Las bacterias afectan al hombre por medio de mecanismos

Microbiología
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Los microorganismos no son observables a simple vista. Para observarlas por microscopio se
necesita tinción; sin tinción se llama a fresco, para observar motilidad, por ejemplo. La tinsión usada
para bacterias es Gram. Algunas bacterias se tiñen de azul, otras de rojo. Esto permite dividir las
bacterias en 2 grupos, las Gram positivas (azul) y las Gram negativas; otras son Gram variables
porque no se tiñen en forma homogénea. Esto mismo permite deducir propiedades de su estructura.
Con esta tinción además se puede visualizar la morfología y agrupación (las bacterias
adoptan formas que le son características). Los 2 grupos más importantes son:
 Células bacilares: bacilos rectos (escherichia), ahusados, ramificados (actinomyces), de coma,
esporulados (estructuras que no se tiñen), espiralados.
 Las cocáceas: dependiendo el plano de división, tenemos diplococos (neisseria), cadenas
(streptococcus), tetradas (sarcina), racimos (staphilococcus). Los bacilos también se pueden
agrupar en cadenas (streptobacilo o simplemente bacilos en cadena)
Algunos antibióticos actúan sobre gram positivas solamente, otras, sobre ambas. Así la
tinción de Gram permite orientar el tratamiento.
La mayoría de las enterobacterias (bacterias del tracto digestivo) son bacilos rectos Gram
negativos y que no tienen agrupación características.
El hecho de que algunas bacterias se tiñan de rojo y otras azul depende de sus estructuras y
envoltura:
 Gram positiva: por fuera de la membrana citoplasmática se encuentra la pared celular que
corresponde al peptidoglican, presente tanto en las bacterias Gram positivas y Gram negativas.
En las Gram positivas esta pared celular es más gruesa, es un polímero de hidratos de carbono
que está formado por residuos de NAM (Nacetil murámico) y NAG (Nacetil glucosamina).
Ambos forman una malla muy rígida que soporta la presión osmótica interna y le da la forma a
la bacteria. Al perder esta pared la célula se deforma y explota.
 Gram negativa: por fuera del peptidoglican están rodeadas por una membrana externa; a nivel de
esa membrana se encuentra una estructura característica de toda Gram negativa: capa de
lipopolisacáridos (LPS); esta molécula es responsable de mucha de la actividad biológica que
tienen estas bacterias, filtración de sustancias de bajo peso molecular, adherencia a superficies
mediante proteínas, resistencia antibacteriana.
Además por fuera hay estructuras no indispensables:
 Flagelos: polar (uno solo), con varios en un extremo y perítricas rodeando la bacteria; esto
permite desplazamiento de las bacterias. No se observan con Gram.
 Fimbrias (Pili): a diferencia de los flagelos, son rectas; estructura importante para la
patogenicidad, pues le permiten a las bacterias adherirse a los tejidos. Sin adherirse, una bacteria
no puede realizar ningún proceso patogénico.
 Cápsula (presente solo en algunas bacterias): polímero que rodea a la bacteria y le permite resistir
la fagocitosis.
Existe una relación entre bacteria y hombre. Cuando este equilibrio se rompe se produce una
infección por mecanismos de patogenidad. El hombre a su vez posee mecanismos de defensa.
Esteban Arriagada
Microbiología
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Crecimiento bacteriano: aumento del número de células.
La bacteria necesita nutrientes, los que obtiene por síntesis y degradación; la degradación
produce monómeros que sirven para sintetizar componentes celulares. Para ello se necesita energía;
se libera energía en la degradación y se requiere en la síntesis. A partir de un sustrato simple la
bacteria sintetiza elementos de su estructura: si a la bacteria se le proporciona un sustrato como la
glucosa, puede sintetizar polisacáridos, los que formaran peptidoglican; a través de la vía del
glicerolfosfato o ciclo del ácido cítrico puede formar fosfolípídos; también se pueden formar
nucleótidos, para la síntesis de RNA y DNA; el amonio participa en la formación de aminoácidos,
los que van a la síntesis de enzimas y otras proteínas. Una bacteria mide 1-2 micrones pero realiza
las mismas síntesis de las células eucariontes; de hecho los fenómenos en eucariontes se han
estudiado en bacterias porque su estructura es muy simple y sus procesos rápidos.
La célula necesita nutrientes, sobre todo C e H (factores orgánicos), los que puede tomar de:
* Compuestos inorgánicos: CO2 y minerales, luz o energía química (autótrofos)
* Compuestos orgánicos: factores de crecimiento, vitaminas, aminoácidos. Estas se llaman
heterotróficas y son las que interesan en el curso.
Además las bacterias necesitan otros elementos, como fósforo, azufre y minerales (Mg, Ca).
Algunas bacterias necesitan micronutrientes (porque se requieren en poca cantidad) llamados
factores de crecimiento.
Los grupos bacterianos se encuentran distribuidos en el organismo de acuerdo al habitat y
nutrientes que existen, los que no son iguales en las distintas partes del organismo.
Además las bacterias necesitan factores físicos:
1. Oxígeno.
 Aerobios estrictos: no pueden vivir sin oxigeno.
 Anaerobios estrictos: no pueden vivir con oxígeno.
 Facultativos: pueden crecer en presencia o ausencia de oxígeno.
 Microaerofllos: necesitan una baja tensión de oxígeno.
En la boca hay bacterias aerobias y anaerobias, estas últimas en gran proporción (porque se
ubican a nivel del surco o porque el oxígeno se ha consumido). En general las que afectan al hombre
son facultativas. Para saber si la bacteria necesita o no oxígeno se colocan en un medio de cultivo.
2.



pH
Basófilas: crecen a pH básico.
Neutrófilas: 6,5 – 7,5
Acidófilas.
En general las bacterias del organismo humano son neutrófilas, aunque hay algunas
acidófilas, como las del estómago.
3. Temperatura:
 Psicrófilas: crecen a temperaturas inferiores a 20º (crecen en un refrigerador).
 Mesófilas: óptima a 37º (afectan al hombre).
 Termófilas: crecen a temperaturas mayores de 45º (se encuentran en las aguas termales).
Las bacterias, en relación a la temperatura (también al pH), crecen en un rango de
temperatura, pero se clasifican de acuerdo al óptimo (crecimiento más rápido en un período corto de
tiempo). Esto significa que las bacterias se pueden adaptar a las condiciones.
Esteban Arriagada
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Hay bacterias que necesitan una cierta concentración de sal, como las que crecen en el mar.
Hay bacterias que producen siempre infección, otras que son oportunistas y otras comensales, que se
instalan ocupando el espacio y condiciones, de manera que un patógeno no se puede instalar. Las
bacterias patógenas son exigentes en sus requerimientos.
La energía que requiere la bacteria la obtiene de 2 procesos:
 Respiración (fototrófico): el aceptor final de los electrones es el oxigeno (aerobia y facultativa)
 Fermentación (quimiotrófico): el aceptor final de los electrones es una molécula orgánica
(anaerobia).
Si la bacteria encuentra los nutrientes y las condiciones físicas, la bacteria podrá crecer. Esto
también se puede hacer en el laboratorio donde en un medio de cultivo se simula lo que ocurre en el
organismo. Existen 2 medios de cultivos:
* Líquido: agua destilada, amonio, fosfato, sulfato, etc.
* Sólidos: al liquido se le agrega agar.
Luego se les dan las condiciones de temperatura (37º) y pH (neutro). El medio líquido se
inocula en un tubo, el medio sólido se inocula en placas petri. En el medio líquido que es
transparente, después de un tiempo se observa turbidez; en el sólido se aprecian formaciones
macroscópicas llamadas colonias bacterianas, cada una de estas colonias corresponde al producto de
multiplicación de una bacteria, por eso hoy se habla de unidad formadora de colonia: ufc, porque
cada colonia puede estar formada por más de una bacteria.
Las bacterias se reproducen por división binaria, en un tiempo de generación. Hay bacterias
que tienen tiempo de generación muy corto de 20 minutos (e.coli), otras, de 24 hrs. Las primeras dan
origen a procesos infecciosos agudos, las segundas, dan origen a procesos crónicos, como la
tuberculosis.
El cultivo se realiza entre 24 y 48 hrs. El crecimiento bacteriano es exponencial: 1, 2, 4,
8……
Las bacterias tienen una cinética de crecimiento:
 Fase de adaptación: hay un par de horas en que no aumenta su número, porque la célula se esta
adaptando. Corresponde al periodo de incubación de la enfermedad.
 Fase de crecimiento logarítmica: es muy sensible porque está metabólicamente activa. Aquí son
más sensibles a los antibióticos. Aquí se presentan los síntomas de la enfermedad.
 Fase estacionaria: las bacterias empiezan a morir (porque cambia el pH, se acaban los nutrientes,
etc), pero el número que muere es el mismo que se está reproduciendo. El número máximo es 109
bacterias por ml. (para cualquier bacteria)
 Fase de declinación o muerte: las bacterias por acumulación de sustancias tóxicas comienzan a
morir.
Esteban Arriagada
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GENÉTICA BACTERIANA
Las bacterias, como procariontes, carecen de membrana nuclear y el DNA se encuentra
ocupando todo el citoplasma; este DNA se conoce como el cromosoma bacteriano, donde se
encuentra la información para la síntesis de RNAm y proteínas (el paso de DNA a proteínas es más
rápido). Una bacteria mide alrededor de 1 micrón, y si se estirara el DNA tendrían 1.200 micrones, o
sea, se encuentra superenrollado. Al dividirse la bacteria el material genético debe replicarse casi sin
ningún defecto, de tal forma de conservar sus características y la información en el tiempo.
Las bacterias son los organismo que mejor se adaptan a las nuevas condiciones, debido a 2
procesos: transferencia de genes y mutación.
Mutación
El DNA está formado por 2 cadenas de bases complementarias pareadas; una mutación es el cambio
de una base, lo que traería como consecuencia, por ejemplo, que la proteína a sintetizar no esté
completa. Características:
 Las mutaciones pueden ser positivas o negativas.
 Son espontáneas, siempre están ocurriendo.
 Tienen una frecuencia muy baja: 10-7 a 10-10; 10-10 significa que hay 1 mutante por cada 1010
células bacterianas.
 Heredable: se hereda la mutación si la bacteria sobrevive.
La acción de un antibiótico (rifampicina) permite seleccionar mutantes resistentes a este antibiótico
(frente a una presión los microorganismo demuestran sus diferencias), pero el antibiótico no induce
a mutaciones. Al aplicar el antibiótico mueren todas las bacterias susceptibles y quedan las
resistentes, las que se empiezan a dividir; por eso este antibiótico no se aplica solo, sino con otro que
mate a las bacterias resistentes a rifampicina (Rif R).
Las mutaciones se pueden inducir por agentes mutágenos:
 Análogos a bases: se incorporan como bases correctas: 5-bromouracilo (se incorpora como
timina), 2-aminopurina (se incorpora como adenina).
 Sustancias que reaccionan con el DNA: ácido nitroso, hidroxilamina.
 Agentes alquilantes: bifuncionales (mitomicina, nitrosoguanidina), monofuncionales,colorantes,
intercalantes.
 Radiación: ultravioleta, radiaciones ionizantes; hacen aumentar la frecuencia de las mutaciones a
10-3 ó 10-2.
Tipos de mutantes:
- Selectivos: mutaciones detectables, como resistencia a los antibióticos.
- No selectivos.
Clases de mutantes:
 Nutricionales: las bacterias requieren de ciertos nutrientes para crecer, generalmente de factores
de crecimiento. La parental o salvaje se llama prototrófica; la mutante que requiere de un factor
de crecimiento, cepa auxotrófica.
 Estructurales: pérdida del flagelo (sin movilidad), pérder la cápsula, pérdida de lipopolisacáridos
(colonia rugosa).
 De resistencia: a antibióticos, a virus, a la luz UV.
 Mutantes sensibles a la temperatura.
 Mutantes que pierden pigmentos.
Hay tantos tipos de mutantes como propiedades hay.
Esteban Arriagada
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Transferencia de genes
Las bacterias poseen, además del DNA cromosomal, plasmos o plasmidos o DNA extracromosomal,
el que se replica en forma independiente; tiene sus extremos unidos y lleva información para
autorreplicarse, autotransferirse y codifica para más de una propiedad, por ejemplo, resistencia a
varios antibióticos o multirresistencia. También existen los tramposones, segmentos lineales de
DNA que se insertan en diferentes lugares del cromosoma y codifica para una determinada
propiedad.
1. Transformación
Captación de una célula soluble por una célula bacteriana. Para que este proceso ocurra se requieren
ciertas condiciones:
 Debe haber DNA soluble, esto es, segmentos pequeños de DNA en el medio; para ello debe
haber lisis de la célula dadora, la que puede darse en forma espontánea o ser inducida en
laboratorio.
 La célula receptora debe estar en competencia, o sea, con su permeabilidad alterada.
 Alta homología entre ambos DNA.
Por este mecanismo la célula receptora adquiere una propiedad. Esto ocurre en forma normal, pero a
muy baja frecuencia, dadas las restricciones. Este proceso es la base de la manipulación genética,
por ej: se pueden introducir plasmidios alterando la permeabilidad con CaCl2.
2. Transducción:
Paso de DNA de una bacteria a otra a través de un fago (bacteriófago) o de un virus. Hay virus con
DNA y otros con RNA. Cuando un fago ataca a una bacteria ingresa su material genético, se
apodera de su maquinaria enzimática y degrada el núcleo; una etapa posterior consiste en el
ensamble, con el fin de liberar virus maduros, aquí algunos pueden ensamblar segmentos de DNA
bacteriano; luego son liberados al medio. El fago con DNA bacteriano puede infectar a otra bacteria
e insertar su material genético.
Mediante un fago, una bacteria puede adquirir una propiedad. Este mecanismo tiene restricciones:
 Del fago: hay especificidad entre el fago y la célula huésped.
 Lisogenia: el fago puede permanecer en el cromosoma bacteriano sin que se multiplique,
codificando solo para su propiedad.
 Las endonucleasas o enzimas de restricción degradan DNA constantemente; reconoce el DNA
extraño porque metila el propio; por eso el DNA extraño debe poseer secuencias que no sean
degradadas por estas enzimas de restricción.
Existen 2 posibilidades
 Vía lítica: el fago se puede apoderar del aparato enzimático, reproducirse y llevar a la muerte
celular.
 Lisogenia: la célula se multiplica con el fago incorporado.
Hay infecciones que se producen solo en bacterias lisogénicas, como la difteria.
Esteban Arriagada
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3. Conjugación
Paso de material genético por medio de un contacto entre la célula dadora y la receptora a través de
una estructura rígida llamada pili, sintetizado extracromosomalmente, por lo que la célula dadora
deberá tener este plasmidio. Los plasmidos son autorreplicables y autotransferibles, por lo que la
célula dadora no lo pierde. Los plasmidos son circulares y llevan genes que permiten la replicación,
transferencia y otros genes para varias propiedades. Ocurre naturalmente y a alta frecuencia.
Hay diferentes tipos de plasmidos:
 Factor F: factor sexual o de fertilidad; su única función es sintetizar el pili. La dadora es F+, la
receptora, F-.
 Factor R: factor de resistencia, formado por un factor RTF (factor de transferencia de resistencia,
genes para pili) y determinantes de resistencia (resistencia para algún antibiótico, luz UV, etc).
R+ es dadora, codifica multirresistencia; al conjugarse con una R- sensible a antibióticos, en 1
minuto la convierte en R+. Esto tiene importancia clínica porque pueden haber epidemias de R+.
 Factores de virulencia: codifican propiedades que le permiten producir enfermedades, por ej:
- Síntesis de fimbrias: que le permiten a la bacteria adherirse.
- Producción de toxinas.
- Producción de sideróforos, capaces de captar fierro, lo que permite a la bacteria reproducirse.
El plasmidio se separa en sus 2 hebras, una pasa a la receptora, y ambas sirven de molde para
sintetizar la complementaria. Este mecanismo está descrito para bacterias Gram negativas. En el
caso de las Gram positivas, estas liberan ferohormonas. No se sabe como pasan de Gram positivas a
Gram negativas.
Este proceso ocurre a muy alta frecuencia, casi no hay restricción. Ocurre entre Gram positivas y
negativas, entre aeróbicas y anaeróbicas, entre las que afectan al hombre y a las plantas, etc.
En la conjugación se traspasa más de una propiedad. Ocurre sobre todo donde hay una gran cantidad
de bacterias (dientes). El encuentro entre dadora y receptora es al azar, pero la receptora debe tener
un sitio de unión para el pili.
Si no hay presión selectiva el plasmidio se pierde. En cambio, en la mutación, la presión selectiva
hace que el cambio permanezca en el tiempo.
AGENTES ANTIBACTERIANOS
Tienen por función evitar la multiplicación bacteriana.
a) Agentes físicos
 Calor: seco (horno), húmedo (autoclave: averiguar temperatura y tiempo para esterilizado).
 Radiaciones: rayos gama, rayos X.
 Frío: congelar – descongelar.
b) Agentes químicos
 Antisépticos: sustancias químicas que se aplican en tejidos vivos.
 Desinfectantes: sustancia química que se usa en materias inertes. Una misma sustancia puede
ser antiséptica y desinfectante dependiendo de la concentración.
c) Procedimientos mecánicos
 Filtración
 Centrifugación
 Ultrasonido.
Que un material sea estéril significa que no existe en él ningún microorganismo; es un concepto del
todo o nada.
Esteban Arriagada
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Microbiología
ANTIBIÓTICOS
Dentro de las sustancias químicas se encuentran los antibióticos, que son sustancias naturales
producidas por microorganismos, como bacterias y hongos, y que presentan actividad contra otros
microorganismos. Hoy la mayoría de los antibióticos se obtienen de elementos sintéticos o
semisintéticos, conservando un núcleo básico.
Usos de los antibióticos
 Tratamiento de un proceso infeccioso.
 Profilaxis específica: por ejemplo, frente a la meningitis meningocócica, que es epidémica, se
vacunó a toda la población con rifampicina.
 Profilaxis inespecífica: administrado a una persona con riesgo de generar un proceso infeccioso;
por ejemplo, en cirugías intestinales, donde pueden haber salido bacterias patógenas a otros
tejidos; ante una extracción de una pieza dentaria se recomienda la administración previa de
antibióticos, por la entrada a la sangre de bacterias de la cavidad bucal, como el streptococcus
viridans, que produce endocarditis.
Ambas profilaxis son preventivas.
Actividad de los antibióticos:
 Amplio espectro: capacidad de actuar sobre bacterias Gram positivas y Gram negativas, lo que
no significa que actúen sobre todas ellas, pues hay excepciones. Por lo general se usan cuando se
desconoce la etiología de la enfermedad.
 Reducido espectro: actúa sobre Gram positivas o negativas; generalmente los de uso clínico
actúan sobre Gram positivas. Hay menos antibióticos para Gram negativas, ya que estas
presentan una membrana externa que constituye una barrera de impermeabilidad; esta membrana
está estabilizada por iones de calcio, por lo que un quelante de calcio (atrapa calcio) la puede
desestabilizar, con lo que deja de ser una barrera de impermeabilidad. En muchos casos el
reducido espectro de un antibiótico se debe a esta membrana externa, lo que no significa que
tenga menos potencia.
Características
 Toxicidad selectiva: que actúa solo sobre bacterias, matando tanto a las bacterias patógenas
como a las no patógenas; de esta manera puede alterar la flora normal produciendo, por ejemplo,
molestias gastrointestinales; un tratamiento prolongado puede llevar a infección postratamiento,
porque desaparece la flora normal.
 Estabilidad, bajo costo y fácil de administrar.
 Buena distribución tisular: que llegue al tejido donde está la infección en buena concentración,
sobre todo a los tejidos ricos en lípidos, donde no llegan los hidrofílicos; es difícil llegar a la
próstata, senos nasales, etc.
 No presenta reacciones adversas: aunque ninguno es inofensivo (flora intestinal).
Efectos producidos por la acción de agentes antibacterianos.
1. Efecto subinhibitorio
Se da a concentraciones muy por debajo de la CMI; es posible observar algunos efectos:
 Alteraciones morfológicas: los basilos quedan como filamentos.
 Alteraciones fisiológicas (disminución de la velocidad de multiplicación)
Esteban Arriagada
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2. Efecto inhibitorio
La concentración a la cual se produce este efecto se llama CMI: menor concentración de antibiótico
que inhibe el desarrollo bacteriano.
CMI = 8
3. Muerte bacteriana
Se obtiene la muerte bacteriana cuando se produce la
disminución del 99,9% del inóculo (número inicial de
bacterias). Para saber si la bacteria está viva o muerta, se
cultiva la bacteria sin antibiótico.
CMB: mínima concentración de antibiótico para producir la
muerte, o concentración mínima bactericida.
32 16
8
4
2
1
Clasificación de acuerdo al efecto:
 Antibiótico bacteriostático: cuando un antibiótico, para
un tejido y una bacteria determinada, sólo produce efecto
inhibitorio.
 Bactericida: antibiótico que mata las bacterias.
Estos términos están relacionados, in vivo, con la
farmacocinética y con la concentración orgánica que se
alcanza en un determinado tejido. Si la concentración
orgánica corresponde a la concentración bactericida se
CMB = 16
obtendrá efecto bactericida, si es menor, actuará solo como
bacteriostático.
4. Efecto postantibiótico
Tiempo que la bacteria requiere para recuperarse de la exposición a algún antibiótico. Se mide
en horas. Este tiempo es variable y depende de la cepa y del antibiótico. En algunos casos la bacteria
requiere de un período prolongado (2-3 hrs.) para prepararse para la multiplicación; esto ha
permitido separar las dosis, incluso algunos antibióticos se administran una vez al día.
Para determinar el efecto de un antibiótico sobre una bacteria se realiza lo que se conoce como
antibiograma. Consiste en inocular una bacteria sobre una placa de agar y agregar sobre ella discos
que contienen antibióticos. Luego de 24 hrs se observan o no halos de inhibición. Se mide el
diámetro del halo y de acuerdo a tablas internacionales se determina si la bacteria cae en la categoría
de susceptible, intermedia o resistente.
Una vez depositado el antibiótico sobre el agar este comienza a difundir; en el límite del halo
transparente la bacteria se encontró con la CMI, porque al difundir se obtienen gradientes de
concentración del antibiótico, disminuyendo hacia la periferia. Así, para una bacteria, mientras
mayor sea el halo, resulta más susceptible; y una bacteria que carezca de halo de inhibición es
resistente para un antibiótico.
Patógeno intrahospitalario
A nivel hospitalario se encuentran bacterias capaces de resistir a 10 o más antibióticos; son
multirresistentes y por tanto muy difíciles de tratar.
- Klebsiella sp.
- Acinetobacter sp.
- Pseudomonas
- Staphylococcus aureus MR (SAMR: meticilino resistente) que causa infecciones de huesos;
quedan solo 2 antibóticos a los que no es resistente.
Esteban Arriagada
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Mecanismos de acción de los agentes antibacterianos
Alteran procesos fisiológicos bacterianos:
 Inhibición de la síntesis de peptidoglican, cuya ausencia hace que la bacteria se rompa. Ej: lactámicos, glicopectídicos.
 Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos, inhibiendo la síntesis de bases nitrogenadas o de
enzimas como DNA girasa. La rifampisina inhibe la RNA polimerasa. Las quinolonas inhiben la
DNA polimerasa.
 Inhibición de la síntesis de proteínas a distintos niveles.
 Alteración de la membrana citoplasmática; estos antibióticos tienen cierta toxicidad, por lo que
se aplican en forma tópica.
RESISTENCIA BACTERIANA A LOS ANTIBIÓTICOS
Frente a un antibiótico determinado una bacteria es capaz de sobrevivir; esto se da cuando
hay presión selectiva por la presencia de antibióticos. Una bacteria es resistente cuando se CMI está
aumentada y la concentración de antibióticos que se requiere para impedir que se multiplique es
mayor que la que se puede alcanzar orgánicamente.
Mecanismos de resistencia orgánica a antibióticos:
 Inactivación de enzimas: la bacteria produce enzimas capaces de inactivar los antibióticos; el
antibiótico penetra a la bacteria y es inactivado por enzimas. La gran mayoría de las enzimas
inactivantes (como la familia -lactamasa que actúa contra los antibióticos del grupo lactámicos) se encuentra ubicada en el espacio periplasmático, impidiendo que los antibióticos
alcancen su sitio blanco.
 Modificación enzimática: la bacteria sintetiza enzimas que modifican químicamente a estos
compuestos. Ej: enzimas modificantes de aminoglicósidos, capaces de adenilar, fosforilar y
acetilar, perdiendo el antibiótico su capacidad antibacteriana.
 Eflujo: la bacteria sintetiza proteínas ubicadas a nivel de membrana que captan y lanzan el
antibiótico al exterior por medio de unas bombas.
En algunas cepas de bacterias se da:
- Impermeabilidad: el antibiótico no llega a su sitio blanco porque la membrana es impermeable.
Por las porinas pasan compuestos hidrofílicos, la bacteria en algunos casos los cierra, en otros,
controla su número.
- Mutación: la bacteria puede mutar el sitio blanco.
Los 3 primeros mecanismos son los más importantes porque pueden ser transferidos; la síntesis de
enzimas se encuentra codificada en los plasmidos, y este puede ser transferido a otras bacterias, por
ejemplo, por conjugación.
Esteban Arriagada
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GRUPOS DE ANTIBIÓTICOS
1. Antibióticos -lactámicos
Constituyen el grupo de mayor uso. Existen 2 familias: penicilinas y cefalosporinas.
Características generales:
 Inhiben la síntesis del peptidoglican: se une a unas proteínas (PBP: proteínas capaces de unir
penicilina) que participan en la síntesis del peptidoglican, se encuentran a nivel de la membrana
citoplasmática. En bacterias Gram negativas deben entrar por las porinas. Cuando se une el lactámico se inactivan esas proteínas, así pierde la presión osmótica interna.
 Son bactericidas.
1.1. Penicilinas
Hay 2 clasificaciones:
 De reducido espectro antibacteriano: con actividad preferente sobre bacterias Gram positivas.
 Penicilinas estreptocócicas: infecciones cuyo agente es un estreptococos piogenes que
produce faringoamigdalitis de origen bacteriano.
- Parenterales: bencilpenicilina: es el más antiguo y el origen de los demás, que tienen un
núcleo en común.
Espectro de la actividad de bencilpenicilina:
- Streptococcus pyogenes.
- Streptococcus pneumoniae.
- Streptococcus -hemolítico no grupo A
- Streptococcus viridans
- Staphylococcus aureus no productor de -lactamasa (en Chile un 80% la produce)
- Staphylococcus coagulasa negativo no productor de -lactamasa
- Neisseria gonorrhoeae no productor de -lactamasa
- Neisseria meningitidis no productor de -lactamasa
- Orales: fenoximetilpenicilina, fenoxietilpenicilina. No se diferencia con la anterior
químicamente, sino solo en la forma de administración.
 Penicilinas
antiestafilocócicas:
penicilinas
isoxazólicas,
son
exclusivamente
antiestafilococos:
- Cloxacilina
- Flucloxacilina: deriva de la cloxacilina, se le ha agregado un radical flúor, lo que ha
aumentado su absorción.
A ambos se le han incorporado grandes radicales, lo que ha permitido que resistan la
acción de la -lactamasa por impedimento estérico, ahora la enzima no se une al sustrato.
 De amplio espectro antibacteriano: gracias a los radicales penetran por las porinas
 Sin actividad sobre pseudomonas aeruginosa: aminopenicilinas:
- Ampicilina: se absorve solo un 20 a 30%, por lo que se recomienda para infecciones
gastrointestinales.
- Amoxicilina: deriva de la ampicilina, se diferencia en un radical hidroxilo, lo que ha
aumentado su absorción intestinal a un 80%.
- Asociaciones con inhibidores -lactamasa: las -lactamasa es una familia de enzimas; se
usa el antibiótico más un inhibidor de esta enzima, así existe la mezcla: ampicilinasulbactam (cromosomal), amoxicilina-ácido clavulánico (plasmidiales), piperaciclinatazobactan, etc. No inhiben todas las enzimas, solo algunas de ellas.
Esteban Arriagada
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Microbiología

Con actividad sobre pseudomonas aeruginosa:
- Carboxipenicilinas: carbenicilina.
- Ureidopenicinas:
- Piperacilina.
- Azlocilina.
- Mezlocilina.
1.2. Cefalosporinas, espectro de actividad antibacteriana:
 Primera generación: marcada actividad sobre Gram positivas.
 Bacterias Gram positivas:
- Staphylococcus aureus, s. Coagulasa negativo.
- Streptococcus pyogenes.
- Streptococcus pneumoniae.
 Inactivas sobre staphylococcus aureus oxar, etc.
 Segunda generación: se mantiene su espectro en Gram positivas, se amplió a las Gram negativas;
se aumentó la penetración al líquido céfalo raquídeo.
 Bacterias Gram negativa: enterobacteriaceae.
 Inactivas sobre proteus indol, enterobacter spp, etc.
 Tercera generación: de espectro aumentado; su uso clínico está dirigido a Gram negativa y a
bacterias multirresistentes.
 Bacterias Gram positivas: staphylococcus, streptococcus spp.
 Bacterias Gram negativas: enterobacteriaceae, pseudomonas spp, acinetobacter..
 Cuarta generación: cefalosporina iónica dipolar, lo que le permite entrar a la membrana externa
más rápidamente; tiene buena afinidad por PBP esencial; baja afinidad por -lactamasa de
origen cromosomal y plasmídico. Estas presentan ventajas sobre las de tervera generación, pero
ya se han detectado resistencia en algunas cepas.
A nivel intrahospitalario hay muchas cepas resistentes a estos compuestos; cuando recién
aparecieron, las cepas eran sensibles. La resistencia está dada por la –lactamasa; la enzima
–lactamasa de espectro extendido es una mutación de la –lactamasa.
1ª generación
Vía parenteral
Cefazolina
Cefalotina
Cefapirina
Vía bucal
Cefadina
Cefalexina
Cefadroxil
Grupos principales de cefalosporinas
2ª generación
3ª generación
Vía parenteral
Vía parenteral
Cefamandol
Cefoperazona
Cefmetazol
Cefotaxima
Cefonicida
Ceftazidima
Celoronida
Ceftizoxima
Cefotetan
Ceftriaxona
Cefoxitina
Vía bucal
Cefuroxima
Cefixima
Vía bucal
Cefaclor
Cefopodoxima proxetil
Cefprozil
Cefuroxima axetil
loracarbel
4ª generación
Vía parenteral
cefepima
Esteban Arriagada
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2. Macrólidas
Naturales
Roxitromicina – Oleandomicina – Espiramicina – Josamicina - Midecamicina
Semisintéticos
Eritromicina - Claritromicina – Azitromicina – Miocamicina - Rokitamicina
Estructura química
Anillo lactona de 12 a 16 átomos con uno o más azúcares unidos por enlaces glucosídicos.
Características
 Bacteriostáticos o bactericidas
 Efecto postantibiótico prolongado
 Buena penetración a tejidos, actúa en bacterias intracelulares (que se multiplican dentro de la
célula), incluso dentro de macrófagos.
 Penetración a macrófagos
 No penetran al L.C.R.
 Son de reducido espectro, sobre todo la eritromicina; esta se asemeja mucho a la
bencilpenicilina, por lo que su uso está dirigido a los estreptococos; como una de las reacciones
adversas de los -lactámicos es la hipersensibilidad, frente a estreptococos la eritromicina es el
antibiótico alternativo. La eritromicina se administra por vía oral (la bencilpenicilina por vía
parenteral), pero es un poco más lenta.
Mecanismo de acción: Inhiben la síntesis proteica
Buscando macrólidas de mayor espectro se han hallado los semisintéticos, de los cuales los más
nuevos son claritromicina y azitromicina. Estos tienen las siguientes características:
 Mayor actividad sobre Gram positivas y Gram negativas.
 Mayor espectro de acción.
 Propiedades farmocinéticas y farmocodinámicas más favorables.
 Se administran por vía oral.
 Vida media mayor que la eritromicina.
 Mejor tolerancia, con menor riesgo de toxicidad.
 Efecto post antibiótico más largo. La azitromicina se administra una vez al día, lo que ha hecho
que su uso sea exagerado.
Espectro de acción:
 Gram positivas: - Staphylococcus spp.
- Streptococcus pneumoniae.
- Streptococcus pyogenes.
- Corynebacterium spp. (difteria)
 Gram negativas
- Neisseria gonorrhoeae
- Neisseria meningitidis
- Moraxella catarrhalis
- Mycoplasma spp
- Chlamydia
Esteban Arriagada
Microbiología
13
La claritromicina se ha usado contra bacterias del género mycobacterium, que producen
tuberculosis pulmonar.
Las macrólidas presentan resistencia cruzada entre ellas: si una bacteria presenta resistencia
para un antibiótico, se hace resistente a todos los demás representantes del grupo de las macrólidas.
3. Tetraciclinas
 Amplio espectro de actividad: sobre bacterias Gram positivas y negativas, aerobias y anaerobias
(no todos los antibióticos actúan sobre anaerobicas), también sobre las que se multiplican
intracelularmente:
- Mycoplasma
- Chlamydia
- Mycobacterium
- Rickettsia
- Helicobacter
- Listeria
- Protozoos parásitos.
 Primariamente son bacteriostáticos, excepcionalmente tienen efecto bactericida.
 Inhiben la síntesis proteica, a otro nivel de las macrólidas.
 No presentan toxicidad severa, aunque inhiben la síntesis proteica en mitocondrias.
 Buena absorción gastrointestinal.
 Pueden atravesar la placenta; se pueden acumular en huesos y dientes, por lo que no se
administran durante el embarazo.
Efectos adversos y toxicidad
 Pueden causar toxicidad hepática en pacientes nefrópatas.
 Coloración gris marrón a amarilla en los dientes en el 80% de los niños que se tratan con
tretaciclina:
- Efecto permanente
- Hipoplasia de esmalte y depresión del sistema esquelético en prematuros.
 Sobreinfección
- Colitir pseudomembranosa
- Monoliasis oral o vaginal
Análogos de tetraciclina
 De acción corta: clortetraciclina
 De acción intermedia
 De acción prolongada.
TAREA: revisar
 Aminoglicósidos (para Gram negativas multirresistentes; uso intrahospitalario; produce
nefrotoxicidad y ototoxicidad).
 Metronidazol (acción sobre anaeróbicas)
 Lincomicinas (acción en gram positivas)
 Glicopeptídicos acción en Gram positivas; en este grupo se encuentra la vancomicina (que se
administra bajo hospitalización) y la teicoplanina (oral) que constituyen la única alternativa
contra staphylococcus aureus meticilino resistente S.A.M.R.
Esteban Arriagada