Fármacos antibióticos: mecanismos de acción y resistencia bacteriana

Objetivos de los Fármacos Antibióticos

• Conocer los aspectos farmacológicos generales de los distintos grupos de antibióticos: espectro antibacteriano, mecanismo de acción, efectos secundarios, etc.
• Identificar los principales fármacos de cada uno de los grupos de antibióticos.
• Conocer y detectar las reacciones adversas específicas de estos fármacos.
• Comprender la necesidad de administrar correctamente los diferentes fármacos y de informar sobre la importancia de su administración a la dosis correcta y en los intervalos de tiempo adecuados.
• Identificar todos los factores implicados en la aparición de resistencia a antibióticos para poder disminuir la incidencia de esta y educar a la población sobre el correcto uso de estos fármacos.

Contenido del Tema 26

1. Introducción
2. Generalidades y principios de usos
3. Mecanismo de acción de los antibióticos
4. Resistencia bacteriana
5. Clasificación antibióticos
6. ANTIBIÓTICOS BACTERICIDAS
7. ANTIBIÓTICOS BACTERIOSTÁTICOS
8. Resumen

Introducción a los Antibióticos

• Las enfermedades infecciosas han sido y siguen siendo uno de los problemas terapéuticos más importantes en la historia de la humanidad.
• Fueron descubiertos de forma accidental en 1928, por Fleming, concretamente descubrió la penicilina.
• Posteriormente, en 1944, Waksman descubre otro antibiótico, la estreptomicina, con lo que comienza la llamada época dorada de la antibioterapia.

- A diferencia de otros muchos fármacos(antihipertensivos, antiasmáticos, antipsicóticos, etc.) que solo actúan sobre los síntomas de las distintas patologías en las que se administran, los antibióticos destruyen el origen de la enfermedad (las bacterias responsables de la infección), luego son fármacos que tras administrarse durante un periodo adecuado de tiempo curan, lo que hace que no sean medicamentos rentables para la industria farmacéutica, que cada vez investiga menos nuevos antibióticos. - En la actualidad existe un grave problema: La aparición de bacterias resistentes al tratamiento con antibióticos(la batalla contra las bacterias no solo no está ganada, sino que es cada vez menos efectiva).

Principio de Uso de los Antibióticos

• Un antibiótico -> "antagonista de la vida". Sustancia química producida por un ser vivo o derivado sintético, que mata o impide el crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles.
• Generalmente son fármacos usados en el tratamiento de infecciones por bacterias, (antibacterianos). Confirmar infección por bacterias vs virus (u otros microorganismos).
• Los antibióticos son totalmente inefectivos en las enfermedades virales, por lo que su uso debe evitarse en estos casos.
• Un antibiótico es bacteriostático si impide el crecimiento de los gérmenes, y bactericida si los destruye, pudiendo generar también ambos efectos, según los casos.

El objetivo del tratamiento con antibióticos es conseguir la erradicación del microorganismo patógeno (por diversos mecanismos). - La automedicación con antibióticos supone un serio problema de salud pública, pues la inadecuada elección del antibiótico y, especialmente, una incorrecta posología (ej: interrupción del tratamiento), puede generar poblaciones de bacterias resistentes a dicho antibiótico.

- Conocer la bacteria causante de la infección permite administrar un antibiótico de espectro reducido, lo más específico posible y preferentemente de acción bactericida para esta bacteria. Cuando se desconoce la bacteria que origina la infección, se selecciona un antibiótico de amplio espectro.

Clasificación de Fármacos por Acción

F. BACTERIZIDAS F. BACTERIOSTÁTICOS B-Lactámicos Rifamicinas Aminoglucósidos Tetraciclinas Glucopéptidos Macrólidos y Lincosánidos Polipeptídicos Cloranfenicol y análogos Un antibiótico con acción predominante bacteriostática se puede comportar como bactericida a dosis altas.

Mecanismos de Acción de los Antibióticos

Los antibióticos pueden actuar por distintos mecanismos:

Inhibición de la Síntesis de la Pared Bacteriana

Inhibiendo la síntesis y reparación de la pared bacteriana mediante la interrupción en distintas etapas del proceso de síntesis y unión de peptidoglicanos que forman parte de la pared bacteriana y del cual carecen las células de nuestro organismo. Así actúan los antibióticos beta- lactámicos, como las penicilinas y las cefalosporinas y los antibióticos glucopeptídicos.

Alteración de la Permeabilidad de la Membrana Bacteriana

Alterando la permeabilidad de la membrana bacteriana, lo que permite la salida de aminoácidos intracelulares, purinas, pirimidinas y otras moléculas fundamentales para la vida de la bacteria. Suelen carecer de especificidad (afectan a membranas de procariotas y de organismos superiores), por lo que pueden resultar más o menos tóxicos y, en general, han encontrado escasa aplicación clínica. De esta forma actúan los antibióticos polipeptídicos.

Inhibición de la Síntesis de Proteínas y Ácidos Nucleicos

- Inhibiendo la síntesis de proteínas bacterianas. Esta inhibición se suele producir a nivel del ribosoma 70S. Así actúan el cloranfenicol, las tetraciclinas, aminoglucósidos, macrólidos, lincosánidos. Inhibiendo la topoisomerasa II: quinolonas. - Inhibiendo la síntesis de los ácidos nucleicos bacterianos. Así actúa, por ejemplo, el antibiótico rifampicina y quinolonas, bloqueando la síntesis del ácido ribonucleico (ARN).

Resistencia Bacteriana

Incapacidad de un antibiótico para actuar contra una bacteria. - Puede ser:

• Resistencia natural-> la bacteria es por naturaleza insensible a un antibiótico.
• Resistencia adquirida -> originada como mecanismo de defensa de la bacteria frente a un antibiótico al que previamente era sensible. Se puede producir por mutación o por transmisión de factores de resistencia de unas bacterias a otras, y suele ser el resultado del uso inadecuado y el abuso de antibióticos, de la administración de dosis insuficientes o a intervalos prolongados de tiempo, y de los tratamientos de corta duración.

Mecanismos de Resistencia Bacteriana

Las bacterias pueden desarrollar resistencia por distintos mecanismos:

• Alterando la permeabilidad de su membrana para impedir la entrada del antibiótico.
• Produciendo enzimas capaces de destruir el antibiótico. Las beta-lactamasas inactivan las penicilinas.
• Utilizando rutas metabólicas distintas a las interrumpidas por el antibiótico.
• Sintetizando sustancias capaces de neutralizar al antibiótico.
• Sobreproduciendo la enzima bloqueada por el antibiótico para mantener la ruta metabólica interrumpida funcionando.

- Una misma bacteria puede desarrollar resistencia por distintos mecanismos y transmitirla a sus descendientes y a otras bacterias. También puede ocurrir que una bacteria al hacerse resistente a un tipo de antibiótico se haga resistente a otros (sobre todo si tienen una estructura química semejante) -> resistencia cruzada. - El aumento de la resistencia a los antibióticos es un grave problema sanitario que puede originar la aparición, de nuevo, de enfermedades infecciosas que se suponían controladas.

Cómo Evitar la Resistencia Bacteriana

Evitando los factores que puedan facilitar la aparición de resistencia bacteriana a antibióticos como:

• La administración de dosis infraterapéuticas.
• Los intervalos de tiempo largos entre dosis.
• La prescripción inadecuada (p. ej .: en infecciones víricas).
• Duración del tratamiento excesivamente corto o muy largo.
• El abuso de antibióticos de amplio espectro.
• La automedicación.
• La desinformación del usuario.
• El abuso de antibióticos en veterinaria, que pueden llegar al ser humano a dosis bajas con los alimentos.

Clasificación de los Antibióticos

Antibióticos Bactericidas

• Antibióticos beta-lactámicos
• Antibióticos aminoglucósidos
• Antibióticos glucopeptídicos
• Antibióticos polipeptídicos

Antibióticos Bacteriostáticos

• Rifamicinas
• Tetraciclinas
• Macrólidos y lincosánidos y quinolonas
• Cloranfenicol y análogos

Antibióticos Betalactámicos

- Son un grupo amplio, importante y muy utilizado de antibióticos. Fueron los primeros en descubrirse y se caracterizan por poseer en su estructura química un mismo núcleo: el anillo beta-lactámico. - Su éxito se debe a:

• Su actividad antibacteriana con efecto bactericida,
• A su amplio espectro logrado para muchos derivados,
• Tiene factores farmacocinéticos favorables
• Producción de escasos efectos adversos.

- Inhiben la síntesis de la pared celular de las bacterias al unirse a proteínas localizadas en la membrana bacteriana -> por lo que ésta queda desprotegida y es destruida. - La diferencia entre los distintos betalactámicos está en el mecanismo de inhibición de la pared celular. - Los mecanismos de resistencia a betalactámicos son variados, todos ellos dirigidos a que no se pueda llegar a producir la unión del antibiótico con las proteínas específicas para inhibir la síntesis de la pared celular. [Destaca la producción de betalactamasas que son enzimas que hidrolizan el anillo betalactámico de estos antibióticos convirtiendolos en compuestos biológicamente inactivos.]

Fármacos: Penicilina y Cefalosporinas

Fármacos: penicilina, cefalosporinas y derivados.

Penicilina

Según su espectro de acción las penicilinas se dividen en varios grupos. - El efecto indeseable más frecuente son reacciones alérgicas y molestias gastrointestinales

Aplicaciones de Penicilinas Específicas

FÁRMACO APLICACIÓN CLOXACILINA Sepsis, endocarditis, meningitis, infecciones osteoarticulares AMPICILINA* Pielonefritis aguda AMOXICILINA* Pielonefritis aguda PIPERACILINA *(generalmente asociada a TAZOBACTAM) Infecciones intraabdominales, infecciones cutáneas y de partes blandas, neumonía y otras infecciones

Cefalosporinas

Es un numeroso grupo de antibióticos beta-lactámicos con la misma estructura química que las penicilinas, igual mecanismo de acción y efecto bactericida. - No suelen ser antibióticos de primera elección, se administran cuando otros antibióticos han sido ineficaces o en infecciones graves, y generalmente son más resistentes a las beta- lactamasas y tienen mayores efectos adversos que las penicilinas y más amplio espectro antibacteriano. Son muy empleados en el medio hospitalario. - Las cefalosporinas se clasifican en 4 generaciones atendiendo a su cronología, espectro y actividad antibacteriana. Las reacciones adversas más frecuentes son las reacciones de hipersensibilidad, nefrotoxicidad, alteraciones locales (tromboflebitis cuando se administra por vía intravenosa o dolor local cuando se administra por vía intramuscular) y digestivas.