo. Adecuado para preparar jarabes Hemisuccinato de cloranfenicol Soluble en agua. Adecuado para preparar inyectables INHIBEN FUNCIONES DEL DNA Esta acción se realiza de 3 formas: Interfiriendo la replicación del DNA (Quinolonas. Inhiben la subunidad A de la DNAgirasa)) Impidiendo la transcripción (Rifamicinas.Inactiva la RNApolimerasa DNA dependiente, 1er, paso en la transcripción)) Inhibiendo la síntesis de metabolitos esenciales: ácido fólico (Sulfonamidas – Trimetoprim) Quinolonas Son compuestos sintéticos: QUIMIOTERÁPICOS El ácido nalidíxico fue la primera quinolona usada en clínica en el año 1962, para el tratamiento de infecciones urinarias. Ác. nalidíxico 1ra generacion La síntesis de la norfloxacina resultó el puntapié inicial para la obtención de una nueva familia de compuestos: FLUOROQUINOLONAS 2da generacion Pefloxacina Ofloxacina Ciprofloxacina Quinolonas de 2ª generacion Quinolonas Levofloxacina 3ra generacion 4ta generacion Moxifloxacina SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS TOPOISOMERASAS: ADN-girasa Topoisomerasa IV ADN-GIRASA Topoisomerasa IV Enrollamiento Corte Sellado ADN bacteriano Mecanismo de acción: Actúan sobre la ADN girasa (topoisomerasa II) y topoisomerasa IV (enzimas que controlan y modifican el estado topologico del ADN mediante enrollamientos y desenrrolamientos con rupturas tansitorias y reparaciones Subunidades catalíticas Subunidades Quínolonas ADN bacteriano Síntesis de los ácidos núcleicos Quinolona GyrA/ParC GyrB/ParE Muerte celular Enzima A A B B Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel Tercer nivel Cuarto nivel Quinto nivel 109 INIHIBICÍON DE LA SINTESIS DE AC. NUCLEICOS Cotrimoxazol: actúa competitivamente con el PABA, interrumpiendo la formación del ácido fólico. Interfiere en la transformación del mismo en ac folinico. INHIBICIÓN DE LAS FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR Anfotericina B, imidazoles, polipéptidos Polimixina actúa alterando la estructura de los fosfolipidos y lipopolisacaridos en BGN. Imidazoles actúa interfiriendo la sintesis del ergoesterol de los hongos Según su mecanismo de acción Desorganización de la membrana Citoplasmática: altera la permeabilidad. Si la integridad funcional de la membrana se altera los iones y macromoléculas se escapan y la célula se lesiona y muere. Ej. polimixina , nistatina, anfotericina B POLIMIXINAS GRAM NEGATIVAS COLISTINA Otros antimicrobianos Metronidazol: antimicrobiano bactericida con actividad exclusiva frente a bacterias anaerobias y protozoos flagelados. Nitrofurantoína: infecciones urinarias no complicadas. Fosfomicina: infecciones urinarias de las vías bajas. Tigeciclina: grupo de las glicilciclinas. derivados sintéticos análogo de las tetraciclinas con una porción glicilamido unida a la posición 9 del anillo D de la molécula base. Esta modificación en la molécula, le confiere estabilidad frente a los mecanismos de resistencia de las tetraciclinas y mantiene el efecto antibacteriano. bacteriostático. Rifamicinas Inhibe la síntesis del RNA bacteriano Isoniacida Etambutol Inhibe la síntesis de acidos micolicos Actúa inhibiendo la transferencia de los ácidos micólicos a la pared celular Metronidazol Inhibe la sintesis de ácidos nucleicos En el sentido médico-clínico, se usa la palabra resistencia de las bacterias a los antimicrobianos, para indicar que las concentraciones a las que puede llegar el antimicrobiano en !a sangre y en los tejidos, es inferior a la necesaria para producir una acción ( estática o microbicida), contra el microorganismo causante de la enfermedad. Esto significa, por ejemplo, que si un antimicrobiano tienen acción en contra de un determinado microorganismo recién a partir de la dosis de 10 μg/ml, pero en la sangre o en los tejidos solo se puede alcanzar niveles de 5 μg/ml, clínicamente el microorganismo debe ser considerado como resistente a dicho antimicrobiano. Debe seí'íalarsc además, que en el sentido clínico la resistencia engloba los conceptos de resistencia y no sensibilidad. Desde este enfoque médico, la resistencia microbiana puede catalogarse en natural, que es la que correspondea la no sensibilidad intrínseca del microorganismo a un determinado antimicrobiano y adquirida, la cual puede cambiar en el transcurso del tiempo pudiendo variar la condición de un determinado microorganismo de sensible a resistente RESISTENCIA ANTIMICROBIANA 117 Se considera que un microorganismo es Resistente a una droga cuando las concentraciones de ésta, necesarias para inhibirlo, son superiores a la concentración que puede alcanzar en el sitio de la infección Definición 118 Causas Uso abusivo de los antimicrobianos Resistencia Antibiótica Uso de antibióticos en dosis incorrectas Agregado de antibióticos a los alimentos del hombre y del ganado Deficientes medidas de control de infecciones Resistencias naturales 119 Fuente: 30 Congreso Brasilero de Microbiología –oct 2019 Resistencia Natural Ausencia de órgano blanco Pared celular – Chlamydias, Formas L Pobre [ ] de atb en órgano blanco Penicilina – K. pneumoniae Carbapenems – S. maltophilia Resistencia intrínseca o natural i) la bacteria no tiene la molécula/reacción enzimática que es el blanco del antibiótico. ii) el antibiótico no puede ingresar al interior de la bacteria. ...es especie específica y género específica... Resistencia adquirida i) se debe a la adquisición de genes que codifican para resistencia. ii) o a la mutación de algunos genes (generalmente genes de las proteínas blanco). ...es una propiedad específica de cada cepa (no todas las bacterias son transformables)... Resistencia… Diseminación vertical (Mutaciones) Resistencia adquirida 123 Natural Adquirida Mutación cromosómica Transferencia genética R E S I S T E N C I A Plásmidos Transposones Integrones Resistencia Adquirida Cromosomal: La resistencia adquirida puede ser por mutación cromosórnica, que puede hacerse en una sola etapa, como sucede con antibióticos del tipo de la estreptomicina, rifamicinas, ácido nalidíxico e isoniacida, o bien, se ej ecuta progresivamente en varias etapas aumentando la resistencia en forma paulatina, a través de varias generaciones bacterianas, como ocurre frente a !a penicilina, tetraciclinas, cloranfcnicol y aminoglucósidos (excepto la estreptomicina). Normalmente a 1 solo atb Diseminación lenta No diseminación entre diferentes sp. 1 simple paso: Estreptomicina Multiples pasos: penicilina Cambios estructurales Plasmidica (Factor R); La resistencia adquirida también puede ser extracromosómica, llamada también infecciosa o por plásmidos, que se observadurante el proceso de la conjugación entre bacterias GramAntimicrobianos e infecciones nosocomiales 167negativas, por transferencia del factor de resistencia. Los plásmi<los constituyen la forma más frecuente de diseminarfactores extracromosómicos de resistencia. Los plásmidos R de resistencia bacteriana, que residen en algunas especies como Es cherichia cofi, pueden ser transmitidos por conj ugacióna otras bacterias de especies diferentes. Se conoce que existen dos clases de plásmidos, los conjugativos y los no conj ugativos.Los plásmidos conjugativos tienen genes para la conj ugación y para la síntesis de los pilli sexuales. Los plásmidos R contienen dos componentes, el factor RTF (factor de transferencia de resistencia) y el determinante (r), que está relacionado con la resistencia contra agentes antimicrobianos determinados. Tanto el RTF como el determinante (r) son independientes, pudiendo replicarse cada uno de ellos por separado . La primera descripción de la resistencia por plásmido R se hizo en 1957 en el Japón en una epidemia de Shige//a dysenteriae que adquirió resistencia múltiple al cloranfenicol , la sulfanilamida, la estreptomicina y las tetraciclinas. El desairollo de! plásmido R se facilita en el tubo digestivo cuando !a persona ingiere antibióticos por más de 5 a 7 días. La microbiota normal es alterada y ciertas bacterias de la microiota intestinal como Escherichia coli, adquieren la posibilidad de albergar plásmidos. Debido a la presión del antibiótico,este clon especial de bacteria puede reproducirse con su plásrnido R, ocupando el lugar de !os microorganismos sensibles, que son desplazados por la acción del antimicrobiano. Si en estas condiciones ingresa un microorganismo patógeno, Shigella flexneri, aunque hubiera sido primttivamente sensible al antibiótico, rápidamente recibe el plásrnido R de Escherichia coli, con lo que la cepa patógena sensible se transforma inmediatamente en resistente. Los plásmidos no conjugativos necesitan, para transmitir la resistencia al antimicrobiano, la mediación de otros plásmidos conjugativos. Se denominan transposones a las secuencias de ADN con genes de resistencia a drogas que pueden separarse de un genoma y acoplarse a otro. Así la resistencia por este mecanismo puede pasar de plásmido a plásmido, de plásmido a bacteriófago y de plásmido a cromosoma bacteriano, por medio de estos transposones A varios atb Diseminación rápida (pasmidos promiscuos) Diseminación entre diferentes sp. Desactivación enzimática MECANISMOS DE RESISTENCIA 126 Bases genéticas Mutación aleatoria simple Modificación de blancos Adquisición de DNA foráneo Conjugación Transducción Transformación Transposición Elementos genéticos Cromosoma Plasmidos (constitucionales – inducidos) transposones Bases genéticas de la resistencia bacteriana Según la teoría de la selección natural, la variabilidad genética de los organismos vivientes es esencial para su evolución y en el caso de las bacterias, este fenómeno es el resultado de tres mecanismos las mutaciones puntuales los cambios estructurales en el material genético la adquisición de fragmentos de ADN procedentes de otras bacterias. Mecanismos de resistencia Inhibición enzimática Alteración del blanco ribosomal Modificación de la permeabilidad de la pared Extracción del antibiótico Alteración de los sistemas de transporte Modificación de los precursores de la pared Mutación de las enzimas Cambio de la estructura de las proteínas blanco Mecanismos de Resistencia Alteración de órgano blanco PBP: penicilina DNA girasa: Quinolonas Ribosomas: Macrólidos y AG Inactivación enzimática Betalactamasas: penicilinas y cefalosporinas Enz modificadoras: AG, Cloranfenicol Disminución del acceso al órgano blanco Disminución de la permeabilidad Eflujo: macrólidos, tetraciclinas, Q Otros Vías metabólicas alternas Incorporación de genes de resistencia antimicrobiana Conjugación Transducción Transformación 132 Diseminación horizontal (Plásmidos) Resistencia adquirida 134 Resistencia a betalactámicos Producción de betalactamasas Penicilinasas Cefalosporinasas Carbapenemasas hidrolasas Alteración de PBP PBP-2 - S. aureus PBP-5 - E. faecium Disminución de la permeabilidad Qué son las Betalactamasas? Las betalactamasas son enzimas de origen bacteriano, excretadas hacia fuera de la pared bacteriana por las bacterias grampositivas y hacia el espacio periplásmico por las gramnegativas. Estas enzimas destruyen por hidrólisis el anillo betalactámico. Ello puede evitarse modificando la cadena lateral o combinando la penicilina con un inhibidor de betalactamasas (ácido clavulánico, sulbactam o tazobactam). 136 Alteración de órgano blanco Alteración de PBP Mec A – PBP2a MRSA PRSP Betalactamasas: ubicación -lactamasas... i.) Existe un gran número de enzimas diferentes… ii.) Se agrupan por familias de acuerdo al gen que las codifica… iii.) Pueden estar codificadas en plasmidios o en el cromosoma… Gram (–) Periplasmáticas Constitutivas Gram (+) Extracelulares Inducibles 1. Modificación química del antibiótico... Mecanismos de Resistencia… Betalactamasas Cromosomales Penicilinasas Cefalosporinasas: SPACE Carbapenemasas: S maltophilia, B. fragilis Plasmidicas OXA CARB Acción de las Betalactamasas Producción de ß-lactamasas. Estas enzimas son codificadas por genes de los cromosomas o por plásmidos Pueden ser constitutivas o inducibles Las ß-lactamasas rompen el anillo lactámico depenicilinas, cefalosporinas y otros agentes relacionados, generando compuestos inactivos, como ácido penicilóico. Se han identificado cerca de 20 tipos diferentes de ß-lactamasas Mecanismo de resistencia Resistencia a Aminoglicósidos Disminución de unión al ribosoma Disminución de la permeabilidad Producción de enzimas modificadoras Fosforilación Nucleotidación acetilación N S N H O C O O H C H 3 C H 3 C O R H C Activa Inactiva 1. Modificación química del antibiótico... a. Inactivación de los -lactámicos por -lactamasas Mecanismos de Resistencia… Mecanismo de resistencia Modificación de las proteínas fijadoras de penicilina. Puede ocurrir por mutación de los genes que codifican para estos péptidos o por la adquisición de genes extraños que codifican para nuevas proteínas fijadoras de penicilina, con menor afinidad por los antibióticos ß-lactámicos. Este mecanismo de resistencia es importante en cocos gram positivos como Staphylococcus aureus y Streptococcus pneumoniae y se ha documentado en bacterias Gram negativas como las distintas especies de Neisseria y Haemophilus influenzae. En fecha reciente se encontraron varias cepas de Proteus resistentes a imipenem, como resultado de la modificación estructural de las proteínas fijadoras de penicilina Impermeabilidad de la pared. Este mecanismo ha sido descrito con mayor frecuencia en gérmenes Gram negativos. Por modificación de las porinas de la cápsula externa (como resultado de mutaciones cromosómicas) Gérmenes como E. coli, Pseudomonas aeruginosa y Serratia marcescens presentan alteraciones de las porinas, que impiden el ingreso de ß-lactámicos, imipenem y quinolonas. Cuando la mutación ocurre para una porina compartida por varios medicamentos, la resistencia suele ser múltiple. En otras ocasiones, la porina es específica para determinado agente y por lo tanto, la resistencia también, como el caso de la resistencia de Pseudomonas aeruginosa a los compuestos de tipo carbapenem Mecanismo de resistencia Resistencia a Tetraciclinas Bloqueo de unión al ribosoma tetM, tetO, tetQ Amino-acil-tRNA al ribosoma Eflujo tetA, tetG (G-) tetK, tetL (G+) Disminución de la permeabilidad Enzimas modificadoras Eflujo a Tetraciclinas Proton antiport tet-Mg++ Resistencia a Quinolonas Cambios en la DNA girasa Disminución de la permeabilidad Eflujo Resistencia antimicrobiana en Gram negativas de importancia clínica • Resistencia a cefalosporinas de 3 y 4 G y monobactámicos; resistencia a FQ - Amp C, derepresión o mediada por plásmidos - Betalactamasas de espectro extendido (BLEEs) - Resistencia a fluoroquinolonas por mutaciones en GyrA o mediada por plásmidos (qnr) • Aparición y diseminación de gram negativos no fermentador -Stenotrophomonas maltophilia P. aeruginosa y Acinetobacter spp. multiresistentes - Amp C/OMP/bombas de flujo - metallo- -lactamasas (IMP, VIM, SPM, GIM y more) - Refractarias a la polimixina Mecanismo de acción Antibiótico Beta-lactamasas, AmpC cephalosporinasas) Ceftazidime y cefalosporinas de espectro extendiddo Mutaciones en DNA topoisomerasa Quinolonas Enzimas modif. Aminoglucósidos Aminoglucósidos Bombas de flujo Aminoglucósidos, quinolonas, tetraciclinas, SMX/TMP Elementos genéticos móviles Resistencia a múltiples clases Proteinas de membrana externa Imipenem Mecanismos de resistencia en Acinetobacter Mecanismo de acción Antibiótico Beta-lactamasas, AmpC cephalosporinasas) Ceftazidime y cefalosporinas de espectro extendiddo Mutaciones en DNA topoisomerasa Quinolonas Enzimas modif. Aminoglucósidos Aminoglucósidos Bombas de flujo Aminoglucósidos, quinolonas, tetraciclinas, SMX/TMP Elementos genéticos móviles Resistencia a múltiples clases Proteinas de membrana externa Imipenem Mecanismos de resistencia en Acinetobacter CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONALDE LAS -LACTAMASAS GRUPO CARACTERÍSTICA MICROORGANISMOS 1 Cefalosporinasas resisten a IBL* E.coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp, Serratia spp y Citrobacter freundii 2 Penicilinasas y otras enzimas sensibles a IBL K. pneumoniae, E. coli y Proteus vulgaris 3 Metalo -lactamasas Pseudomonas aeruginosa, Bacteroides fragilis, Pseudomonas maltophilia y ciertas especies de Aeromonas, Flavobacterium y Serratia 4 Penicilinasas resisten a IBL cepas de Pseudomonas cepacia * Inhibidores de -lactamasas Para aminoglucósidos existen tres mecanismos La disminución del paso del compuesto a través de la membrana interior Hidrólisis enzimática Modificación del blanco ribosomal Mecanismo de resistencia Extracción activa de tetraciclinas, quinolonas y macrólidos A través de los canales iónicos de la membrana, en virtud de un mecanismo de transporte activo dependiente de ATP. Entre los gérmenes que utilizan este sistema para protegerse, están E. coli, Staphylococcus epidermidis y enterobacterias Mecanismo de resistencia La Vancomicina y glicopéptidos actúan bloquando los precursores de la pared bacteriana La resistencia es por mutación de las proteínas precursoras. Al modificar la estructura terciaria de las péptidos precursores, el antibiótico no puede unirse a ellos y pierde su eficacia. Mecanismo de resistencia La resistencia bacteriana es un problema presente, desde los primeros años de la era antibiótica. Uno de los factores que más preocupación genera, es que cada vez es menor el intervalo entre la introducción de un nuevo antibiótico y la aparición de cepas resistentes. La presión selectiva ejercida sobre el ecosistema de las bacterias y la utilización abusiva e incontrolada de los antibióticos, permite la selección de gérmenes con mecanismos de resistencia más refinados y complejos, de manera que la aparición de "superbacterias", es una posibilidad cada vez más cercana y no es descabellado augurar un futuro sombrío, en que los antibacterianos perderán una gran parte de su utilidad actual. 1. Modificación química del antibiótico... a. Inactivación de los -lactámicos por -lactamasas Mecanismos de Resistencia… Inhibidores (competitivos) de -lactamasas Sulbactam Ampicilina Ac. Clavulánico 1. Modificación química del antibiótico... a. Inactivación de los -lactámicos por -lactamasas Mecanismos de Resistencia… 3 O 2 N C H C H C H 2 O H O H N H C O C H C l 2 O 2 N C H C H C H 2 O H N H C O C H C l 2 O C O C H 3 O 2 N C H C H C H 2 O N H C O C H C l 2 O C O C H 3 C O C H AcCoA AcCoA Cloranfenicol Acetil Transferasa (CAT) Cloranfenicol Acetilado no se une al ribosoma... 1. Modificación química del antibiótico... b. Inactivación de Cloramfenicol (50S) Mecanismos de Resistencia… N H 2 O O H O N H 2 O O H O H O H C H 2 N H 2 O C H 2 O H O H N H 2 O H Ac Ade P Hay 3 tipos de enzimas modificadoras de AG... N-acetil transferasas (AcCoA) O-adeniltransferasas (ATP) O-fosfotransferasa (ATP) Ac: acetilación P: fosforilación Ade: adenilación 1. Modificación química del antibiótico... c. Inactivación de Aminoglicósidos (30S) Mecanismos de Resistencia… -lactámicos (pared): Cambios (mutaciones) en las PBP (Penicillin Binding Proteins)… disminuye la afinidad. Más común en Gram +. Ampicilina NO -lactámicos (pared): Involucra varios genes. Cambia la cadena lateral D-ala-D-ala por D-ala-D-hidroxibutirato en la síntesis de PG…. Este cambio es reconocido por las enzimas de síntesis de PG...pero no por la Vancomicina… Vancomicina 2. Modificación química de la molécula blanco... Mecanismos de Resistencia… PBP modificadas, que no pueden ser reconocidas por el antibiótico Macrólidos (30S): Eritromicina: una rRNAmetilasa introduce 2 grupos metilo en 2 adeninas del rRNA de 23S de la subunidad mayor del ribosoma...no hay unión. Eritromicina Rifampicina (síntesis de RNA): Mutación puntual en la subunidad de la RNA polimerasa… Quinolonas(síntesis de DNA, quimioterápicos): Mutación puntual en la subunidad A de la DNA girasa… Ac. Nalidíxico 2. Modificación química de la molécula blanco... Mecanismos de Resistencia… Las bacterias pueden... i.) Disminuir la captación por cambios en la permeabilidad. Ej aminoglicósidos… ii.) Mediante un mecanismo de transporte activo, expulsar al antibiótico. bombas de flujo inducibles...dependientes de energía. Presentes en Gram (+) y Gram (-)… 3. Disminución de la disponibilidad intracelular... Mecanismos de Resistencia… Figura 4 La modificación de las PORINAS de la membrana externa de los G (-) ej:Betalactámicos y quinolonas fluoradas Disminuye su permeabilidad a los antibióticos beta-lactámicoos, y así el antibiótico no puede interactuar con su proteína blanco (PBP) Bombas de expulsión o eflujo Tetraciclinas, betalactámicos, cloramfenicol, macrólidos y quinolonas Membrana externa Periplasma Membrana citoplasmática Canal de Membrana externa Proteína accesoria Proteína transportadora 167 Figura 6 EFLUJO LA BACTERIA ES CAPAZ DE EXPULSAR EL ATB MEDIANTE UN MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO QUE CONSUME ATP Estrategias para contener la Resistencia Control de infecciones Investigación básica y aplicada -Patogénesis microbiana - Vacunas - Métodos y técnicas de diagnóstico - Nuevos fármacos y Terapias. Vigilancia Promoción del uso racional de antimicrobianos Educación 169 Resumen mecanismos de resistencia... Mecanismos de Resistencia… Antibióticos FIN Se realiza en el laboratorio Junto con la identidad de la bacteria aislada Ciertos factores del hospedero Constituyen las bases para la elección de una terapia antimicrobiana adecuada… Pruebas de susceptibilidad antimicrobiana in vitro: Test por dilución Test por difusión Se realizan según ciertas normas previamente estandarizadas (CLSI) Evaluación de la susceptibilidad a un antibiótico… Concentración inhibitoria mínima (CIM) Corresponde a la < [antimicrobiano] que inhibe el crecimiento bacteriano luego de 18 a 24 horas de incubación Concentración bactericida mínima (CBM ) Corresponde a la < [ ] capaz de reducir en un 99,9% la densidad de población bacteriana Definiciones Concentración inhibitoria mínima (CIM) Corresponde a la menor concentración de antimicrobiano que inhibe el crecimiento bacteriano luego de 18 a 24 horas de incubación. Concentración bactericida mínima (CBM ) Corresponde a la menor concentración capaz de matar un 99,9% la población bacteriana. Definiciones… Es el método más usado… Es práctico y sencillo de realizar e implementar… Permite analizar un gran número de antibióticos al mismo tiempo y bajo las mismas condiciones… Entrega un resultado cualitativo… (bacteria sensible o resistente) Antibiograma por difusión… “Técnica de Kirby-Bauer” Prueba de Sensibilidad Por Difusión En Agar. Se realiza impregnando tiras de papel de filtro con antibióticos que se colocan sobre una placa de agar previamente inoculada con el microorganismo en estudio. Fundamento Se basa en el que el antibiótico se difunde en el agar y la concentración va disminuyendo a medida que aumenta su distancia del disco hasta que llegue a un punto en donde se inhibe el desarrolllo microbiano , quedando un borde delineado Interpretación. Sensible: cuando un aislado bacteriano es inhibido in vitro por una concentración de un antimicrobiano que se asocia a una alta probabilidad con el éxito terapéutico. Intermedio: cuando un aislado bacteriano es inhibido in vitro por una concentración de un antimicrobiano que se asocia a un efecto terapéutico incierto. Resistente: cuando un aislado bacteriano es inhibido in vitro por una concentración de un antimicrobiano que se asocia a una alta probabilidad con el fracaso terapéutico. kirby- Bauer Modificaron el estándar realizo por la Organización Mundial De La Salud acerca de todos los materiales a utilizar. Esto permite el control de calidad y comparar los resultados. Estandarizaron Los discos con antibióticos : Con 6mm de diametro, que deben colocarse con una distancia de 24mm entre discos, de forma de evitar sinergismo o antagonismo entre antibioticos. El medio de cultivo: Agar Mueller Hinton, con una altura de 4mm, no más ni menos, y porque podría ocasionar falsas resistencias o sensibilidad. Del inóculo: Se deben tomar 3 a 5 colonias bien aisladas con un ansa e introducirla en 5ml de caldo tripteína soya ; hasta obtener una turbidez igual a las solución testigo que es el 0,5 de la es cala Mc Farland. Tiempo de incubación: Se realiza a 37°C por 24hs. Medir los diámetros de la zona de inhibición: Medir el diámetro de los halos con una regla o calibre, incluyendo el diámetro del disco. METODOS DE ANTIBIOGRAMA Las pruebas de dilución ( en tubos con caldo o en placas de agar). Las pruebas de dilución en agar( usando discos impregnados con antibiótico). Esta prueba no debe realizarse para no realizar tratamientos incorrectos en casos como: si se obtiene mezclas de microorganismos, si se aísla flora normal,etc. Resistente (No hay halo de inhibición) Sensible (Presencia de halos de inhibición) Antibiograma por difusión… “(Técnica de Kirby-Bauer)” Técnica de referencia en la mayoría de los estudios clínicos de susceptibilidad a antimicrobianos. Entrega un resultado cuantitativo, ya que permite determinar la concentración inhibitoria mínima (CIM). Se puede realizar en medio líquido (dilución en caldo) o en medio sólido (dilución en agar). Método complejo y de alto costo. Dilución seriada en caldo Lectura del CIM CIM Antibiograma por dilución… pH del medio de cvo: algunos atb son activos a pH ácidos (nitrofurantoína) y otros a pH alcalino (aminoglucósidos). Componentes del medio de cvo: pueden antagonizar al atb (extracto de levadura antagoniza a sulfonamidas). Estabilidad del atb: algunos se inactivan a la temperatura de cultivo (clortetraciclina, en menor grado penicilina) Tamaño del inóculo: si hay muchas bacterias, la susceptibilidad es menor y pueden aparecer mutantes resistentes. Tiempo de incubación: si es muy breve los m.o. no mueren; si es muy largo, pueden aparecer mutantes resistentes o inactivarse el medicamento. Factores que afectan la actividad antibacteriana “in vitro”… Estado de actividad metabólica de los m.o.: puede ser muy diferente, que en el laboratorio. Distribución del medicamento en los diferentes tejidos y órganos: es muy variable, ej. algunos atb no penetran al SNC. Localización de los microorganismos: pueden ser parásitos intracelulares, lo que dificulta la acción del atb. Sustancias que interfieren con el medicamento: el atb puede ser inactivado por condiciones ambientales dentro del organismo (ej. pH) o fijado por proteínas sanguíneas o tisulares. Factores que afectan la actividad antibacteriana “in vivo”… OH CO-NH 2 H N C H 3 C H 3 OH O H O H H O O C H 3 O H OH CO-NH 2 OH O H N C H 3 C H 3 O O N C H 3 C H 3 H H O H O H N H O C H C l 2 O ( C H 2 ) 1 4 C H 3 O O 2 N O H N H O C H C l 2 O O O 2 N C O O - N a + N N C H 3 O C H 3 C O O H N O C O O H F N N H N O C O O H F N N C H 3 N O C O O H F N N C H 3 O N S C HN H H COOH CH 3 CH 3 O RC O penicilloic acid penicillin HN S HN H H COOH CH 3 CH 3 RC O C HO O b -lactamase R 1 CONH N S COO O H H CH 2 R 2 cephalosporin cephalosporoic acid R 1 CONH HN S COO H H CH 2 R 2 C O HO b -lactamase N S N H O C O O H C H 3 C H 3 C O R N S N H O C O O H C H 3 C H 3 C O R TetH Tet – Mg 2+ TetMg + TetH H + H + cytoplasmic membrane tetracycline resistance protein active transport system mechanism of tetracycline resistance
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