el futuro de los agentes antimicrobianos

ANTIMICROBIANOS
Antibiótico/Antimicrobiano
Antibiótico: sustancia química producida por un
microorganismo que mata o inhibe el crecimiento de
otro microorganismo
Agente quimioterápico: sustancia química que
mata o inhibe el crecimiento de otro microorganismo
y se obtiene por síntesis química
Agente Antimicrobiano: sustancia química que
mata o inhibe el crecimiento de un
microorganismo
CARACTERÍSITICAS DE UN ANTIMICROBIANO
ESPECIFICIDAD
ELEVADA POTENCIA BIOLÓGICA
(CIM )
TOXICIDAD SELECTIVA
Fleming y la penicilina
GRUPOS DE MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE
ANTIBIOTICOS
Hongos filamentosos:
Penicillium (penicilina)
Aspegillus
Cephalosporium (cefalosporina)
Actinomicetos, familia Streptomycetaceae.
Streptomyces (tetraciclina, eritromicina, estreptomicina)
Nocardia
Micromonospora
Familia Bacillaceae. Ej.
Bacillus (bacitracina, gramicidina y polimixina)
Bacterias no actinomicetos 950
Actinomicetos 4600
Hongos 1600
CLASIFICACIÓN
• POR SU ORIGEN
BIOLÓGICOS producidos por microorganismos
Bacterias (polimixinas)
Actinomicetos (estreptomicina, tetraciclina)
Hongos (penicilina)
SINTÉTICOS SINTESIS QUÍMICA Nitrofuranos sulfamidas
SEMISINTÉTICOS NUCLEO BÁSICO BIOLÓGICO Y RADICALES
POR SINTESIS
Por el espectro de acción
AMPLIO ESPECTRO. Cloranfenicol y tetraciclinas
ESPECTRO INTERMEDIO Penicilinas y macrólidos
CORTO ESPECTRO polimixinas
Forma en que actúan
Bacteriostáticos
Bactericidas
Bacteriolíticos
APLICACIONES
1) Como agentes quimio-terapéuticos.
2) Como antitumorales.
3) Antibióticos utilizados en patología
de plantas.
4) Antibióticos usados para aumentar el
crecimiento de los animales en veterinaria.
5) Antibióticos usados como herramientas
en bioquímica y en biología molecular.
MECANISMO DE ACCIÓN
 INHIBICIÓN DE LA SINTESIS DE LA PARED
CELULAR
 ALTERACIÓN DE LA PERMEABILIDAD DE LA
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
 INHIBICIÓN DE LA SINTESIS DE PROTEÍNAS
 ALTERACIÓN DE LA FUNCIÓN Y SINTESIS DE ACIDOS NUCLEICOS
BLOQUEO DE LA SINTESIS DE PRECURSORES
MECANISMO DE ACCIÓN DE AGENTES
ANTIMICROBIANOS
Bases moleculares de la toxicidad selectiva
Blanco
Pared celular (síntesis
Antibiótico
β-lactámico
Vancomicina
Función del ribosoma
(síntesis proteica)
El péptidoglican es un componente
esencial de la pared bacteriana
está ausente en la células de los
mamíferos
Cloranfenicol
Selectivo para la subunidad 30 S
Captación activa en bacterias y
exclusión de las células
de mamíferos
Selectivo para la subunidad 50S
Función del cromosoma
Quinolona
DNA girasa propia de la bacteria
Metabolismo del folato
Sulfonamida
Dihidropteroato sintetasa propia de la
bacteria
Membrana citoplasmática
Aminoglicósidos
Tetraciclinas
Bases moleculares de toxicidad
selectiva
Polienos
Mayor afinidad por el ergosterol que
por el colesterol
MECANISMOS BIOQUÍMICOS IMPLICADOS EN LA
RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS
Los principales mecanismos son:
1.-Inactivación enzimática del antibiótico..Ej; Penicilina
2.-Disminución de la permeabilidad hacia el antibiótico (no acumulación en resistentes).
Tetraciclina
3.-Modificación química de la diana sobre la que actúa el antibiótico. Alteración de la
proteínas P10 ribosomal. Ej: Estreptomicina
4.-Desarrollo de vias metabólicas alternativas. Síntesis de una enzima resistente.
Capacidad para usar ácido fólico preformado no requieren PABA
Producción incrementada de PABA con dezplazamiento competitivo de sulfonamida desde
dihidropteroato sintetasa. Ej:Sulfonamidas
5.- Eliminación de antibiótico mediante Bomba de Eflujo
1.-Producción de enzimas inactivantes que convierten
a la droga activa en Producto inerte
Beta lactamasas
Enzimas adelinantes
Enzimas fosforilantes
Enzimas acetilantes
Penicilina
Estreptomicina
Estreptomicina
Kanamicina,
Cloranfenicol
PrincipalesTest de Sensibilidad antimicrobiana
para bacterias aerobias y anaerobias facultativas de crecimiento rápido son:
Método de difusión en agar
Método de dilución en caldo
Métodos automatizados
Método de E- test (por epsilómetro)
Los resultados de estas pruebas de sensibilidad dependen de:
los reactivos: medio de cultivo
contenido iónico del medio
profundidad y concentración del agar
Condiciones de trabajo tales como: densidad del inóculo,
tiempo
temperatura de incubación
pH
estabilidad de los antimicrobianos, etc
Método de elución en caldo microorganismos anaerobios
Test de Sensibilidad antimicrobiana
Difusión en agar – Método de Kirby Bauer
 Césped de bacteria
 Ubicación de discos en la placa que
contienen diferentes antibióticos con
concentraciones específicas
 Incubación y medida del diámetro de la
zona de inhibición del crecimiento
alrededor del disco
 Uso de tablas para determinar si el tamaño
de la zona de inhibición indica resistencia o
sensibilidad a ese antibiótico
Figura 16. Método de E-test: estima la CIM Fuente:
http://www.seimc.org/documentos/protocolos/microbiologia/cap25.as
p
EL FUTURO DE LOS AGENTES
ANTIMICROBIANOS
Modificación de fármacos existentes
•
•
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•
•
•
Péptidos antimicrobianos ( de plantas y animales) :
Defensinas
Scualamina ( de tiburón)
Magainina (de sapo)
Protegrina (de cerdos)
Genes antisense DNA complementario que se une a genes de
virulencia del patógeno y previenen la transcripción Ej:
fornivirsen
EL FUTURO DE LOS AGENTES
ANTIMICROBIANOS
• Lipopéptidos cíclicos (2003) Ej:daptomicina
• Interferencia por RNA (RNAi) RNA interferente
pequeño (siRNA) Science 2002 “Gran avance
del año”
• Terapia fágica
El futuro de los agentes antimicrobianos
Ej: fornivirsen Modificación de fármacos existentes
Péptidos antimicrobianos o péptidos catiónicos: magainina
defensinas alfa y beta
Lipopéptidos cíclicos (2003) Ej:daptomicina
Agentes antisentido ”nubióticos” cadenas sintéticas cortas de DNA Genes
antisense DNA complementario que se une a genes de virulencia del
patógeno y previenen la transcripción Ej: fornivirsen
Interferencia por RNA (RNAi) RNA interferente pequeño (siRNA)
Esteroide de tiburón Escualamina
Inhibición competitiva
Inhibición no competitiva
Sinergismos 5 sulfametoxasol + 1
trimetoprin = contrimoxasol (Bactrin)