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: Formación del precursor n-acetil-murámico (Fosfomicina-Cicloserina) Transporte del precursor (Bacitracina) Formación del polímero lineal (Vancomicina) 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

Mutaciones cromosómicas puntuales: * genes pre-existentes 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) ALTERACION DE PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA EXTERNA EFLUJO

PARED: SITIO BLANCO DE ATB BETA-LACTAMICOS Figura 2

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

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 4

EFLUJO LA BACTERIA ES CAPAZ DE EXPULSAR EL ATB MEDIANTE UN MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO QUE CONSUME ATP Figura 6

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 Figura 5

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