Se denomina antibiótico a cualquier sustancia
química producida por un microorganismo, utilizada para eliminar o inhibir el
crecimiento de otros microorganismos infecciosos. Una propiedad común a todos
los antibióticos es la toxicidad selectiva: presentan una toxicidad hacia los
organismos invasores superior a la que muestran frente a animales o seres
humanos.
En la actualidad también se emplea para denominar
compuestos sintéticos, los producidos exclusivamente por síntesis química, o
semisintéticos, cuando a partir de un núcleo básico del antibiótico producido
por el microorganismo, se modifican algunas de sus características químicas
para mejorar sus propiedades farmacocinéticas o su espectro o, incluso, para
disminuir su toxicidad.
Clasificación
Los criterios de clasificación son diversos, lo que
origina varias claves que han permitido agruparlos según la estructura química,
el espectro de actividad, el efecto antimicrobiano y el mecanismo de acción.
Por su estructura química.
Los antibióticos se agrupan en familias, con
propiedades generales similares, como B-lactámicos, tetraciclinas, quinolonas,
anlinoglucósidos, glucopéptidos, macrólidos, etcétera.
Por su espectro de acción.
El número de clases o especies bacterianas sobre
las que puede actuar un antimicrobiano se conoce como espectro de actividad.
Los antimicrobianos se dividen, en función del tipo
de microorganismo sobre el que tienen actividad, en antibacterianos, antivíricos,
antifúngicos y antiprotozoat rios. Asimismo, su espectro puede ser amplio,
intermedio o reducido.
·
De amplio espectro. Pueden
actuar sobre bacterias, hongos o protozoos. Interfieren en el crecimiento de
más de uno de ellos o de numerosas especies bacterianas. Comprenden las tetraciclinas,
el cloranfenicol y algunos B-lactámicos.
·
De espectro menos amplio o intermedio. Actúan
frente a un número más limitado de especies. Este grupo incluye la mayoría de
los antimicrobianos, entre los que destacan los macrólidos y aminoglucósidos.
·
De espectro reducido. Sólo
tienen un comportamiento eficaz frente a un número limitado de especies, como
son los glucopéptidos.
Por su efecto antimicrobiano.
Los antibióticos se dividen en bacteriostáticos y
bactericidas.
·
Bacteriostáticos. Bloquean
el desarrollo y la multiplicación de las bacterias, pero no las lisan, por lo
que, al retirar el antimicrobiano, su efecto es reversible. Éste es el caso de
las tetraciclinas, sulfamidas, trimetropima, cloranfenicol, macrólidos y
lincosamidas.
·
Bactericidas. Provocan la muerte
bacteriana y, por consiguiente, el proceso es irreversible. Comprenden los
siguientes: B-lactámicos, aminoglúcosidos, fosfomicina, nitrofurantoínas,
polipéptidos, quinolonas, rifampicina y vancomicina. Algunos agentes
antimicrobianos pueden ser bacteriostáticos o bactericidas según la existencia
de algunos factores, como el tipo de germen, el crecimiento celular, la
concentración del antibiótico, el tiempo de contacto o las características del
medio (éste es el caso de las tetraciclinas).
Por su mecanismo de acción.
Antibióticos con estructuras químicas muy diversas
pueden tener el mismo mecanismo de acción.
·
Alteración de la función de la membrana celular: Los
agentes que actúan en la membrana citoplasmática bacteriana son las polimixinas
y los antifúngicos poliénicos (anfotericina B, nistatina e imidazoles). La
membrana citoplasmática controla la composición del medio interno celular, ya
que actúa como barrera selectiva de la permeabilidad y lleva a cabo funciones
de transporte activo. Las sustancias que modifican esta. estructura alteran la
permeabilidad y causan un efecto lítico, permitiendo la salida de proteínas, iones
y ácidos nucleicos.
·
inhibición de la síntesis proteica. Forman parte de este grupo los aminoglucósidos, el
cloranfenicol, las tetraciclinas, los macrólidos y las lincosamidas. Por lo
general, estos antimicrobianos que inhiben la síntesis proteica tienen un
efecto bacteriostático, con la excepción de los aminoglucósidos, que son
bactericidas, quizá debido a otro mecanismo de acción. La síntesis proteica se
realiza en los ribosomas por la intervención de diversos tipos de ácidos. El
proceso se lleva a cabo en tres etapas: iniciación, elongación, que a su vez
comprende tres fases (reconocirniento, transferencia y translocación) y
terminación. El ribosoma bacteriano tiene una estructura cuya constante de
sedimentación es de 70S, constituido por dos subunidades (30S y 50S). La
síntesis proteica en las bacterias se lleva a cabo por la transducción de la
información genética codificada en el ARNm.
·
Inhibición de la
síntesis función de los ácidos nucleicos. Los agentes antimicrobianos que
actúan por este mecanismo pueden hacerlo de tres posibles formas: por
interferencia en la replicación del ADN, impidiendo la transcripción y por
inhibición de la síntesis de metabolitos esenciales.
Mecanismos de resistencia bacteriana
Hay grupos bacterianos
que no son afectados por un antibiótico, bien porque carecen del sitio de
acción del antibiótico o porque es inaccesible. Esta situación se define diciendo
que la bacteria es insensible o presenta resistencia natural. Todos los
aislamientos de esta bacteria son resistentes a ese antibiótico de forma
constante.
Otras especies son
susceptibles al antibiótico, pero esto no impide que, por diferentes razones,
se aíslen ocasionalmente variantes que no lo son y que crecen normalmente en
presencia del antibiótico. En este caso se habla de resistencia adquirida.
La resistencia es
cruzada cuando aparece resistencia simultánea a varios antibióticos de un mismo
grupo que poseen estructura similar (resistencia cruzada homóloga) o
antibióticos que tienen un mecanismo de acción parecido (resistencia cruzada
heteróloga) o bien comparten el mismo sistema de transporte. La resistencia
cruzada entre dos antibióticos puede ser recíproca, si la resistencia a uno
entraña la resistencia a otro, y viceversa, o bien unidireccional si sólo se
provoca en un sentido.
Destrucción
o inactivación del agente antimicrobiano
La producción de enzimas que destruyen o inactivan
el antibiótico es un mecanismo muy frecuente por el cual las bacterias se
muestran resistentes a una gran variedad de agentes antimicrobianos de muy
diversa estructura.
Existen muchos ejemplos de estas enzimas, como las
B-lactamasas, las enzimas modificantes de aminoglucósidos y las cloranfenicol-acetiltransferasas.
El mecanismo mejor conocido es el que conduce a la
destrucción del anillo B-lactámico por la acción de B-lactamasas, enzimas
codificadas por genes cromosómicos o de transferencia, localizados en plásmidos
o transposones, capaces de inactivar diversos antibióticos del grupo de los
B-lactámicos.
La inhibición por enzimas modificantes es el
principal mecanismo de resistencia en el caso de los aminoglucósidos, generando
compuestos incapaces de alterar las funciones del ribosoma.
Resistencias por disminución de la concentración intrabacteriana del
antibiótico
La bacteria produce mutaciones en la pared que
impiden la entrada de determinados antibióticos, alteran los sistemas de
transporte o la salida del fármaco por expulsión activa, impidiendo que se
acumule en cantidad suficiente para que sea eficaz.
Modificación de la permeabilidad del fármaco. Al
modificarse la permeabilidad al antibiótico, disminuye la cantidad de antibiótico
que alcanza la diana mediante alteración de la entrada. Esto sucede con las
tetraciclinas, los aminoglucósidos y la fosfomicina, entre otros.
Salida
del antibiótico al exterior. Este mecanismo impide al antibiótico alcanzar
concentraciones adecuadas en el interior de la bacteria para ejercer su
actividad, mediante sistemas de bombeo activo asociados a la membrana. Estos
mecanismos se han descrito frente a tetraciclinas, macrólidos e incluso
fluoroquinolonas.
Desarrollo de un objetivo estructuralmente alterado para el fármaco
Este tipo de resistencias se debe a alteraciones en
determinadas enzimas o en la capacidad de fijación a los ribosomas. Las enzimas
diana pueden ser alteradas de forma que el fármaco tenga menos afinidad para el
agente bacteriano. Éste es el caso de las modificaciones inducidas en las
proteínas fijadoras de membrana, que catalizan la síntesis del peptidoglucano y
la diana específica de los B-lactámicos. Asimismo, la resistencia a las
quinolonas se produce también como consecuencia a alteraciones en la diana por
mutaciones en la ADN-girasa o en la topoisomerasa IV.
La modificación en la diana ribosómica es un
mecanismo de resistencia importante en determinadas familias de antimicrobianos
como las tetraciclinas, los macrólidos, las lincosamidas y el cloranfenicol.
Desarrollo de vías metabólicas alternativas
Algunas bacterias pueden desarrollar otras vías
metabólicas alternativas utilizando factores de crecimiento distintos de los de
las células no resistentes.
Todas estas modificaciones de los microorganismos resistentes
se deben a cambios en el genotipo.
Sin material genético extraño. La modificación se debe a una mutación en el
cromosoma bacteriano. Las mutaciones son cambios irreversibles y hereditarios, espontáneos
o inducidas por agentes externos, en la secuencia de nucleótidos de la molécula
de ADN de un organismo.
Con material genético extraño. Las transferencias genéticas se llevan a cabo
mediante la transmisión de caracteres hereditarios de una bacteria dadora a otra
receptora. Existen varios mecanismos.
·
Transformación. Transferencia directa
de ADN monocatenario de otras bacterias liberadas por lisis, que alteran el
genotipo de la célula a la que pasan.
·
Transducción. Transferencia de ADN
bicatenario incluido en un bacteriófago y transferido a otra bacteria Se trata
de un virus que infecta ciertas bacterias sin destruirlas y cuyo ADN se integra
en el cromosoma bacteriano.
Factores a considerar en la selección de un antibiótico
Identificación etiológica
Antes de iniciar el tratamiento con antibióticos es
necesario asegurar la etiología de la fiebre, ya que ésta no es necesariamente
signo de infección y, aunque ésta exista, puede ser de etiología no tratable
con antibióticos específicos (p. ej., infecciones víricas). Una vez confirmada,
se debe investigar el microorganismo responsable por los datos clínicos y,
siempre que sea posible, por estudios bacteriológicos.
Una vez identificado el germen y dado que puede ser
sensible a varios antibióticos, se tendrá en cuenta su grado de sensibilidad
mediante los métodos de valoración antes señalados. Se dará preferencia, en
principio, a un antibiótico bactericida sobre otro bacteriostático, se
preferirán antibióticos de espectro reducido, siempre que sea posible, y se
tendrán en cuenta su toxicidad y el precio del preparado.
Sitio de la infección
Es el factor más importante que debe tenerse en
cuenta, ya que condiciona no sólo el fármaco indicado sino la dosis y la vía de
administración. Se trata, en principio, de conseguir que la concentración del
antibiótico en el sitio de la infección alcance como mínimo la concentración
mínima inhibitoria (CMI) adecuada para el germen infectante.
Edad del paciente
La edad influye de varias maneras: modificando las
características farmacocinéticas del producto o variando la sensibilidad del
paciente frente a determinadas acciones tóxicas del antibiótico.
La función renal varía con la edad; está disminuida
en el prematuro y el recién nacido, se normaliza entre los 2 y los 12 meses, y
vuelve a disminuir a medida que el organismo envejece. Es por ello que este
factor se debe tener en cuenta al prescribir un antibiótico con aclaramiento
renal, ya que puede llevar a una nefrotoxicidad, si este no se elimina
completamente.
La edad también puede contribuir a que haya
variaciones en la secreción ácida del estómago, condicionando así la absorción
de los antibióticos que pueden ser inactivados en un pH ácido.
Embarazo y lactancia
Puesto que todos los antibióticos atraviesan la
barrera placentaria en grado diverso, se debe tener en cuenta su posible acción
sobre el feto, y los efectos adversos que podrían presentarse sobre él.
Función renal
El impacto de la insuficiencia renal sobre la
eliminación de los antibióticos depende del grado en que éstos son excretados
en forma activa por el riñón, sea por filtración, por secreción o por ambos
mecanismos. El hecho de no tener en cuenta la reserva funcional renal del
paciente ha sido y es origen de numerosas intoxicaciones por antibióticos; con
ello no se pretende desaconsejar la utilización de un antibiótico si está
indicado realmente, cuando basta con adaptar la dosis al grado de insuficiencia
renal. Esto se consigue mediante la reducción de cada dosis o la prolongación
del intervalo interdosis, siendo este último procedimiento el más utilizado.
Función hepática
En caso de insuficiencia hepática se debe reducir
la dosis de los antibióticos que se eliminan por metabolización en el hígado;
tal es el caso del cloranfenicol, los macrólidos y las lincosaminas.
Asimismo, la concentración biliar de los
antibióticos que se eliminan por esta vía puede disminuir en los pacientes con
enfermedad hepática o con obstrucción biliar, como es el caso de la ampicilina
y la nafcilina.
Idiosincrasia
La existencia de peculiaridades genéticas o
metabólicas influye sobre el comportamiento terapéutico o tóxico del
antibiótico. Esta es la razón por la que algunos pacientes presenten
hipersensibilidad a un antibiótico (p.e. penicilina), y deben buscarse
alternativas farmacológicas para que el paciente pueda recibir un tratamiento
efectivo, sin que presente efectos colaterales.
Otros
Además, hay que tener en cuenta algunos factores
locales que pueden impedir la adecuada respuesta al tratamiento:
a)
la existencia de pus o tejido necrótico representa
una dificultad para que el antibiótico alcance la concentración suficiente en
el sitio de la infección, siendo necesaria, en la mayor parte de los casos, la
limpieza quirúrgica de la zona
b)
la existencia de procesos obstructivos (litiasis
renal o biliar) que favorecen la estasis y el crecimiento bacteriano,
dificultando la llegada del antibiótico al sitio de la infección
c)
la presencia de cuerpos extraños (material de
sutura, prótesis, catéteres y sondas) que contribuyen a mantener la infección,
quizá porque alteran localmente los mecanismos de defensa
d)
hay que tener en cuenta que la presencia de
microorganismos anaerobios puede reducir la actividad de algunos antibióticos.
Fuente:
Flores, J.; Armijo, J.A.; Mediavilla, A. Farmacología Humana. Masson- Salvat. 3º Edición
Fuente:
Lorenzo
P; Moreno A; Liza saín L; Velázquez; Farmacología Básica y Clínica. Editorial
Medica Panamericana. 18 ed. Madrid. Octubre. 2008
Flores, J.; Armijo, J.A.; Mediavilla, A. Farmacología Humana. Masson- Salvat. 3º Edición
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