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Mecanismos de Resistencia Bacteriana a Antibióticos: Un Análisis Exhaustivo, Apuntes de Microbiología

Resumen de agentes antibacterianos

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 21/09/2021

fabiola-liliana-valladolid-ordonez
fabiola-liliana-valladolid-ordonez 🇵🇪

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AGENTES ANTIBACTERIANOS
INHIBICIÓN DE LA SÍNTESIS DE LA PARED CELULAR
Actividad antibiótica hace interferencia en la síntesis de la pared
Se clasfican: -lactamicos
ANTIBIÓTICOS -LACTÁMICOS
*Capa de peptidoglucano:
-principal componente de paredes bacterianas.
-estructura básica: 10-65 residuos de disacáridos
que consta N-acetilglucosamina y acido N-
acetilmurámico.
-se entrecruzan con puentes peptidicos
-catalizados por enzimas especificas: familia
PROTEASA
.Transpeptidasas
. transglucosilasas
.carboxipeptidasas]
* PBP[Proteínas fijadoras d penicilina]
-Son: dianas de antibióticos -lactámicos
-Mecanismo:
1. el antibiótico se une PBP específicas de la
pared bacteriana e inhibe el ensamblaje de las
cadenas de peptidoglucano.
2. activa autolisinas que degradan la pared
3. da lugar a muerte de bacteriana
RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS -
LACTÁMICOS POR 3 MECANISMOS:
1. impedir la unión entre los antibióticos y PBP
dianas.
2. modificación de la unión del antibiótico a la
PBP.
3. hidrólisis de antibiótico por enzimas
bacterianas [-lactamasas].
*GRAN(-): son más resistentes
-debido: poseen 1 menbrana externa que esta por
encima de la capa de peptidiglucano.
-la penetración de los antibióticos -lactamicos en
el interior de los bacilos gran (-) requiere un poro
en m.externa.
CAMBIOS EN LAS PROTEÍNAS[PORINAS]
-forman: paredes del poro
-pueden:
.Alterar el tamaño del orificio del poro.
.alterar a carga del poro[esto excluye al
antibiótico]
MODIFICACIÓN DE LA UNIÓN DEL
ANTIBIÓTICO -LACTÁMICO A LA PBP:
Medida por:
1.hiperproduccion de PBP [infrecuente]
2. adquisición de una nueva PBP [ejm:resistencia
a la meticilina en Staphylococcus aureus]
3. modificación de ua PBP existente por
recombinación [ejm: Enterococcus faecium].
-LACTAMASAS
-Inactiva los antibióticos -lactámicos
-Son: familia de las serinas proteasas [PBP].
-forman: paredes del poro
-son 200, algunas especificas:
.penicilina [penicilinasas]
.cefalosporina [cefalosporinasas]
.Carbapenems [carbapenemasas]
*TIPOS DE -LACTAMASAS: 4 clases [A a D]
--lactamasas de clase A:
.+ comunes: SHV-1 y TEM-1
.Son penicilinasas que están en bacilos Gran(-) comunes:
Escherochia, Klebsiella
.Mínima actividad frente a las cefalosporina
--lactamasas de espectro extendido [BLEE]:
Son problemáticas porque se codifican en plásmidos y
pueden ser transferidos de microorganismo a otro.
Realizan actividad contra: penicilinas y cefalosporina.
pueden:
.Alterar el tamaño del orificio del poro.
.alterar a carga
--lactamasas de clase B:
.Son: metaloenzimas dependientes de zinc
.Possen. Amblio espectro de actividad ferente a todos los
-lactámicos [Incluye: cefamicinas y carbapenems].
--lactamasas de clase C:
.Son: cefalosporinasas
.Codificadas: cromosoma bacteriano
.Es problemática porque son activas frente a
cefalosporina de espectro expandido.
--lactamasas de clase D:
.Son: penicilinasas
.Encuentras principalmente: bacilos gran(-)
-penicilina
-cefaosporina
-cefamicinas
CARACTERÍSTICAS
-Carbapenems
-monobactams
-inhibidores de -lactamasa
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AGENTES ANTIBACTERIANOS

INHIBICIÓN DE LA SÍNTESIS DE LA PARED CELULAR

 Actividad antibiótica hace interferencia en la síntesis de la pared   Se clasfican: -lactamicos

ANTIBIÓTICOS  - LACTÁMICOS

*Capa de peptidoglucano:

  • principal componente de paredes bacterianas.
  • estructura básica: 10-65 residuos de disacáridos que consta N-acetilglucosamina y acido N- acetilmurámico.
  • se entrecruzan con puentes peptidicos
  • catalizados por enzimas especificas: familia PROTEASA .Transpeptidasas . transglucosilasas .carboxipeptidasas]
  • PBP[Proteínas fijadoras d penicilina]
  • Son: dianas de antibióticos -lactámicos
  • Mecanismo:
  1. el antibiótico se une PBP específicas de la pared bacteriana e inhibe el ensamblaje de las cadenas de peptidoglucano.
  2. activa autolisinas que degradan la pared
  3. da lugar a muerte de bacteriana

 RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS  -

LACTÁMICOS POR 3 MECANISMOS:

  1. impedir la unión entre los antibióticos y PBP dianas.
  2. modificación de la unión del antibiótico a la PBP.
  3. hidrólisis de antibiótico por enzimas bacterianas [- lactamasas]. *GRAN(-): son más resistentes
  • debido: poseen 1 menbrana externa que esta por encima de la capa de peptidiglucano.
  • la penetración de los antibióticos -lactamicos en el interior de los bacilos gran (-) requiere un poro en m.externa.  CAMBIOS EN LAS PROTEÍNAS[PORINAS]
  • forman: paredes del poro
  • pueden: .Alterar el tamaño del orificio del poro. .alterar a carga del poro[esto excluye al antibiótico]  MODIFICACIÓN DE LA UNIÓN DEL ANTIBIÓTICO- LACTÁMICO A LA PBP: Medida por: 1.hiperproduccion de PBP [infrecuente]
  1. adquisición de una nueva PBP [ejm:resistencia a la meticilina en Staphylococcus aureus]
  2. modificación de ua PBP existente por recombinación [ejm: Enterococcus faecium].   - LACTAMASAS
  • Inactiva los antibióticos -lactámicos
    • Son: familia de las serinas proteasas [PBP].
    • forman: paredes del poro
    • son 200, algunas especificas: .penicilina [penicilinasas] .cefalosporina [cefalosporinasas] .Carbapenems [carbapenemasas] TIPOS DE- LACTAMASAS: 4 clases [A a D] -- lactamasas de clase A: .+ comunes: SHV-1 y TEM- 1 .Son penicilinasas que están en bacilos Gran(-) comunes: Escherochia, Klebsiella .Mínima actividad frente a las cefalosporina -- lactamasas de espectro extendido [BLEE]: Son problemáticas porque se codifican en plásmidos y pueden ser transferidos de microorganismo a otro. Realizan actividad contra: penicilinas y cefalosporina. pueden: .Alterar el tamaño del orificio del poro. .alterar a carga -- lactamasas de clase B: .Son: metaloenzimas dependientes de zinc .Possen. Amblio espectro de actividad ferente a todos los -lactámicos [Incluye: cefamicinas y carbapenems].* -- lactamasas de clase C: .Son: cefalosporinasas .Codificadas: cromosoma bacteriano .Es problemática porque son activas frente a cefalosporina de espectro expandido. -- lactamasas de clase D: .Son: penicilinasas .Encuentras principalmente: bacilos gran(-)
  • penicilina
  • cefaosporina
  • cefamicinas

CARACTERÍSTICAS

  • Carbapenems
  • monobactams
  • inhibidores de -lactamasa

PENICILINAS

  • muy eficaces con una toxicidad extraordinariamente baja.
  • compuesto básico: Ac. Orgánico+anillo - lactámicos.
  • el anillo -lactámico [6-aminopenicilámico] se fisiona con anillo tiazolidínico.
  • poseen: .mayor resistencia a Ac del estomago .mayor absorción en el tracto gastrointestinal .resistencia a la destrucción por la penicilinasas . espectro de actividad + amplio

 Penicilina G:

  • inactivada: ac. Gástrico
  • utiliza: como fármaco intravenosos para tratamientos de infección  Penicilina V:
    • resistente al acido
  • forma: oral para bacterias sensibles
  • resisten a estos antibióticos: Estafilococos  Ampicilina:
  • primera penicilina de amplio espectro
  • limita su espectro a: Escherichia, Proteus, Hemophilus.

 Otras penicilinas {carbenicilina, ticarcilina, piperacilina]:

  • eficaces a gran gama de bacterias Gran(-) Ejm: Klebsiella, Enterobacter y Pseudomonas  Se han combinado penicilinas seleccionadas con inhibidores de las -lactamasas:
  • inhibidores de -lactamasas: ac. Clavulánico, sulbactam, tozabactam.
  • son inactivos pero al combinarse con alguna penicilina[ amplicilina, amoxicilina, tocarcilina, piperacilina] son eficaces
  • los inhibidores se unen reversible a las -lactamasas bacterianas susceptibles.  Destruyen la síntesis de la pared bacteriana.

CEFALOSPORINAS Y

CEFAMICINAS

 General:

  • espectro antibacteriano + amplio
  • Son resistentes a muchas -lactamasas
  • Propiedades farmacocinéticas mejoradas [semivida].  Bacterias Gran (-) han desarrollado resistencia a cefalosporina y cefamicinas.

 CEFALOSPORINAS:

  • son. Antibióticos -lactámicos derivados del ac. 7 - aminocefalosporámico [anillos -lactámicos se fusiona con un anillos dihidrotiazínico].
  • mayor actividad: bacterias Gran (-)

 CEFAMICINAS:

  • estrechamente relacionados con cefalosporina
  • Excepto: contiene O-2 en lugar de azufre en el anillo de dihidrotiazínico
  • Lo hace más estable a la hidrólisis de - lactamasas.

 ANTIBIÓTICOS DE PRIMERA GENERACIÓN DE

CORTO ESPECTRO:

Restringida: .Escherichia coli .Klebsiella .Proteus mirabilis .cocos gran(+) sensibles a oxacilina

 ANTIBIÓTICOS DE SEGUNDA GENERACIÓN DE

ESPECTRO EXPANDIDO:

Actividad adicional contra: .Haemophilus influenzae .Enterobacter .Citrobacter .Serratia .Algunos anaerobios [Bactereroides fragilis]  ANTIBIÓTICOS DE TERCERA GENERACIÓN DE AMPLIO ESPECTRO Y ANTIBIÓTICOS DE CUARTA GENERACIÓN DE ESPECTRO EXTENDIDO: Activos fente: .Enterobacterias .Pseudomonas aeruginosa

 CARBAPENEMS  MONOBACTAMS

CARACTERÍSTICAS

estafilococus, estreptococos y enterocococos [incluye bacterias resistentes a la vancomicina].

transcripción de ARN.  POLINIXINAS

  • grupo de polipéptidicos cíclicos
  • antibióticos se insertan en membranas bacterianas como detergentes. Interactúan: lipopolisacáridos y fosfolípidos de m. externa.
  • produce: mayor permeabilidad de la y por último la muerte.  POLINIXINAS B y E [COLISTINA]
  • causan: Nefrotoxicidad
  • solo se usa: .otitis externa .infecciones oculares Infecciones cutáneas
  • microorganismos sensibles: Acinetobacter y Pseudomonas
  • MUY ACTIVOS: gran (-) pero no sobre las bacterias gran (+).
    • Interfiere: Síntesis del arabinogalactano en la pared .

 CICLOSERINA

  • Inhibe 2 enzimas: D-alanina-D-alanina sintetasa y alanina racemasa que catalizan la síntesis de pared.

INHIBICIÓN DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

AMINOGLUCÓSIDOS

-son: animoazucares unidos por medio de enlaces glucosídicos a un anillo aminociclitol. *Pasa: -m. externa bacteriana [en bacteria gran (-)]. -pared  -m.citoplasmatica al citoplasma -inhiben a las proteínas ribosómicas 30S *Unión a los ribosomas tiene 2 defectos:

  1. producción de proteínas estrcuturales aberrantes como consecuencia de una lectura errónea del ARNm.
  2. interrupción de la síntesis de proteínas al producir la liberación prematura del ribosomas del ARNm. -utiliza para tratar: infecciones por bacilos gran(-) .Enterobacterias .Pseudomonas .Acinetobacter

.Algunos gran(+) -La penetración a través de m. citoplasmática es un proceso aeróbico que requiere por tanto los anaerobios son resistentes y los microorganismos sensibles a un ambiente anaerobiosis no responden el tratamiento. -Microorganismos resistentes: estreptococos y enterococos [debido a que no penetra la pared].  AMIKACINA, GENTAMICINA Y TOBRAMICINA Utiliza: tratar infecciones sistémicas por bacterias gran (-) sensibles.  AMIKACINA -mejor actividad para tratamiento contra gran(-) que son resistentes a ña gentamicia y tobramicina.  ESTREPTOMICINA -se emplea para tratamiento de tuberculosis, tularemia y infecciones por estrptococos o enterococos resistentes a gentamicina.

* LA RESISTENCIA ES:

  1. mutación del sitio de unión en el ribosoma.
  2. menor captación del antibiótico al interior debacteriana.
  3. mayor expulsión del antibiótico de la.
  4. modificación enzimática de antibiótico. *Mecanismo de resistencia + común: -modificación enzimática de los aminoglucósidos -lleva a cabo por: acción de fosfotrasferas[ANT] Y acetiltrasferasas[AAC] *La resistencia por una inhibición en el trasporte de antibióticos al interior de labacteriana se observa en Pseudomonas[rara vez].

TETRACICLINAS GLICILCINAS

  • antibióticos bacteriostáticos de amplio espectro
  • inhiben: síntesis proteica en bacterias al unirse de modo reversible a las subunidades ribosómicas 30S, bloqueando la unió de aminoacil-ARNt al complejo ribosoma 30S-ARNm.
  • son eficaces: .Chlamydia .Mycoplasma .Rickettsia .Otras bacteria gran (-) o (+).

RESISTENCIA A LAS TETRACICLINAS:

  • Menor penetración del antibiótico en el interior de la bacteriana.
  • un eflujo activo del antibiótico fuera de la : causa +
  • una alteración del sitio diana ribosómico
  • modificación enzimática del antibiótico
  • mutaciones del gen cromosómico que codifica las proteínas de la m. externa [OmpF].
  • producción de proteínas similares a factores de elongación que protege el ribosoma 30S: el antibiótico puede unirse al ribosoma pero no destructura la síntesis proteica.

 TIGECICLINA

  • derivado sintetico de la minociclina
  • Inhibe: síntesis de proteínas, similar a la tetraciclina.
  • mayor afinidad a la unión por el ribosoma
  • espectro de actividad amplio frente: bacterias gran (+), gran (-) y anaerobias.
  • microorganismos resistentes: .Proteus .Morganella .Providencia .P .aeruginosa

OXAZOLIDINONAS CLORANFENICOL MACRÓLIDOS

  • antibióticos de corto espectro  LINEZOLID:
  • bloquea: comienzo de la síntesis de proteínas al interferir en la formación del complejo de iniciación que costa de ARNt, ARNm y ribosoma. MECANISMO:
  1. une subunidad ribosómica 50S que distorciona el sitio l sitio de unión para ARNt.
  2. inhibiendo la formación del complejo de inicion 70S. ranspeptidasas . transglucosilasas .carboxipeptidasas]
  • tiene actividad frente: estafilococos, estreptococos y enterobacterias [incluye cepas resistente a penicilina, vancomicina y aminoglucósidos]
  • no es útil: enterococos multirresistete.
    • amplio espectro antibacteriano similar a la tetraciclina
    • destructura la síntesis de proteínas en  de la medula osea humana y puede producir discrasias sanguíneas [anemias aplásicas].
    • une de modo reversible al complejo peptidil transferasa de la subunidad ribosómica 50S, bloqueando la elongación peptidica.
    • BACTERIAS RESISTENTES: bacterias productaras de cloranfenicol acetiltransferasa que cataliza la acetilación del grupo 3 - hidroxi del cloranfenicol, el producto es incapaz de unirse al 50S.
    • Mutaciones cromosómicas altera las proteínas PORINAS de m. externa lo que hace gran(-) sea - permeables.

 ERITROMICINA:

  • amplio espectro
  • Es: anillo lactómico macrocíclico unidos a dos azucares, desosamina y cadinosa.
  • ejerce efecto: al unirse de modo reversible al ARNr 23S de la subunidad ribosómica 50S, que bloquea la elongación polipetídica. *ORIGEN DE LA RESISTENCIA A LOS MACRÓLITOS:
  • metilación del ARNr 23S impidiendo la unión por el antibiótico
  • inactivación de los macrólitos por enzimas [esterasas, fosfolipasas, glucosidasas]
  • mutaciones en el ARNr 23S
  • mutaciones en las proteínas ribosómicas *EMPLADO PARA TRATAMIENTO CAUSADO:
  • Mycoplasma
  • Legionella
  • Chlamydia
  • Campylobacter
  • Bacterias gran(+) en Px alérgicos a la peicilina *BACTERIAS RESISTENTES: mayoría gran(-)

CETÓLIDOS CLINDAMICINA ESTREPTOGRAMINAS

  • estabilidad en medio acido - igual: cloranfenicol y macrólidos  ESTREPTOGRAMINAS DEL GRUPO A y B:

tipo IV.

  • Menor captación del fármaco causada por mutaciones en los genes reguladores de la permeabilidad bacteriana.
  • Hiperexpresión de bombas de eflujo que de modo activo eliminan el fármaco.

ANTIMETABOLITOS (^) OTROS ANTIBIÓTICOS

SULFAMIDAS:

  • Son: antimetabolitos
  • compiten con el ácido p-aminobenzoico
  • previene: síntesis de ácido fólico
  • mamíferos no sintetizan ácido fólico [requerido como vitamina]  TRIMETOPRIMA:
  • es :antimetabolito
  • interfiere : metabolismo del ácido fólico al inhibir la dihidrofolato reductasa
  • Previene la conversión de dihidrofolato a tetrahidrofolato.
  • Inhibición bloquea la formación: timidina, algunas purinas, metionina y glicina.
  • Combina comúnmente: sulfametoxazol  DAPSONA Y EL ÁCIDO P-AMINOSALICÍLICO:
  • Son: antifolatos
  • Útil: tratamiento de infecciones micobacterianas.  SON EFICACES FRENTE: amplia gama gran(+) y gran(-) _- N ocardia
  • Chlamydia_
  • Algunos protozoos.  LAS BACTERIAS PSEUDOMONAS SON RESISTENTES COMO CONSECUENCIA:
  • Barreras de permeabilidad
  • Menor afinidad de la dihidrofolato reductasa puede ser el origen de la resistencia a trimetoprima.
  • Bacterias que utilizan timidina exógena [enterococos].

 CLOFAZIMINA:

  • antibiótico lipófilo
  • une: ADN micobacteriano.
  • muy activo frente: M. tuberculosis
  • fármaco de primera línea en el tratamiento de las infecciones: Mycobacterium leprae
  • antibiótico secundario en el tratamiento: infecciones de otras especies micobacterianas.

 PIRAZINAMIDA (PZA):

  • activa frente: M. tuberculosis a pH bajo, como fagolisosomas.
  • hidroliza la PZA: hígado.

FARMACOCINÉTICA

CONCEPTO

  1. Rama de la farmacología que estudia los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo.
  2. Busca explicar lo que sucede con un fármaco desde el momento en el que es administrado hasta su total eliminación del cuerpo

ESTUDIA

 Efectos del organismo sobre el fármaco  movimiento de los medicamentos hacia el interior y hacia el exterior de organismo.  curso temporal: Absorción, biodisponibilidad, distribución, metabolismo y excreción.

LADME:

  • Estudio detallado de los sucesivos pasos que atraviesa el fármaco en el organismo

Liberación del producto activo.  Absorción del mismo.  Distribución por el organismo.  Metabolismo o inactivación , al ser reconocido por el organismo como una sustancia extraña al mismo.  Excreción del fármaco o los residuos que queden del mismo.

FARMACODINÁMICA

CONCEPTO

  1. Acción de los medicamentos y efectos que tiene en el organismo vivo.
  2. Rama de la farmacología que estudia la acción de los medicamentos y sus efectos en el organismo vivo.

ESTUDIA LOS EFECTOS

  • Bioquímicos
  • Fisiológicos de los fármacos
    • Mecanismos de acción
  • Relación entre la concentración del fármaco
  • Efecto del fármaco sobre un organismo *Estudio de lo que le sucede al organismo por la acción de un fármaco.

PUEDE SER ESTUDIADA A

DIFERENTES NIVELES:

  • sub-molecular
  • molecular
  • celular
  • nivel de tejidos y órganos
  • nivel del cuerpo entero
  • USANDO TÉCNICAS: in vivo , post-mortem o in vitro.