Este documento presenta una introducción a los aminoglucósidos, incluyendo su historia, mecanismos de acción, toxicidad y resistencia. Los aminoglucósidos aparecieron en la década de 1940 y se obtuvieron de Streptomyces y Micromonospora. Se unen al rRNA bacteriano y producen proteínas anómalas. Su toxicidad incluye ototoxicidad, nefrotoxicidad y bloqueo neuromuscular. Su actividad incluye estafilococos, enterobacterias y Pseudomonas aeruginosa. Los mecanismos de resistencia

1. Rolando Soloaga
Htal Naval
Universidad Catolica Argentina
Biomerieux, Argentina
Universidad del Salvador, Medicina

2. Introducción
Aparecieron en el mercado en la década del
40.
Se obtuvieron a partir de Streptomyces
(todos los que terminan en mycin) y de
Micromonospora (todos los que terminan en
micin)
Neomicina, gentamicina, kanamicina son
productos de fermentación con 2-3
constituyentes químicos.
Otros como amikacina, dibekacina,
netilmicina e isepamicina son derivados
semisintéticos del producto natural

3. AMINOGLUCOSIDOS
AMINOAZUCAR UNIDO POR ENLACE GLUCOSIDICO A UN
NUCLEO CENTRAL DE HEXOSA
4,5 DESOXIESTREPTAMINAS 4,6DESOXIESTREPTAMINAS OTRAS
DISUSTITUIDAS DISUSTITUIDAS
NEOMICINA AMIKACINA ESTREPTOMICINA
PAROMICINA GENTAMICINA (C1,C2,C3) FORTIMICINA
LIVIDOMICINA TOBRAMICINA ESPECTINOMICINA
NEAMINA NETILMICINA APRAMICINA
RIBOSTAMICINA SISOMICINA HYGROMICINA
BUTIROSINA KANAMICINA ISTAMICINA
SAGAMICINA SORBISTINA
DIDEOXYKANAMICINA B KASUGAMICINA

4. AMINOGLUCOSIDOS. Familias
AMINOAZUCAR UNIDO POR ENLACE GLUCOSIDICO A UN
NUCLEO CENTRAL DE HEXOSA
Estreptomicina Kanamicina Gentamicina Neomicina Espetinomicina
Estreptomicina Amikacina Sisomicina Neomicina Espectinomicina
Kanamicina A Netilmicina Paromomicina
Kanamicina B Isepamicina
Tobramicina Gentamicina (C1, C2,C3)
Dibekacina

5. AMINOGLUCOSIDOS

6. AMINOGLUCOSIDOS
DOSIS RECOMENDADA VS CONCENTRACION SERICA
DROGA DOSIS CONCENT.SERICA
VIA TOTAL(mg/kg) PICO VALLE
GENTAMICINA IV O IM 3-5 4-6 1-2
AMIKACINA IV O IM 15 20-30 5-10
NETILMICINA IV O IM 3-5 4-6 1-2
TOBRAMICINA IV O IM 3-5 4-6 1-2
STREPTOMICINA IM 15 20-30 <5

7. AMINOGLUCOSIDOS
BAJA CONCENTRACION EN
LCR
PROSTATA
SECRECIONES TRAQUEOBRONQUIALES
BILIS
HUMOR VITREO
INTRACELULAR
LIQUIDOS PURULENTOS
pH acido
Bajo potencial redox
CONCENTRACIONES CLINICAS UTILES
HUESO
LIQUIDO ARTICULAR
LIQUIDO PERITONEAL
ORINA (100 VECES LA CONCENTRACION SERICA)

8. AMINOGLUCOSIDOS
VIDA MEDIA 2-3 HS
ELIMINACION POR FILTRACION GLOMERULAR
POBRE ABSORCION ORAL
ACTIVIDAD BACTERICIDA DEPENDIENTE DE LA
CONCENTRACION EN PICO
EFECTO POST-ANTIBIOTICO
TOXICIDAD EN VALLE
GENTAMICINA>1-2 mg/L
AMIKACINA-ESTREPTOMICINA >4-5 mg/L

9. AMINOGLUCOSIDOS.
EFECTO BACTERICIDA
CONCENTRACION DEPENDIENTE
[MAXIMA]/CIM >10
CIM 90 DE ENTEROBACTERIAS
0,25-4 ug/ml (WILD TYPE)

10. AMINOGLUCOSIDOS. TOXICIDAD
MAYOR
OTOTIXICIDAD
VESTIBULAR
NEFROTOXICIDAD
BLOQUEO NEURO-MUSCULAR
MENOR
FIEBRE
RUSH CUTANEO

11. AMINOGLUCOSIDOS. ACTIVIDAD
ESTAFILOCOCOS
ESTREPTOCOCOS
S.AGALACTIAE
S.VIRIDANS
S.BOVIS
ENTEROCOCOS
L.MONOCYTOGENES
DIFTEROIDES
ENTEROBACTERIAS
P.AERUGINOSA
A.BAUMANNII
M.TUBERCULOSIS
N.ASTEROIDES (AMIKACINA)

12. AMINOGLUCOSIDOS. ACTIVIDAD
POBRE ACTIVIDAD
ANAEROBIOS
S.MALTOPHILIA
B.CEPACIA
FLAVOBACTERIAS

13. AMINOGLUCOSIDOS. ACTIVIDAD
TUBERCULOSIS
TULAREMIA (estreptomicina)
BRUCELLOSIS (estreptomicina, MAS TETRACICLINAS)
GONORREA GENITAL (ESPECTINOMICINA)
SEPSIS POR BACILOS GRAM NEGATIVOS
ASOCIADO A BETA LACTAMICO UTIL O A FQ
OTITIS EXTERNA MALIGNA POR P.AERUGINOSA
ASOCIADO A BETA LACTAMICO UTIL O A FQ
MENINGITIS
S.AGALACTIAE (AMP)
L.MONOCYTOGENES (AMP)
BACILOS GRAM NEGATIVOS (BETA LACTAMICOS UTILES)
ENDOCARDITIS: COMBINACION CON AMPICILINA, PENICILINA,
CEFALOTINA O VANCOMICINA
ESTAFILOCOCOS (CTN O VANCO, RIFA)
ENTEROCOCOS (PENI, AMP O VANCO)
S.VIRIDANS (PENI, CTX O VANCO)
DIFTEROIDES (VANCO)

14. AMINOGLUCOSIDOS. ACTIVIDAD
OSTEOMIELITIS Y ARTRITIS POR BACILOS GRAM NEGATIVOS
NEUMONIA INTRAHOSPITALARIA
PIELONEFRITIS
INFECCIONES INTRAABDOMINALES (ASOCIADA A DROGAS
ACTIVAS CONTRA ANEROBIOS)
INFECCIONES OCULARES (GOTAS TOPICAS)
OTITIS EXTERNA (TOPICA)

15. AMINOGLUCOSIDOS. ACTIVIDAD
Excepto en orina, el uso como monodroga frente a bacilos
gram negativos selecciona facilmente mutantes resistentes
Amikacina presenta menor porcentaje de R que gentamicina
frente a Gram negativos
Gentamicina y netilmicina presentan menores porcentajes de
resistencia que amikacina frente a gram positivos
E.faecium es naturalmente resistente a netil, tobra, siso y
amikacina (AAC (6´)I)
P.stuartii presenta resitencia natural de distinto nivel a
gentamicina (AAC(2´)I)
A.haemolyticus y S.marcescens presenta resistencia natural de
distintos niveles a amikacina (AAC (6´)I)
Salmonella y Shigella presentan R natural “in vivo” y
B.cepacia, S.maltophilia y flavobacterias in vitro e in vivo

16. ESTAFILOCOCOS. RESISTENCIA A
AMINOGLUCOSIDOS
CIM 90: 0,0125-0,1 ug/ml
PRINCIPAL MECANISMO DE RESISTENCIA:
AAC(6’)I-APH(2”)I: GENTAMICINA,
TOBRAMICINA, NETILMICINA, AMIKACINA.
ANT(4’)I:AMIKACINA, KANAMICINA
CEPAS RESISTENTES A GENTAMICINA POR
DIFUSION O CIM
CEPA SENSIBLE A NETILMICINA: PUEDE O NO
HABER SINERGIA CON BETA LACTAMICOS
PUEDE HABER SINERGIA CON GENTAMICINA
DEPENDIENDO DE LA CIM A LA MISMA

17. ESTAFILOCOCOS. RESISTENCIA A
AMINOGLUCOSIDOS E IMPORTANCIA
DE LA SINERGIA CON VANCOMICINA
Mulazimoglu, L y cols. AAC, Junio de 1996.
Sinegia vanco-genta con curvas de muerte (punto final
a 24 hs)
Concentración de Vanco de 10 ug/ml y Genta 1 ug/ml.
9 cepas con CIM >500 ug/ml NO MOSTRARON
SINERGIA
15 cepas con CIM <500 ug/ml
6 mostraron sinergismo (CIM de 16 a >128ug/ml;
punto de corte=4ug/ml)
9 fueron indiferentes (CIM 0,5->128 ug/ml)

18. Antibióticos que actúan
sobre síntesis proteica
Subfracción 30 s
Aminoglucósidos (bactericidas)
Tetraciclinas (bacteriostáticos)

19. Inhibidores de síntesis proteica
Subfracción 50 s
MLS
Cloranfenicol
Linezolid
Acido fusídico

20. Pasos en la acción antibacteriana de
los aminoglucósidos
Interacción de la droga con la membrana
externa e ingreso al periplasma.
Transporte a través de la membrana interna
(con gasto de energía)
Unión al rRNA bacteriano y producción de
proteínas anómales

21. Entrada de
Aminoglucosidos
-
Membrana
externa
Peptidoglican
Membrana
Citoplasmática
Aminoglycosido
Enzimas
respiratorias


+ +
+
- -
- - -
-
-
-

22. Síntesis de proteína
30s
RNA
Proteína
Ribosoma
ccA
GGU 50s

23. Síntesis de proteínas
Ribosoma
mRNA Cadena polipeptídica
Dirección
de
translación

24. Modo de Acción -
Aminoglucosidos
Ribosoma
Síntesis de proteínas
anormales
RNA + aminoglucósido

25. Eflujo
Opr M mex XY
Impermeabilidad
Citrocromos o ubiquinonas
alterados
Esterificación del LPS
Modificación del sitio blanco
Proteína S12
Modificación de 16s rRNA
(metilación) por ArmA y RmtB
Enzimas inactivantes
Acetilasas
Adenilasas o nucleotidiltransferasas
Fosfotransferasas

26. Resistencia natural a
Aminoglucosidos
Especies Naturalmente
Susceptibles
Enterobacteriaceae
P. aeruginosa
Staphylococcus
Acinetobacter spp.
Aeromonas spp.
H. influenzae
N. gonorrhoeae
N. meningitidis
Mycobacterium spp.
Alcaligenes spp.
Especies Naturalmente
Resistantes
Streptococcus spp.
Enterococcus
Anaerobios
B.cepacia
S.maltophilia
Chlamydiae spp.
Delftia acidovorans
Familia de flavobacterias
Legionella pneumophila
Mycoplasma spp.

27. Mecanismos enzimáticos que
afectan a los aminoglucósidos
O
OH
O
OH
HO
H2N
2”
H2N
OH
OH
O
NH2
NH2
O
HO
H2N
3
4’
3’
6’
2’
2”
AAC 2’ APH 3’
ANT 4’
AAC 6’
AAC 3
ANT (2”) APH (2”)

28. Acquired Resistance to Aminoglycoside
Through Enzyme-Mediated Drug Inactivation


29. Enzymas en Gram negativos.
Principales fenotipos
APH (3 ‘) VI
AAC (3 ) I
AAC (3)II
AAC (6 ‘)I
AAC (2 ‘‘)
ANT (2 “)I
gentamicin tobramycin amikacin kanamycin
netilmicin
APH: aminoglycosido fosfotransferasa
ANT: aminoglucosido nucleotidiltransferasa
AAC: aminoglucosido acetyltransferasa
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R R
R
R
R
S S
S
S
S
R
S S
S
S
S S
S
S

30. MECANISMOS DE RESISTENCIA A L0S
AMINOGLUCOSIDOS. Bacilos gram negativos
AAC(6')I
RESISTENTE
SENSIBLE
AAC(6')II;AAD(2'')I;
AAC(3)I,II
AAC(2')I(P.STUARTII)
SENSIBLE
RESISTENTE
AAC(6')II+AAC(6')I
AAD(2'')I +AAC(6')I
AAC(3)I,II+AAC(6')I
IMPERMEABILIDAD
RESISTENTE
RESISTENTE
AMIKACINA
GENTAMICINA
Resistencia cromosomica
S.marcescens
A.haemolyticus
APH (3’) VI

31. Red Whonet (2003). Fenotipos de
Resistencia en enterobacterias
N: 1.102
GEN y AKN R: 70%
GEN R y AKN S: 24%
GEN S y AKN R: 6%
Galas,M; Pasteran,F. Enterobacterias. Epidemiología y Control de Infecciones en
el Hospital. 2006

32. Perfiles de Resistencia a aminoglucósidos
en enterobacterias. 1990
Perfil enzimático Nº
AAC (3)II 8
AAC (3)II + AAC(6´)I 39
AAC (3)II + AAC (6´)I + APH(3´)I 32
AAC(3)II+AAC (6´)I+APH(3´)I+APH(3´)VI 1
AAC(3)II+AAC (6´)I+APH(3´)I+APH(3´)VIII 1
AAC(3)II+AAC (6´)I+APH(3´)I+APH(3´)VI+
ANT (2”)I 1
AAC(3)II+AAC (6´)I+ANT(2”)I+APH(3´)VI 3
AAC(3)II+ANT (2”)I 1
AAC(3)II+ANT (2”)I+APH(3´)VI 1
AAC(3)II+APH(3´)I 4
AAC (6´)I 2
AAC(6´)I+A´NT (2”)I 3
AAC(6´)I+APH(3´)I 1
AAC(6´)I+APH(3´)VI 1
ANT (2”)I 3
ANT (2”)I + APH (3´)I 5
ANT (2”)I + APH (3´) VI 1
ANT (2”)I+APH(3´)VI+APH(3´)I 1
Galas,M; Pasteran,F. Enterobacterias. Epidemiología y Control de
Infecciones en el Hospital. 2006

33. Miller,G..Trends in Microb.Oct.1994.
27 Países
144 Hospitales
1996 cepas

34. R e s i s t e n c i a n a t u r a
STM
β-LACT.
© 2002 Servicio Antimicrobianos
BCC PAE ACI
TODOS
EXC.
TICAR/CLAV.
AMP, AMX, AMC, AMS
CTN, CXM, FOX
CARB, CTX
IMI (algs. aislmaientos)
>>>MER
AMP, AMX, AMC,AMS
CTN, CXM, FOX
CTX
AMP, AMX, AMC,
CTN, CXM, FOX
CTX, AZT
AAG GEN,TOB,AMK KAN,NEO
GEN,TOB,AMK S (ss:T,A)
COL S
S
S R
TET R
R
R R
S
R
S S
TMS
R
R
S/R
25% S
R
(EXC V)
CMP
NAL R*
R
R R

35. m e c a n i s m o s d e r.n.
STM BCC PAE ACI
β-LACT.
L1
(CARBAPENEMASA)
L2 (CXMasa)
PCM-1
(CARBAPENEMASA)
PenA (CXMasa)
Cefalosporinasa s/n
OpcM (eflujo)
AMP-C
MexAB OprM
AMP-C
APH 3´
KAN,NEO
AAG
AAC(6´)-Iz
LPS
LPS AAC(6)-I j
AAC(6)-I h
COL S
S
S LPS
TET SmeDEF
(eflujo)
OpcK
(eflujo)
MexAB OprM
(eflujo)
Imperm.
Eflujo?
NAL SmeDEF
Sme ABC
bcrA
(eflujo)
MexAB OprM
(eflujo)
Imperm.
Eflujo s/n
S
S S
TMS
MexAB OprM
Mex XY OprM
CMP
OpcK
(eflujo)
SmeDEF
(eflujo)
MexAB OprM
(eflujo)
Imperm.
Eflujo?
OMP
11%
opcPO (P1+P2)
3-5%
Bajo nro copias
1-8%
oprF oprD
1-3%
P1, P2

36. ENTEROCOCOS RESISTENCIA
AMINOGLUCOSIDOS
GEN STR KAN AKN NETIL TOB
AAC(6’)I-APH(2”)I + - + + + +
ANT(6)I,
ANT(3”)9
- + - - - -
AAC(6’)I - - + + + +
ANT(4) - - + + + -
APH(3’) - - + -/+ - +
ALTERACION EN S12 - + - - - -

37. Modificación del sitio blanco
Modificación de proteína S12
Estreptomicina
Metilación de 16sRNAr
Todos menos estreptomicina

38. Mecanismos generales de
resistencia
Impermeabilidad
Mutaciones o carencia de sistema
transportador electrónico (citrocromos-
ubiquinonas)
Natural
Anaerobios, estreptococos, enterococos
Adquirida
P.aeruginosa, Acinetobacter

39. Aminoglucosidos.
Impermeabilidad
Membrana
externa
peptido -
glican
Membrana
citoplasmatica
LPS
aminoglucósid
Enzymas
respiratorias

40. Impermeabilidad

41. Eflujo
Los de mayor importancia clínica para
AAgluc.:
MexXY/OprM (P.aeruginosa)
Otros de poca relevancia
AmrAB y BpeAB-OprB (B.pseudomallei)
AcrAD-TolC
Poole,K. JAC, 56. 20-51.2005

42. Determinación de la sensibilidad a
aminoglucósidos
Difusión
Métodos automatizados
Vitek
Phoenix
Microscan
E-test
CIM (macro o microdilución)

43. Enterococcus spp
Alto nivel de Resistencia a Aminoglucósidos
Halo: Gen (120 µg) ó Str (300 µg)  10 mm
Predice sinergia con ß-lactámicos o Glucopéptidos
Halo: Gen (120 µg) ó Str (300 µg) 7-9 mm
ABHI con 500µg/ml Gen (24 hs) ó 2000 µg/ml Str (48hs)
Falta de sinergia con ß-lactámicos o Glucopéptidos
Halo: Gen (120 µg) ó Str (300 µg)  6 mm

44. Curva de muerte
S.Beta grupo C. (L.articular)
Pen: 2 µg/ml - Gen: 0.5 µg/ml
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
100000000
1000000000
0
Tiempo (hs)
Log
UFC/ML
Control
Pen 2 µg
Ge 0.5 µg
Pen2+Ge0.5
4 24
CIM : Pen 0.008 µg/ml Ge 1.5 µg/ml

45. E.faecalis.Curvas de muerte o letalidad
con penicilina (Pen) o ampicilina (Amp)
y gentamicina (Gen)
0 2 4 24
Tiempo (Hs)
Log
UFC/ml
Crecimiento
Amp
Pen
Pen+Gen
Amp+Gen
1
8
6
7
5
3
4
2
9

46. 0 2 4 24
Tiempo (Hs)
Log
UFC/ml
Crecimiento
Amp
Pen
Pen+Str
Amp+Str
E.faecalis.Curvas de muerte o letalidad
con penicilina (Pen) o ampicilina (Amp)
y streptomicina (Str)
1
6
3
5
4
7
9
8
2

47. Multicenter evaluation of an
automated system using selected
bacteria that harbor challenging and
clinically relevant mechanisms of
resistance to antibiotics
Leclercq,R y cols. Eur j Clin Microbiol Infect Dis. 20, 2001

48. ATB % de errores
VM M m
Amikacina 0 0,7 0,8
Gentamicina 0 1,2 5,5
Tobramicina 1,4 0 12,4
Ciprofloxacina 0 0,2 1,5
TMS 1,3 0,8 0
Ampiclina 0 0 6
Amoxicilina
clavulanico
0 0 11,3
Piperacilina 0 0 6,4
Cefalotina 0,5 10,9 12,8
Cefoxitina 1 0,3 3,3
Cefotaxima 0 6,5 11,4
Ceftazidima 1,3 2,6 12,2
Cefepima 0 3,3 5,3
Imipenem 0 0 3

49. Performance of the VTK2 system for
identification and susceptibility
testing of routine Enterobacteriaceae
clinical isolates
Perez-Vazquez,M y cols. Inter J Antimicrob Ag . 17, 2001

50. ATB CE (%) % de errores
VM M m
Amikacina 97,1 0 0 0
Gentamicina 99,9 0 0 0,7
Tobramicina 98,4 0 0 2,2
Ciprofloxacina 97,1 0 0 0,7
Ampiclina 97,8 2,3 0 2,1
Amoxicilina
clavulanico
96,2 9,1 0 2,9
Piperacilina 84,6 17,7 0 2,4
Piper-tazo 100 0 1,8 11,9
Cefoxitina 97 0 0 6,7
Cefotaxima 99,2 0 0,7 1,5
Ceftazidima 99,2 0 0,7 0,7
Cefepima 97,8 0 0 0
Meropenem 100 0 0 0
N: 138

51. Multicentre evaluation of the VTK 2
Advanced Expert System for
interpretative reading of
antimicrobial resistance test.
Livermore,D y cols. J Antimicrob Chemother, 49. 2002

52. Estafilococos
Germen/mec
anismo
Nº de
cepas
Correlación
total
S.aureus,
mecA
205 205
S.aureus
AAC (6´)-APH
(2¨¨) + otro
19 19
SCN
AAC (6´)-APH
(2¨¨)
5 5
Resistencia a
quinolonas
13 13

53. Enterococos
Germen/mecani
smo
Nº de cepas Correlación
total
Correlación
parcial
No
correlaciona
E.faecalis
vanA
vanB
18
9
17
9
1
E.faecium
vanA
vanB
32
1
32
1
E.gallinarum
vanC
6 6
Enterococcus
spp
Van A
VanB
15
15
15
15
AAC (6´)-APH
(2¨¨)
44 42 2

54. Evaluation of the VTK 2 System for
identification and antimicrobial
susceptibility testing of medically
relevant gram-positive cocci.
Ligozzi,M y cols. J Clin Microbiol, 40. 2002

55. Estafilococos
ATB S.aureus (n: 100) SCN (n: 100)
VM M m CE VM M m CE
Clinda 0 0 0 100 0 0 6 94
Eritro 0 0 0 100 1 0 9 90
Genta 0 0 0 100 0 0 9 91
Norfl 0 0 6 94 0 0 8 92
Oxa 0 0 0 100 1 2 0 97
Rifa 0 0 2 98 0 0 3 97
Vanco 0 0 0 100 0 0 0 100

56. Enterococos y SGB
ATB Enterococos (n: 89) SGB (n: 29)
VM M m CE VM M m CE
Ampi 0 0 1 99 0 0 0 100
Teico 4* 0 4 91
Vanco 0 0 1 99 0 0 0 100
Genta
alto
nivel
1 0 0 99
Estrepto
alto
nivel
0 0 0 100
Clinda 0 0 0 100
Eritro 0 0 0 100
* 4 E.faecalis con vanA todos R a vanco y CIM a teico de 8

57. RESISTENCIA EN Bacilos Gram
negativos. SIR 2006-2007
4,5
21
5
35
30
79
32
21,5
40
34
51
31
79
46
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
E
.
c
o
l
i
K
.
p
n
e
u
m
o
n
i
a
e
P
.
m
i
r
a
b
i
l
i
s
E
.
c
l
o
a
c
a
e
S
.
m
a
r
c
e
s
c
e
n
s
A
.
b
a
u
m
a
n
n
i
i
P
.
a
e
r
u
g
i
n
o
s
a
Amikacina
Gentamicina

58. RESISTENCIA EN cocos gram
positivos. SIR 2006-2007
15
71
53 55
38
68
0
10
20
30
40
50
60
70
80
S
.
a
u
r
e
u
s
S
.
e
p
i
d
e
r
m
i
d
i
s
E
.
f
a
e
c
a
l
i
s
E
.
f
a
e
c
i
u
m
Streptomicina
Gentamicina