Este documento describe diferentes tipos de antimicrobianos y su mecanismo de acción. Explica que los antimicrobianos más comunes actúan inhibiendo la síntesis de la pared celular bacteriana, la síntesis de proteínas o la síntesis de ácidos nucleicos. En particular, antibióticos como las penicilinas y cefalosporinas inhiben la síntesis de peptidoglicano en la pared celular bacteriana al bloquear la transpeptidación. Otros como los aminoglucósidos y las tetraciclinas interfieren con

1. ANTIMICROBIANOS
Dra. Tatiana G. Coca Caycho

2. ANTIMICROBIANOS
Antibiótico (del griego, anti, ‘contra’; bios, ‘vida’), se
define como cualquier compuesto químico utilizado para
eliminar o inhibir el crecimiento de organismos
infecciosos

3. Alexander Fleming - 1929

4. POSTULADOS DE ERLICH
Un ANTIMICROBIANO debe ser:
 Muy activo frente a microorganismos.
 Fácilmente absorbible por el organismo
humano.
 Activo en presencia de tejido o fluidos
corporales.
 Bajo grado de toxicidad, alto índice
terapéutico.
 No inducir desarrollo de resistencias.

5. CLASIFICACIÓN DE LOS
ANTIMICROBIANOS
Estructura química
Reversibilidad de su efecto
Toxicidad
Espectro de acción
Tipo de resistencia
Mecanismo de acción
Farmacología

6. REVERSIBILIAD DE SU EFECTO
 Reversibles o primariamente
BACTERIOSTÁTICOS
 Irreversibles o primariamente
BACTERICIDAS

7. • Bactericidas: producen la muerte del microorganismo
responsable del proceso infeccioso.
• Bacteriostáticos.: bloquean el crecimiento y multiplicación
celular quedando el microorganismo viable, de manera que,
cuando se suspende el tratamiento, puede volver a recuperase y
multiplicarse
• CURVA DE CRECIMIENTO:
• Fase log. (b-lactámicos, glicopéptidos, fosfomicina).
• Cualquier fase (Polipéptidos, inhibidores proteicos).

8. ¿DE QUE DEPENDE?
• Estructura
• Concentración alcanzada en el sitio de la
infección.
• Tipo de germen.
• Tamaño del inoculo.
Mecanismo de acción.
• Tiempo de acción.
• Fase de crecimiento de la bacteria.

9. CLASIFICACION DE ANTIMICROBIANOS SEGÚN SU
MECANISMO DE ACCION
1. Interfieren en la biosíntesis de PARED
CELULAR
2. Inhiben la SINTESIS DE PROTEINAS
3. Actúan sobre la síntesis de ACIDOS
NUCLEICOS
4. Actúan sobre VIAS METABÓLICAS
5. Actúan sobre la MEMBRANA CELULAR

10. ARN-polimerasa
ÁCIDOS
NUCLEICOS
SÍNTESIS
PROTEÍNAS
ANTIMICROBIANOS: DIANAS
ADN girasa
VÍAS METABÓLICAS
PARED CELULAR:
Peptidoglicano
MEMBRANA

11. 1. Inhibición de la síntesis de la
pared celular.
 Inhibición de la síntesis de peptidoglicanos,
principal componente de la pared celular.

12. Inhibición de la síntesis de la pared
celular
 Betalactámicos
 Penicilinas
 Cefalosporinas y Cefamicinas
 Monobactamicos
 Carbapenems
 Glucopéptidos (Vancomicina, Teicoplanina)
 Fosfomicina
 Cicloserina

13. BETALACTAMICOS
• 1. Penicilinas: Presentan la fusión del anillo
ß-lactámico con un anillo pentagonal (anillo
de tiazolidina), conformando una estructura
básica que es el ácido 6-aminopenicilánico
(Ac.penicilánico) y una cadena lateral R-
CO- que ofreció la posibilidad de obtener
una amplia variedad de compuestos
semisintéticos

15. Clasificación de Penicilinas:
• Penicilina G (Bencilpenicilina) Penicilina natural, el radical acilo es el
grupo bencilo. Tiene un espectro estrecho: Gran actividad sobre cocos
gram+, pero no frente a la mayoría de las gram-. Es sensible a ácidos, no
puede administrarse por vía oral. Es susceptible a penicilinasas producidas
por muchas bacterias.
• Penicilinas Penicilinasa Resistentes (Meticilina, Oxacilina): Se usan sobre
todo frenta a cocos +. Buena acción sobre S. aureus productores de
penicilinasa. Resisten el medio ácido.
• De espectro ampliado (Aminopenicilinas: Ampicilina, amoxicilina):
permiten un uso efectivo frente a varias bacterias gram- (H. influenzae, E.
coli, Preteus, Salmonella, Shigella). El grupo amino hace que puedan
atravesar la membrana externa de los Gram-. Resisten los ácidos. Tienen
menos actividad sobre gram+.
• P. antipseudomónicas: carbenicilina, piperacilina, mezlocilina:
Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae
Reacciones adversas: Alergia : hasta anafilaxia. Colitis pseudomembranosa. Nefritis

16. BETALACTAMICOS
• 2. Cefalosporinas: Presentan la fusión del
anillo ß-lactámico con un anillo hexagonal
(anillo dihidrotiacínico) conformando una
estructura básica (núcleo cefem) que es el
ácido 7- aminocefalosporánico.

17. Cefalosporinas
• Cefalosporinas de 1era Generación: cefalotina,
cefazolina: cocos +, excepto enterococos. E.coli,
Klebsiella. P. mirabilis
• Cefalosporinas de 2da: Cefamandol, cefoxitina,
cefaclor :Serratia , Enterobacter, H. influenzae,
Klebsiella.
• Cefalosporinas de 3era: Cefotaxima, ceftriaxona,
Ceftazidima: Enterobacterias y algunos BNNF
• Cefalosporinas de 4ta: Cefepime: Cocos + y BGN.

18. BETALACTAMICOS
• 3. Monobactams: Los monobactámicos son
derivados del ácido 3-
aminomonobactámico.(aztreonam)
• Tienen una estructura ß-lactámica sencilla
con una estructura monocíclica en la que el
anillo ß-lactámico no está fusionado a otro
secundario.

19. BETALACTAMICOS
• 4. Carbapenemes: Su estructura básica
consiste en un anillo ß-lactámico fusionado
a uno pirrolidínico compartiendo un
nitrógeno.
• Ej.Imipenem, Meropenem

20. BETALACTAMICOS
• 5. Inhibidores de las ß-lactamasas:
Presentan una estructura muy similar a la de
las penicilinas, con cambios diversos que
los hacen menos susceptibles a las ß-
lactamasas.
• Ej. Sulbactam, Tazobactam y Ac.
Clavulánico

21. Reacciones adversas de la penicilina
• Reacción de hipersensibilidad o alérgica: Es el efecto adverso más
importante, ocurriendo hasta en el 5% de los pacientes. Puede ser
inmediata (2-30 minutos), acelerada (1-72 horas) o tardía (más de 72
horas). La gravedad es variable desde simples erupciones cutáneas
pasajeras hasta shock anafiláctico, el cual ocurre en el 0,2% y provoca
la muerte en el 0,001% de los casos.
• Trastornos gastrointestinales: el más frecuente es la diarrea, ya que la
penicilina elimina la flora intestinal.
• Aumento reversible de enzimas aminotransferasas, que suele pasar
inadvertida.
• Trastornos hematológicos: anemia, neutropenia y trombopenia.
• Hipopotasemia: Poco frecuente.
• Nefritis intersticial
• Encefalopatía: que cursa con mioclonias, convulsiones clónicas y
tónico-clónicas de extremidades que pueden acompañarse de
somnolencia, estupor y coma. La encefalopatía es más frecuente en
pacientes con insuficiencia renal.

22. Mecanismo de acción
• Las penicilinas y cefalosporinas trabajan
la misma manera, interfieren con la
síntesis de peptidoglicano de la pared
celular bacteriana, inhibiendo la
transpeptidación final, necesaria para los
entrecruzamientos entre cadenas de PG.
• Este efecto es bactericida sobre bacterias
en crecimiento.

23.  Estos antibióticos tienen un efecto
bactericida sobre bacterias en
crecimiento.

24. 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
• Bacitracina: impide la regeneración del bactoprenol
• Vancomicina: inhibe transglucosidación (3ª fase -
elongación)
• ß-lactámicos: inhiben transpeptidación (fase 4ª:
entrecruzamiento de cadenas de PG)

25. N-Acetilglucosamina
N-Acetilmurámico
Fosfoenolpiruvato
SÍNTESIS DE PRECURSORES
FOSFOMICINA

26. GLICOPÉTIDOS:
 Vancomicina
 Teicoplanina
INHIBICIÓN DE
LA ELONGACIÓN
VANCOMICINA

27. ENLACE
PEPTÍDICO
SÍNTESIS PEPTIDOGLICANO
TRANSPEPTIDACIÓN
MEMBRANA CITOPLÁSMICA
PBPs (Penicillin-binding proteins)
Transpeptidasa
Carboxipeptidasa

28. ENLACE
PEPTÍDICO
SÍNTESIS PEPTIDOGLICANO
TRANSPEPTIDACIÓN
MEMBRANA CITOPLÁSMICA
PBPs
BETALACTÁMICO

29. PBPs Proteínas de unión a la
penicilina
• Las penicilinas tienen como dianas una
serie de autolisisnas llamadas proteínas
de unión a la penicilina (PBPs),
implicadas en las últimas fases de la
síntesis y maduración del PG.
• Las PBPs 1 a 3 son esenciales para la
bacteria, y son las dianas de las
penicilinas lo cual explica la actividad
bactericida.

30. SÍNTESIS PEPTIDOGLICANO
PBPs
 Existen distintas PBPs, con actividades
diferentes.
 No todas las especies bacterianas.
presentan idéntico perfil de PBPs.
 Dianas de los betalactámicos.
 Distinto grado de afinidad.

31. 2. Inhibición de la síntesis
proteica
• Los antibióticos que interfieren en la síntesis de
proteínas son muy variados y abundantes, y la mayoría
de ellos funcionan interfiriendo con el ribosoma, se
unen a proteínas ribosómicas o a alguno de los ARN
ribosómicos.
• Los más útiles son aquellos que tienen efectos
selectivos frente a los ribosomas 70S procarióticos,
pero no sobre los 80S eucarióticos.

32. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
Subunidad 30S:
 Aminoglicósidos
 Tetraciclinas.
 Subunidad 50S:
 Lincosamidas
 Macrólidos
 Oxazolidinonas
 Estreptograminas

33. INHIBIDORES DE LA FASE INICIAL DE LA ELONGACIÓN:
TETRACICLINAS
• Las tetraciclinas son antibióticos de muy amplio
espectro (frente a Gram-positivas, Gram-negativas,
Rickettsias y Clamidias, e incluso Micoplasmas),
producidos por distintas especies de Streptomyces.
• Se basan en el cuádruple anillo del naftaceno.
• Actúan como bacteriostáticos, siempre y cuando las
bacterias estén en crecimiento activo.
• Son útiles incluso contra bacterias que viven como
parásitos intracelulares (como las Rickettsias), debido a
que su carácter hidrofóbico facilita su difusión a
través de membranas.

34. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
F-Met
ARNm
A U G C G C G G A U C
U A C
Tetraciclinas
ELONGACIÓN: RECONOCIMIENTO
Tetraciclinas

35. Ejemplos de de uso clínico bacteria productora
Estreptomicina Streptomyces griseus
Kanamicina S. kanamyceticus
Amikacinas (derivados semisintéticos de la
kanamicina)
Neomicina S. fradiae
Gentamicina Micromonospora purpurea
Aminoglucósidos

36. INDUCTORES DE ERRORES EN LA LECTURA DEL ARNm:
AMINOGLUCÓSIDOS
• Mecanismo de acción: se unen a los polirribosomas
que están traduciendo el ARNm, provocando errores
en la lectura del ARNm, al distorsionar la
estructura del ribosoma. Por lo tanto, la bacteria
comienza a sintetizar proteínas defectuosas; con un
efecto final que es bactericida.
• Su uso debe ser sumamente controlado y
monitoreado, por su gran poder de causar daño
irreversible al oído y a los riñones.

37. AMINOGLICÓSIDO
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LECTURA ERRÓNEA:
Aminoglicósidos

38. INHIBIDORES DE LA TRANSLOCACIÓN:
MACRÓLIDOS
• Los macrólidos son antibióticos con grandes anillos lactona
unidos a uno o unos pocos azúcares.
• El macrólido prototipo es la eritromicina, pero actualmente se
usan mucho en clínica dos derivados semisintéticos de ella: la
roxitromicina y la claritromicina.
• La produce un actinomiceto llamado Saccharopolyspora
erithraea, y es un agente bacteriostático que se administra en
infecciones de vías respiratorias ocasionadas por Mycoplasma
pneumoniae, Legionella pneumophila (legionelosis),
Corynebacterium dyphteriae (difteria) y Bordetella pertussis
(tosferina).

39. INHIBIDORES DE LA TRANSLOCACIÓN:
MACRÓLIDOS
Mecanismo de acción
• Bloquea el paso de translocación interfiriendo
específicamente con la liberación del ARNt desacilado,
es decir, impide que el ARNt “descargado” salga del
sitio P;
• El pp-ARNt cargado y situado en el sitio A no puede
translocarse al sitio P, y se produce la parada de la
síntesis de proteinas.

40. 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

41. 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.

42. INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN DE LAS EUBACTERIAS:
RIFAMICINAS
• Las rifamicinas son antibióticos producidos por Streptomyces
mediterranei, con buena actividad contra bacterias Gram-
positivas y contra Mycobacterium tuberculosis.
• Se han usado en clínica moléculas naturales (como la
rifampicina) así como derivados semisintéticos (como la
rifampina).
• Constan de un anillo cromóforo aromático atravesado por un
largo puente de naturaleza alifática.
• Su mecanismo de acción estriba en la inhibición del inicio de la
transcripción, uniéndose de modo no covalente a la subunidad
ß de la ARN polimerasa eubacteriana

43. 3. Inhibición de la síntesis de
ACIDOS NUCLEICOS
• Las quinolonas son quimioterápicos de síntesis que bloquean la
ADN-girasa bacteriana, uniéndose a la subunidad de tipo A.
• Las bacterias poseen topoisomerasas de tipo II, llamadas girasas,
que introducen superenrollamiento negativo en la doble hélice
del ADN.
• El bloqueo de las quinolonas sobre la girasa supone que ésta
queda “congelada” en la fase en que el ADN está unido al
enzima. Ello provoca la acumulación de roturas de doble cadena,
lo que conduce a la muerte de la bacteria.

44. Quinolona
ADN bacteriano
A
A
B
B GyrA/ParC
GyrB/ParE
SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Muerte celular
Enzima

45. Quinolonas
• Primera generación (ácido nalidíxico)
• Segunda generación (Fluorquinolonas):
Norfloxacina, Ciprofloxacina, Ofloxacina,
Pefloxacina.
• Son activas frente a la mayoría de los
microorganismos Gram negativos y Gram
positivos aerobios. (ciprofloxacina,
norfloxacina y ofloxacina)
• Son moléculas hidrofílicas, muchas son
anfotericas

46. 4. Acción sobre VIAS METABÓLICAS
ANÁLOGOS DE FACTORES DE
CRECIMIENTO MICROBIANO
• Su mecanismo de acción depende del hecho de que funcionan
como análogos de metabolitos, actuando como inhibidores
competitivos respecto de cierta enzima.

47. Acido p-aminobenzoico + Pteridina
Pteridin sintetasa
Acido dihidropteroico
Dihidrofolato sintetasa
Ac. Dihidrofólico
Dihidrofolato reductasa
Ácido tetrahidrofólico
Timidina Purinas Metionina
SULFONAMIDAS
TRIMETOPRIM
METABOLISMO DEL ÁCIDO FÓLICO

48. Sulfonamidas
• Su estructura es similar al ácido paraaminobenzoico
(PABA), un factor requerido por las bacterias para la
síntesis del ácido fólico
• Bacteriostáticos sintéticos de amplio espectro, eficaces
contra la mayoría de las bacterias Gram positivas y
muchas bacterias Gram negativas.
• Los efectos colaterales incluyen alteraciones del tracto
gastrointestinal e hipersensibilidad.

50. Sulfonamidas
• Los microorganismos son sensibles a las sulfamidas
porque sus necesidades de THF las han de satisfacer
sintetizándolo a partir de PABA usando la ruta de la
que estamos hablando. Sin embargo, los animales son
resistentes, debido a que carecen de esta ruta, y en
cambio, se aprovisionan de fólico directamente en su
dieta.
• A partir de la sulfanilamida se sintetizaron desde
entonces gran número de derivados por sustitución de
uno de los hidrógenos del grupo sulfonamida,
formando estos derivados la llamada familia de las
sulfamidas.

51. 5. Acción sobre la MEMBRANA
CELULAR
 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

52. POLIMIXINAS
GRAM NEGATIVAS
COLISTINA