ANTIMICROBIANOS
Sustancia producida por un microorganismo o
elaborada en forma total o parcial por síntesis
química, la cual inhibe el desarrollo o mata a
otros microorganismos.
Producto sintetizado por microorganismos = ATB
Compuesto obtenido por síntesis química =
QUIMIOTERAPICO
HISTORIA
• 1935 : Colorante rojo Prontosil
(sulfanilamida)
• 1929 – 1940 : Fleming – Florey et al.
PENICILINA
• 1944 : ESTREPTOMICINA
Deben expresar las siguientes características:
a- Toxicicidad selectiva
b- Acción bactericida
c- No inducir resistencia
d- Permanecer estable en los líquidos corporales y
tener un largo período de actividad
e- Ser soluble en humores y tejidos
f- No inducir respuesta alérgica en el huésped
g- Tener un espectro de acción limitada
CLASIFICACION DE LOS
ANTIBACTERIANOS
• ORIGEN: Naturales o biológicos
Sintéticos
Semisintéticos
• EFECTO: Bactericida
Bacteriostático
• MECANISMO DE ACCION:
• PARED CELULAR………………………….. Penicilinas Cefalosporinas
• MEMB. CELULAR……………………Polimixina B – Colistina
Anfotericina B-Nistatina_Ketoconazol
• SINTESIS PROTEICA……………………….Macrólidos-Cloramfenicol
Aminoglucósidos-Rifampicinas
• ALTERACIONES DNA……………………..Quinolonas- Metronidazol
• ANTIMETABOLITOS………………………Sulfas – Trimetoprim
• ESPECTRO DE ACTIVIDAD:
Amplio
Intermedio
Reducido
• ESTRUCTURA QUIMICA:
Beta-Lactámicos (Penicilinas, Cefalosporinas)
Macrólidos (eritromicina)
• Polipéptidos (Colistina)
• Rifamicinas (Rifampicina)
• Aminoglucósidos (Gentamicina)
• Quinolonas (Norfloxaxina)
• Sulfonamidas (Sulfamidas)
• Fenicoles (CMP)
• Tetraciclinas
• Glucopéptidos ( Vancomicina)
MECANISMO DE ACCION
• Para que un ATB ejerza su ACCION, es
necesario que llegue al FOCO DE INFECCION
penetre en la célula bacteriana y alcance
intracelularmente la concentración necesaria
El ingreso puede ser por difusión o transporte activo y
actúa en un sitio determinado de la estructura
bacteriana (target o diana) específico para cada
antibiótico
INHIBICION SINTESIS DE PARED
Proceso complejo de 4 etapas:
1. Formación del precursor n-acetil-
murámico (Fosfomicina-Cicloserina)
2. Transporte del precursor (Bacitracina)
3. Formación del polímero lineal
(Vancomicina)
4. Transpeptidación (beta-lactámicos)
Inhibición de la síntesis de PARED por bloquear
transpeptidasas (PBP):
Actún solamente sobre el microorganismo que
está en fase de crecimiento. Gram (+) y (-)
Interfieren en las uniones peptídicas para ir
formando el peptidoglicano, creando puntos de
debilidad (inhiben transpeptidasas)
Favorecen la acción de las propias autolisinas
bacterianas.
Ej: penicilina – ampicilina- cefalosporina de 1ra.
y 2da. generación
DAÑO DE LA MEMBRANA CELULAR
Actúan desde el momento que el antibiótico se pones en contacto con el
microorganismo. Especialmente para Gram (-).
Muy tóxicos : Polimixina B (uso local externo) – Colistina (inyectale)
Se unen a fosfolípidos de la membrana produciendo desorganización
estructural, aumento de la permeabilidad y lisis celular.
Los antifúngicos polienos (anfotericina B, nistatina, ketoconazol), actúan a
nivel de membrana pero se unen al ergosterol o inhiben su síntesis.
(Recordar que las bactrias carecen de esteroles en su membrana.)
• Los ATB que actúan sobre la pared
celular y la membrana citoplasmática,
tienen efecto BACTERICIDA
INHIBICION SINTESIS PROTEICA
TRADUCCION: es la formación del polipéptido para dar finalmente
la proteína. Esta sección tiene tres etapas: iniciación – elongación –
terminación
Ej.: sitio blanco a nivel de la subunidad 30S del ribosoma para
Aminoglucósidos, y la subunidad ribosomal 50S para Cloramfenicol y
Macrólidos (eritromicina-lincomicina)
(Recordar que el ribosoma bacteriano es 70S a diferencia del eucariota
que es 80S)
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)
Mecanismos de modificaciones
genéticas
• MUTACIONES
• MECANISMOS DE RECOMBINACION
Proveen las bases de la “variabilidad genética”
en bacterias, que será seleccionada por las
condiciones del medio
• La recombinación entre el gen transferido
y el genoma de la célula huésped suele
suceder en condiciones de gran
homología entre ambos DNA
• Todos los mecanismos de transferencia
genética funcionan unidireccionalmente.
RESISTENCIA BACTERIANA
Es la disminución o ausencia de sensibilidad
de una cepa bacteriana a uno o varios
antibióticos
• Primaria: natural o intrínseca. No existe blanco
de acción para ese antibiótico en ese
microorganismo
• Secundaria: es la que se origina por selección
que produce el antibiótico a partir de una
población bacteriana sensible
MECANISMOS GENETICOS DE LA APARICION
Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB
• Mutaciones cromosómicas puntuales:
* genes pre-existentes
- Eventos de ocurrencia espontánea,
persistente y se transmite por herencia
- De un solo o varios pasos
- Selección de mutantes resistentes a múltiple
antibióticos
MECANISMOS GENETICOS DE LA APARICION
Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB
• Adquisición de nuevos genes:
- Transformación (poca importancia clínica)
- Transducción (DNA plasmídico incorporado a un fago y
transferido a otra bacteria)
- Conjugación (Plásmidos R.)
- Transposición: (plásmido a plásmido; plásmido a
cromosoma)
PLASMIDOS R
• Transportan genes de resistencia a los antibióticos,
y con frecuencia varios genes de resistencia son
transportados por un único plásmido R
• Algunos plásmidos R son el resultado de la
selección por el antibiótico
• Determinante r agrupación de genes de resistencia
del plásmido R (complejo de transposones)
• Factor de transferencia de resistencia región con
genes involucrados en la transferencia de
resistencia mediante conjugación
RESISTENCIA GENETICA
Figura 1
RESISTENCIA GENETICA
MECANISMOS DE RESISTENCIA
• INHIBICION ENZIMATICA (ß-lactamasas; transferasas
• ALTERACION DEL SITIO BLANCO ( Ribosoma –PBP)
• EFLUJO (Extracción del ATB)
• MODIFICACIONES DE LA PERMEABILIDAD DE LA
MEMBRANA (Porinas)
MECANISMOS DE RESISTENCIA EN
ATB BETA-LACTAMICOS
1) PRODUCCION DE BETA-LACTAMASAS
2) ALTERACION DE (PBP)
- Reducción en la afinidad en las PBP pre-existentes
- Pérdida o aumento en la cantidad de PBP
- Aparación de PBP nuevas (ej PBP 2a)
3) ALTERACION DE PERMEABILIDAD DE LA
MEMBRANA EXTERNA
4) EFLUJO
PARED: SITIO BLANCO DE ATB BETA-LACTAMICOS
Acción de la beta-lactamasa
ENZIMAS BETA-LACTAMASAS
• Enzimas presentes en microorganismos Gram (+) y (-)
• En Gram (+) son extracelulares, inducibles por la presencia del
sustrato, tienen alta afinidad por este.(Ej beta-lactamasa para
penicilinas y cefalosporinas)
• Su síntesis está mediada por plásmidos, transposones y genes
cromosómicos
• En microorganismos Gram (-) son constitutivas y están unidas a la
célula, baja afinidad por el sustrato. (Ej beta-lactamasa de espectro
extendido ESBL)
• Mediadas por genes plasmídicos y cromosomas
• ß-lactamasas susceptibles a inhibidores de ß-lactamasas (ESBL)
PBP modificadas, que no pueden ser
reconocidas por el antibiótico
Figura 4
La modificación de las PORINAS de la membrana externa de los
G (-)
Disminuye su permeabilidad a los antibióticos beta-lactámicoos, y
así el antibiótico no puede interactuar con su proteína blanco (PBP)
Figura 6
EFLUJO
LA BACTERIA ES CAPAZ DE EXPULSAR EL ATB MEDIANTE UN
MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO QUE CONSUME ATP
Figura 5
AMINOGLUCOSIDOS:
Modificación del sitio blanco ribosomal; hidrólisis enzimática
(estearasa);
Alteración de los sistemas de producción energética, cierra los
canales iónicos, de modo que el ATB no puede ingresar al
citoplasma
TECNICAS MOLECULARES PARA LA
DETECCION DE RESISTENCIA
• Hibridación con sondas específicas
• Reacción en cadena de la polimerasa
(PCR)
Métodos por unión específica por
complementariedad de bases
VENTAJAS
• Pueden obtenerse resultados directamente del
aislamiento clínico
• Se evalúa el genotipo del microorganismo, mientras
que las técnicas de sensibilidad sólo definen el
fenotipo expresado
• La evaluación del genotipo, para algunos casos, es
más rápida que el fenotipo, debido al crecimiento
lento del microorganismo (ej Mycobacterium
tuberculosis)
DESVENTAJAS
• Poca sensibilidad si hay pocos microorganismos en
la muestra
• Se requiere un ensayo diferente para cada
resistencia a antibiótico buscada
• La resistencia de un microorganismo a un
antibiótico puede ser consecuencia de la
combinación de varios mecanismos asociados
• No son de utilidad ante un mecanismo de resistencia
no definido
• No existen normas para efectuar estos métodos
genéticos
TEST DE SUSCEPTIBILIDAD A
ANTIBIOTICO
• CUALITATIVOS:
Test por difusión con disco
(antibiograma)
• CUANTITATIVOS ( CIM):
Test de dilución en Caldo o Agar

ANTIBIOTICOS

  • 1.
    ANTIMICROBIANOS Sustancia producida porun microorganismo o elaborada en forma total o parcial por síntesis química, la cual inhibe el desarrollo o mata a otros microorganismos. Producto sintetizado por microorganismos = ATB Compuesto obtenido por síntesis química = QUIMIOTERAPICO
  • 2.
    HISTORIA • 1935 :Colorante rojo Prontosil (sulfanilamida) • 1929 – 1940 : Fleming – Florey et al. PENICILINA • 1944 : ESTREPTOMICINA
  • 3.
    Deben expresar lassiguientes características: a- Toxicicidad selectiva b- Acción bactericida c- No inducir resistencia d- Permanecer estable en los líquidos corporales y tener un largo período de actividad e- Ser soluble en humores y tejidos f- No inducir respuesta alérgica en el huésped g- Tener un espectro de acción limitada
  • 4.
    CLASIFICACION DE LOS ANTIBACTERIANOS •ORIGEN: Naturales o biológicos Sintéticos Semisintéticos • EFECTO: Bactericida Bacteriostático • MECANISMO DE ACCION:
  • 5.
    • PARED CELULAR…………………………..Penicilinas Cefalosporinas • MEMB. CELULAR……………………Polimixina B – Colistina Anfotericina B-Nistatina_Ketoconazol • SINTESIS PROTEICA……………………….Macrólidos-Cloramfenicol Aminoglucósidos-Rifampicinas • ALTERACIONES DNA……………………..Quinolonas- Metronidazol • ANTIMETABOLITOS………………………Sulfas – Trimetoprim
  • 6.
    • ESPECTRO DEACTIVIDAD: Amplio Intermedio Reducido • ESTRUCTURA QUIMICA: Beta-Lactámicos (Penicilinas, Cefalosporinas) Macrólidos (eritromicina)
  • 7.
    • Polipéptidos (Colistina) •Rifamicinas (Rifampicina) • Aminoglucósidos (Gentamicina) • Quinolonas (Norfloxaxina) • Sulfonamidas (Sulfamidas) • Fenicoles (CMP) • Tetraciclinas • Glucopéptidos ( Vancomicina)
  • 8.
    MECANISMO DE ACCION •Para que un ATB ejerza su ACCION, es necesario que llegue al FOCO DE INFECCION penetre en la célula bacteriana y alcance intracelularmente la concentración necesaria El ingreso puede ser por difusión o transporte activo y actúa en un sitio determinado de la estructura bacteriana (target o diana) específico para cada antibiótico
  • 9.
    INHIBICION SINTESIS DEPARED Proceso complejo de 4 etapas: 1. Formación del precursor n-acetil- murámico (Fosfomicina-Cicloserina) 2. Transporte del precursor (Bacitracina) 3. Formación del polímero lineal (Vancomicina) 4. Transpeptidación (beta-lactámicos)
  • 10.
    Inhibición de lasíntesis de PARED por bloquear transpeptidasas (PBP): Actún solamente sobre el microorganismo que está en fase de crecimiento. Gram (+) y (-) Interfieren en las uniones peptídicas para ir formando el peptidoglicano, creando puntos de debilidad (inhiben transpeptidasas) Favorecen la acción de las propias autolisinas bacterianas. Ej: penicilina – ampicilina- cefalosporina de 1ra. y 2da. generación
  • 11.
    DAÑO DE LAMEMBRANA CELULAR Actúan desde el momento que el antibiótico se pones en contacto con el microorganismo. Especialmente para Gram (-). Muy tóxicos : Polimixina B (uso local externo) – Colistina (inyectale) Se unen a fosfolípidos de la membrana produciendo desorganización estructural, aumento de la permeabilidad y lisis celular. Los antifúngicos polienos (anfotericina B, nistatina, ketoconazol), actúan a nivel de membrana pero se unen al ergosterol o inhiben su síntesis. (Recordar que las bactrias carecen de esteroles en su membrana.)
  • 12.
    • Los ATBque actúan sobre la pared celular y la membrana citoplasmática, tienen efecto BACTERICIDA
  • 13.
    INHIBICION SINTESIS PROTEICA TRADUCCION:es la formación del polipéptido para dar finalmente la proteína. Esta sección tiene tres etapas: iniciación – elongación – terminación Ej.: sitio blanco a nivel de la subunidad 30S del ribosoma para Aminoglucósidos, y la subunidad ribosomal 50S para Cloramfenicol y Macrólidos (eritromicina-lincomicina) (Recordar que el ribosoma bacteriano es 70S a diferencia del eucariota que es 80S)
  • 14.
    INHIBEN FUNCIONES DELDNA 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)
  • 15.
    Mecanismos de modificaciones genéticas •MUTACIONES • MECANISMOS DE RECOMBINACION Proveen las bases de la “variabilidad genética” en bacterias, que será seleccionada por las condiciones del medio
  • 16.
    • La recombinaciónentre el gen transferido y el genoma de la célula huésped suele suceder en condiciones de gran homología entre ambos DNA • Todos los mecanismos de transferencia genética funcionan unidireccionalmente.
  • 17.
    RESISTENCIA BACTERIANA Es ladisminución o ausencia de sensibilidad de una cepa bacteriana a uno o varios antibióticos • Primaria: natural o intrínseca. No existe blanco de acción para ese antibiótico en ese microorganismo • Secundaria: es la que se origina por selección que produce el antibiótico a partir de una población bacteriana sensible
  • 18.
    MECANISMOS GENETICOS DELA APARICION Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB • Mutaciones cromosómicas puntuales: * genes pre-existentes - Eventos de ocurrencia espontánea, persistente y se transmite por herencia - De un solo o varios pasos - Selección de mutantes resistentes a múltiple antibióticos
  • 19.
    MECANISMOS GENETICOS DELA APARICION Y DISEMINACION DE LA RESISTENCIA ATB • Adquisición de nuevos genes: - Transformación (poca importancia clínica) - Transducción (DNA plasmídico incorporado a un fago y transferido a otra bacteria) - Conjugación (Plásmidos R.) - Transposición: (plásmido a plásmido; plásmido a cromosoma)
  • 20.
    PLASMIDOS R • Transportangenes de resistencia a los antibióticos, y con frecuencia varios genes de resistencia son transportados por un único plásmido R • Algunos plásmidos R son el resultado de la selección por el antibiótico • Determinante r agrupación de genes de resistencia del plásmido R (complejo de transposones) • Factor de transferencia de resistencia región con genes involucrados en la transferencia de resistencia mediante conjugación
  • 21.
  • 22.
  • 23.
    MECANISMOS DE RESISTENCIA •INHIBICION ENZIMATICA (ß-lactamasas; transferasas • ALTERACION DEL SITIO BLANCO ( Ribosoma –PBP) • EFLUJO (Extracción del ATB) • MODIFICACIONES DE LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA (Porinas)
  • 24.
    MECANISMOS DE RESISTENCIAEN ATB BETA-LACTAMICOS 1) PRODUCCION DE BETA-LACTAMASAS 2) ALTERACION DE (PBP) - Reducción en la afinidad en las PBP pre-existentes - Pérdida o aumento en la cantidad de PBP - Aparación de PBP nuevas (ej PBP 2a) 3) ALTERACION DE PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA EXTERNA 4) EFLUJO
  • 25.
    PARED: SITIO BLANCODE ATB BETA-LACTAMICOS
  • 26.
    Acción de labeta-lactamasa
  • 27.
    ENZIMAS BETA-LACTAMASAS • Enzimaspresentes en microorganismos Gram (+) y (-) • En Gram (+) son extracelulares, inducibles por la presencia del sustrato, tienen alta afinidad por este.(Ej beta-lactamasa para penicilinas y cefalosporinas) • Su síntesis está mediada por plásmidos, transposones y genes cromosómicos • En microorganismos Gram (-) son constitutivas y están unidas a la célula, baja afinidad por el sustrato. (Ej beta-lactamasa de espectro extendido ESBL) • Mediadas por genes plasmídicos y cromosomas • ß-lactamasas susceptibles a inhibidores de ß-lactamasas (ESBL)
  • 28.
    PBP modificadas, queno pueden ser reconocidas por el antibiótico
  • 29.
    Figura 4 La modificaciónde las PORINAS de la membrana externa de los G (-) Disminuye su permeabilidad a los antibióticos beta-lactámicoos, y así el antibiótico no puede interactuar con su proteína blanco (PBP)
  • 30.
    Figura 6 EFLUJO LA BACTERIAES CAPAZ DE EXPULSAR EL ATB MEDIANTE UN MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO QUE CONSUME ATP
  • 31.
    Figura 5 AMINOGLUCOSIDOS: Modificación delsitio blanco ribosomal; hidrólisis enzimática (estearasa); Alteración de los sistemas de producción energética, cierra los canales iónicos, de modo que el ATB no puede ingresar al citoplasma
  • 32.
    TECNICAS MOLECULARES PARALA DETECCION DE RESISTENCIA • Hibridación con sondas específicas • Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) Métodos por unión específica por complementariedad de bases
  • 33.
    VENTAJAS • Pueden obtenerseresultados directamente del aislamiento clínico • Se evalúa el genotipo del microorganismo, mientras que las técnicas de sensibilidad sólo definen el fenotipo expresado • La evaluación del genotipo, para algunos casos, es más rápida que el fenotipo, debido al crecimiento lento del microorganismo (ej Mycobacterium tuberculosis)
  • 34.
    DESVENTAJAS • Poca sensibilidadsi hay pocos microorganismos en la muestra • Se requiere un ensayo diferente para cada resistencia a antibiótico buscada • La resistencia de un microorganismo a un antibiótico puede ser consecuencia de la combinación de varios mecanismos asociados • No son de utilidad ante un mecanismo de resistencia no definido • No existen normas para efectuar estos métodos genéticos
  • 35.
    TEST DE SUSCEPTIBILIDADA ANTIBIOTICO • CUALITATIVOS: Test por difusión con disco (antibiograma) • CUANTITATIVOS ( CIM): Test de dilución en Caldo o Agar