Control microbiológico

TEMA VI CONTROL MICROBIOLÓGICO
QUIMIOTERAPIA ANTIMICROBIANA
La idea de un agente antimicrobiano ya fue lanzada por Ehrlich, con su Teoría de la bala mágica, que
consistía en aplicar sustancias que sólo matasen al patógeno y no al hospedador.
AGENTES QUIMIOTERAPÉUTICOS
Son aquellos que, por su escasa toxicidad, no afectan al paciente.
En función a su origen, los clasificamos en:
• Naturales: Antibióticos
• Sintéticos: Sintéticos
• Semisintéticos: Agentes naturales a los que se les adiciona uno o varios radicales mediante métodos
químicos.
En función del tipo de microorganismo al que son sensibles, los clasificamos en:
• Antibacterianos
• Antifúngicos
• Antiprotozoarios
• Antivíricos
En función de su espectro de acción, los clasificamos en:
• De amplio espectro: Afecta a muchos microorganismos diferents.
• De espectro reducido. Afectan a muy pocos microorganismos.
En función a su efecto antimicrobiano, los clasificamos en:
• Cidas: Si matan al microorganismo (bactericida)
• Estáticos: Inhiben su crecimiento, pero no los mata.
En función de su eficacia (éxito), que se determina por distintos parámetros:
• Dosis terapéutica: Dosis a la que ese compuesto se emplea clínicamente para curar una infección.
• Dosis tóxica: Dosis a la que el compuesto es tóxico para el hospedador.
• Índice terapéutico: Es el cociente de dosis tóxica y dosis terapéutica. Cuanto mayor es, mejor es el
compuesto. (dosis tóxica/dosis terapéutica)
• Concentración mínima inhibitoria, CMI: Es la mínima concentración del compuesto que inhibe el
crecimiento de un microorganismo patógeno
• Concentración mínima letal, CML: Es la concéntración mínima del compuesto que mata a un
microorganismo patógeno.
Los compuestos cidas tienen una CML de 2 a 4 veces mayor a la CMI. Para un estático, la CML es de muchos
órdenes mayor a la CMI.
QUIMIOTERAPIA ANTIBACTERIANA
MODO DE ACCIÓN ANTIBACTERIANO. DIANAS TERAPÉUTICAS.
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• Pared celular: La pared celular es la mejor diana para los antibacterianos, ya que nuestras células no
tienen pared. Compuestos que afectan a la pared celular:
· Penicilinas
· Cefalosporinas
· Vancomicina
· Bacitracina
• Membrana plasmática: No es tan selectiva, ya que los eucariotas tienen membrana plasmática.
Compuestos que afectan a la membrana plasmática:
· Polimixinas
Los compuestos que atacan a la membrana plasmática producen poros en ella, y al final acaba muriendo.
• Ribosomas: Los antibacterianos que inhiben la síntesis de proteínas uniéndose a la subunidad 30 s.
son los aminoglicósidos:
· Estreptomicina
· Gentamicina
· Tetraciclinas
Los que se unen a la subunidad 50 s. son:
· Cloranfenicol
· Macrólidos, tales como la eritromicina.
• Síntesis del DNA: Las quinolonas inhiben la DNA−girasa. Ej. Ciprofloxacino (antrax)
• Transcripción: La síntesis del mRNA es inhibida por un grupo de compuestos, entre los que destaca la
rifampicina.
• Antagonistas metabólicos: La PABA inhibe la síntesis de ácido fólico, que se forma a partir del ácido
para−aminobenzoico.
PRINCIPALES QUIMIOTERAPÉUTICOS ANTIBACTERIANOS
1. ANTIBIÓTICOS
PENICILINAS
Producidas por diferentes hongos como Penicillium o Aspergillus. A nivel industrial se obtienen a partir de P.
Chrysogenum. Su estructura básica es el ácido 6−amino−penicilánico, al que se une una cadena lateral. La
parte más importante de este ácido es un anillo −lactánico, formado por tres carbonos y un nitrógeno. Este
anillo es destruído por penicilinasas o −lactanasas. Las bacterias que contienen esta enzima son resistentes,
por tanto, a la penicilina.
Las penicilinas inhiben la síntesis del peptidoglicano de la pared celular. Inhiben una reacción de
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transpeptidación. Además, activan las enzimas propias de la bacteria. Lisa la bacteria. Por ello, la penicilina es
un bactericida.
La penicilina natural (penicilina G o benzil penicilina) está formada por ácido 6−amino−penicilánico y un
bencilo como cadena lateral. Es muy activa frente a bacterias gram +, pero poco activa frente a las gram −.
Debe ser administrada parenteralmente, ya que es sensible al ácido del estómago.
Las penicilinas biosintéticas son aquellas en las que, el grupo que se une al 6−amino penicilánico proviene de
una adición. Añadiendo ácido fenoxiacético al cultivo del hongo, generamos penecilina V o ácido
fenoxiacético. Puede ser administrada oralmente. Su espectro de acción es similar al de la penicilina G.
Las penicilinas más usadas son las semisintéticas: amoxicilina (clamoxil), ampicilina... Al
6−amino−penicilánico se le adiciona, por síntesis química, una cadena lateral variable. Su ventaja e que su
espectro de acción es mayor; son efectivas frente a algunas gram −.
CEFALOSPORINAS
La composición básica de las cefalosporinas es el ácido 7−amino−cefalosporánico y contiene un anillo
−lactánico, y por tanto son antibióticos −lactánicos y pueden ser hidrolizados por microorganismos que
contengan −lactanasas. Son originadas por el hongo Acremanium Chrysogenumy son similares a las
penicilinas.
Presentan un amplio espectro de acción y pueden ser aplicadas a los alérgicos a las penicilinas. Existen 3
grupos:
• Primera generación. Son más efectivas frente a gram + que frente a gram −.
• Segunda generación. Son efectivas frente a ambas gram.
• Tercera generación: Son efectivas frente a gram − y capaces de llegar al SNC a grandes
concentraciones. Son utilizadas frente a enfermedades graves.
AMINOGLUCÓSIDOS
Los aminoglucósidos son aminoazúcares unidos por enlaces glucosídicos. Son producidos por bacterias del
género Streptomyces. Destacan la estreptomicina y la gentamicina. Estos antibióticos son efectivos frente a
gram −. Se unen a la subunidad 30 s. e inhiben la síntesis proteica y además producen errores en la traducción
(confusiones en cadenas).
Los aminoglucósidos son antibióticos de segunda elección, ya que se han descrito numerosas bacterias
resistentes a estos antibióticos, y producen síntomas como sordera, daños renales, hepáticos, vómitos, etc.
TETRACICLINAS
Las tetraciclinas son producidas por bacterias del género Streptomyces y poseen una estructura característica
formada por un anillo llamado naftaceno?. Son bacteriostáticas y tienen un amplio espectro de acción; gram +,
gram −, mycoplasmas (bacterias que carecen de pared celular).
Inhiben la síntesis proteica por medio de la unión a la subunidad 30 s., impidiendo la unión del
aminoacil−t−RNA al locus.
Las tetraciclinas se usan en clínica y en tratamientos largos. Producen diarreas, daños hepáticos, renales, etc.
MACRÓLIDOS
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Los macrólidos están formados por un anillo denominado lactonico?, unido a diversos azúcares. El más
empleado es la eritromicina, producido por Streptomyces erythraeus. Es un antibiótico bacteriostático que
inhibe la síntesis de proteínas por unión a la subunidad 30s. del cromosoma bacteriano. En concreto, inhibe la
elongación de la cadena proteica durante la traducción, ya que impide la translocación del peptidil−t−RNA del
locus A al ¿ ¿.
La eritromicina es un antibiótico que se emplea en personas alérgicas a la penicilina y está recomendada para
la lelgionelosis (Legionella pneumophila)
CLORANFENICOL
El cloranfenicol es producido por la bacteria Streptomyces venozuelae?. Es un antibiótico, pero en la
actualidad se sintetiza químicamente. Es un antibiótico bacteriostático de amplio espectro de acción. Inhibe la
síntesis proteica mediante la unión a la subunidad 30s. del ribosoma. Impide la síntesis de enlaces peptídicos
en las proteínas, produce anemia y disminución del nivel de leucocitos en sangre.
Es el último antibiótico que se utiliza para curar una enfermedad.
POLIPEPTÍDICOS
Los polipeptídicos son polipéptidos unidos por enlaces peptídicos. Son polipéptidos no sintetizados en
ribosomas sino por unas enzimas especiales denominadas peptidosintetasas, que forman y unen enlaces y
péptidos. Algunos de los aminoácidos formados son raros, con configuración D, o fuera del grupo de los 2
aminoácidos esenciales. Ej. D−ornitina.
La bacitracina es el más utilizado, y es produida por Bacillus lichoniformis. Su modo de acción es el
siguiente: Afecta a la síntesis del peptidoglicano de la pared celular. Inhibe el transporte del peptidoglicano
desde la membrana plasmática a su lugar habitual en la pared celular. Esto se debe a la unión de la bacitracina
al bactoprenol (transportador de la molécula).
2. DE SÍNTESIS
SULFAMIDAS
Las sulfamidas presentan una estructura básica que es la sulfamilamida. Son análogos estructurales del ácido
para−aminobenzoico, que es empleado por bacterias para sintetizar ácido fólico, que interviene en la síntesis
de DNA y t−RNA.
Las mujeres no sintetizan ácido fólico. Lo deben tomar como vitamina. Lo que hacen las sulfamidas es inhibir
la síntesis del ácido fólico, compiten con el ácido fólico.
Las sulfamidas se usan poco en clínica, ya que se han descrito numerosas resistencias de bacterias y efectos
secundarios (roncha, eccemas, fiebre... patologías alérgicas en general.)
QUINOLONAS
Son los componentes quimioterapéuticos más caros y más de moda. Su estructura está basada en el anillo
4−quinolona. La primera que se sintetizó fue el ácido nalidíxico, en 1962. Más recientemente se han
sintetizado las fluoroquinolonas porque tienen un átomo de flúor en el centro del anillo. Ej: Ciprofloxacino
(carbunco)
Son bactericidas. Inhiben la DNA−girasa bacteriana implicada en giros negativos en la hélice del DNA,
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necesarios en la transcripción. Inhiben la síntesis del DNA y RNA. Son, por tanto, letales .
Su espectro de acción es amplio y se emplea para el tratamiento de infecciones cutáneas, urinarias, de
transmisión sexual, gastrointestinales... Sus efectos secundarios son gastrointestinales.
¿Por qué ciprofloxacina para el carbunco? La cepa de carbunco se puede manipular genéticamente, y hay que
utilizar un antibiótico para el que aún no se ha descrito resistencia.
QUIMIOTERAPIA ANTIFÚNGICA
Las células de los hongos son eucariotas, y esto implica efectos secundarios en las células humanas, ya que
también son eucariotas. En la actualidad existen numerosas infecciones fúngicas en pacientes
inmunodeprimidos. Ej. Transplantes. No hay un tratamiento altamente eficaz para las infecciones fúngicas.
Existen 3 dianas de ataque:
1. INHIBIDORES DEL ERGOSTEROL
El ergosterol está presente en la membrana plasmática de hongos. En humanos tenemos colesterol. Hay dos
tipos de compuestos que afectan al ergosterol:
ANTIBIÓTICOS POLIÉNICOS
La anfotericina B, producida por Streptomyces, se une al ergosterol de la membrana, alterando la
permeabilidad de ésta, provocando la muerte de la célula. Ej. Enfermedades diseminadas o sistémicas
producidas por Aspergillus fumigatus.
ANTIBIÓTICOS AZOLES
Los azoles inhiben la síntesis del ergosterol, alteran la permeabilidad de la membrana y producen la muerte
celular. Existen 3 azoles:
• Miconazol
• Ketoconazol
• Clotrinazol
Los tres son de uso tópico en forma de crema, en dermatomicosis. Ej. Candidiasis (bucal o vaginal), pie de
atleta... El fluconazol se emplea para infecciones sistemicas, por ejemplo, de la bacteria Candida.
2. INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS
La 5−fluorocistosina se emplea para infecciones sistémicas, como por ejemplo, de Candida. Se integra en la
célula en forma de 5−fluorouracilo y altera la estructura del RNA, por lo que la célula muere.
Los efectos secundarios son similares a los demás efectos antifúngicos; daños hepáticos y renales.
3. INHIBIDORES DE MITOSIS
La grisefulvina? Es un antibiótico producido por Penicillium griseofuvlum?. Es un inhibidor de la
polimerización de mirotúbulos del huso mitótico, con lo que inhibe la división celular. Se emplea tópicamente
o por vía oral, y su efectividad es baja.
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