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CAPÍTULO 20 Prof. Carlos Montelara Tirado INTRODUCCIÓN 1- Un antimicrobiano es una sustancia química que destruye los microorganismos patógenos con daño mínimo de los tejidos del huésped. 2- Los agentes antimicrobianos incluyen sustancias químicas que combaten la enfermedad en el cuerpo. HISTORIA DE LA QUIMIOTERAPIA ANTIMICROBIANA 1- Paul Ehrlich desarrolló el concepto de la quimioterapia para tratar las enfermedades microbianas; previó el desarrollo de los agentes antimicrobianos, que causarían la muerte de los microorganismos patógenos sin dañar al huésped. 2- Las sulfas adquirieron importancia a fines de la década de 1930. 3- Alexander Fleming descubrió el primer antibiótico, la penicilina, en 1929; los primeros ensayos clínicos se realizaron en 1940. ESPECTRO DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA 1- Los fármacos antibacterianos afectan varios sitios en una célula procariota. 2- Las infecciones por hongos, protozoos y helmintos son más difíciles de tratar porque estos organismos están formados por células eucariotas. 3- Los fármacos de espectro reducido afectan sólo a un grupo seleccionado de microbios, por ejemplo las células gram positivas; los fármacos de amplio espectro afectan a un espectro más diverso de microbios. 4- Los fármacos hidrófilos pequeños pueden afectar a las células gram negativas. 5- Los agentes antimicrobianos no deben causar un perjuicio excesivo a la micro flora normal. 6. Las sobre infecciones suceden cuando un patógeno desarrolla resistencia al fármaco que se está utilizando o cuando la micro- flora normalmente resistente se multiplica de manera excesiva. M E C AN IS M O S D E Prof. Carlos Montelara Tirado ANTIMICROBIANOS AC C IÓ N DE LOS F Á R M AC O S 1- El mecanismo general de acción consiste en destruir directamente a los microorganismos (bactericida) o en inhibir su crecimiento (bacteriostático). 2- Algunos agentes, como la penicilina, inhiben la síntesis de la pared celular de las bacterias. Otros agentes, como el cloranfenicol, las tetraciclinas y la estreptomicina, inhiben la síntesis de proteínas porque actúan sobre los ribosomas 70S. 3. 4- Los agentes como la polimixina B causan la alteración de la membrana citoplasmática. 5- La rifampicina y las quinolonas inhiben la síntesis de ácidos nucleicos. 6. Los agentes como la sulfanilamida actúan como antimetabolitos porque inhiben competitivamente la actividad enzimática. ESTUDIO DE LO S FÁRM ACOS UTILIZADOS CON MÁS FRECUENCIA ANTIM ICROBIANOS ANTIBIÓTICOS ANTIBACTERIANOS: INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE LA PARED CELULAR 1- Todas las penicilinas contienen un anillo β-lactámico. 2- Las penicilinas naturales producidas por Penicillium son eficaces contra los cocos gram positivos y las espiroquetas. 3- Las penicilinasas (β-lactamasas) son enzimas bacterianas que destruyen las penicilinas naturales. 4- Las penicilinas semisintéticas se producen en el laboratorio mediante el agregado de diferentes cadenas laterales al anillo β-lactámico formado por el hongo. 5- Las penicilinas semisintéticas son resistentes a las penicilinasas y tienen un espectro de actividad más amplio que las penicilinas naturales. 6- Los carbapenémicos son antibióticos de amplio espectro que inhiben la síntesis de la pared celular. 7El monobactámico aztreonam afecta sólo a las bacterias gram negativas. Prof. Carlos Montelara Tirado 8Las cefalosporinas inhiben la síntesis de la pared celular y se utilizan contra cepas resistentes a la penicilina. 9- Los antibióticos polipeptídicos como la bacitracina inhiben la síntesis de la pared celular sobre todo en las bacterias gram positivas. 10- La vancomicina inhibe la síntesis de la pared celular y puede utilizarse para destruir a los estafilococos productores de penicilinasa. Las estreptograminas son agentes bactericidas que inhiben la síntesis de proteínas y pueden utilizarse para destruir a las bacterias resistentes a la vancomicina. 11- La isoniazida (INH) inhibe la síntesis del ácido micólico en las micobacterias. Este agente se administra con rifampicina o etambutol para tratar la tuberculosis. 12- El antimetabolito etambutol se utiliza con otros fármacos para tratar la tuberculosis. INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS 13- El cloranfenicol, los aminoglucósidos, las tetraciclinas, los macrólidos y las estreptograminas inhiben la síntesis de proteínas en los ribosomas 70S. 14- Las oxazolidinonas impiden la formación de los ribosomas 70S. ALTERACIÓN DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA 15- La polimixina B y la bacitracina causan alteración de las membranas citoplasmáticas. INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS (DNA/RNA) 16- La rifampicina inhibe la síntesis del mRNA; se la utiliza para tratar la tuberculosis. 17- Las quinolonas y las fluoroquinolonas inhiben la DNA girasa para el tratamiento de las infecciones urinarias. INHIBIDORES COMPETITIVOS DE LA SÍNTESIS DE METABOLITOS Prof. Carlos Montelara Tirado ESENCIALES 18- Las sulfonamidas inhiben competitivamente la síntesis del ácido fólico. 19- La combinación de TMP-SMX inhibe competitivamente la síntesis del ácido dihidrofólico. FÁRMACOS ANTIMICÓTICOS 20- Los polienos, como la nistatina y la anfotericina B, se combinan con los esteroles de la membrana citoplasmática y son fungicidas. 21- Los azoles y las alilaminas interfieren en la síntesis de los esteroles y se utilizan para tratar micosis cutáneas y sistémicas. 22- Las equinocandinas interfieren en la síntesis de la pared celular de los hongos. 23- El agente antimicótico flucitosina es un antimetabolito de la citosina. 24- La griseofulvina interfiere en la división de las células eucariotas y se utiliza sobre todo para tratar infecciones cutáneas causadas por hongos. FÁRMACOS ANTIVIRALES 25- Los análogos de los nucleósidos y los nucleótidos, como el aciclovir y la zidovudina, inhiben la síntesis de DNA o RNA. 26- Los inhibidores de las enzimas virales se utilizan para tratar la gripe y la infección por HIV. 27- Los alfa-interferones inhiben la diseminación del virus a nuevas células. FÁRMACOS ANTIPROTOZOOS Y ANTIHELMÍNTICOS 28- La cloroquina, la quinacrina, la diyodohidroxiquinoleína, la pentamidina y el metronidazol se utilizan para tratar las infecciones por protozoos. 29- Los fármacos antihelmínticos incluyen el mebendazol, el praziquantel y la ivermectina. P R U E B AS P AR A Prof. Carlos Montelara Tirado ANTIMICROBIANOS G U IAR EL T R AT AM IE N T O CON 1- Estas pruebas se utilizan para determinar el agente antimicrobiano con más probabilidades de combatir a un patógeno específico. 2- Estas pruebas se utilizan cuando no puede predecirse la sensibilidad al antimicrobiano o cuando surge resistencia al fármaco. ANTIBIOGRAMA POR DIFUSIÓN 3. En esta prueba, también conocida como prueba de Kirby-Bauer, se inocula un cultivo bacteriano en medio de agar y sobre el cultivo se colocan discos de papel de filtro impregnados con agentes antimicrobianos. 4. Tras la incubación, la ausencia de crecimiento microbiano alrededor del disco se denomina halo de inhibición. Lo compara con una tabla de referencia estandarizada, se utiliza para determinar si el microorganismo es sensible, medianamente sensible o resistente al fármaco. 5- La CIM, que es la menor concentración del fármaco capaz de prevenir el crecimiento microbiano, puede estimarse mediante la prueba E. PRUEBA DE DILUCIÓN EN CALDO (ANTIBIOGRAMA POR DILUCIÓN) 6- En una prueba de dilución en caldo el microorganismo crece en un medio líquido que contiene diferentes concentraciones de un agente antimicrobiano. 7- La menor concentración de un agente antimicrobiano que causa la muerte de las bacterias se denomina concentración bactericida mínima (CBM). EFICACIA DE LOS AGENTES ANTIMICROBIANOS RESISTENCIA A LOS FÁRMACOS 1. La resistencia puede deberse a la destrucción enzimática de un fármaco, a la evitación de la penetración del fármaco en su sitio de acción dentro del microorganismo o a los cambios celulares o metabólicos en los sitios donde actúan los fármacos. 2- Los factores de resistencia (R) hereditaria son transportados por plásmidos y transposones. 3La resistencia puede minimizarse mediante el uso estricto de fármacos en las concentraciones y dosis adecuadas. Prof. Carlos Montelara Tirado SEGURIDAD DE LOS ANTIBIÓTICOS 4- Antes de utilizar un antibiótico debe evaluarse el riesgo (p. ej., de efectos colaterales) versus el beneficio (p. ej., la curación de una infección). EFECTOS DE LAS COMBINACIONES DE FÁRMACOS 5- Algunas combinaciones de fármacos son sinérgicas; los fármacos son más eficaces cuando se administran juntos. 6- Algunas combinaciones de fármacos son antagónicas; cuando se los administra juntos ambos fármacos son menos eficaces que cuando se los administra por separado. EL FUTURO DE LOS AGENTES ANTIMICROBIANOS 7- Varias enfermedades bacterianas, antes tratables con antibióticos, se han vuelto resistentes a los antibióticos. 8- Las sustancias químicas producidas por las plantas y los animales están proporcionando agentes antimicrobianos nuevos denominados péptidos antimicrobianos. 9- La síntesis de proteínas en los patógenos puede ser bloqueada por los siRNA. 10. Los productos de los bacteriófagos pueden ser antimicrobianos.