Generalidades de los antibióticos

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Índice

Introducción:        1

Descubrimiento de la penicilina        1

Generalidades de los antibióticos.        2

Definición de antibiótico        2

Diferencias de algunos conceptos        2

Origen de los antibióticos:        3

Los antibióticos pueden dividirse en dos clases:        3

Figura 1. Estructura del anillo β-lactámico.        4

Esquema de una célula procarionte        5

Mecanismos de inhibición.        6

Inhibidores de síntesis de pared        6

Resumen de la pared celular        7

Alteración de la membrana        9

Inhibición de la síntesis de proteínas        10

Interferencia de la síntesis de ácidos nucleicos        10

Interferencia de la síntesis de metabolitos.        10

Resumen de los mecanismos de acción de los antibióticos        10

Resistencia a antibióticos        12

Algunas modificaciones ocurren en la bacteria e inactivan al antibiótico.        13

Cefamicinas        16

Cefalosporinas.        17

Estructura química        17

Mecanismo de acción        18

Resistencia        18

Resistencia a las cefalosporinas:        18

Espectro antibacteriano        24

Ruta metabólica        25

Generalidades del hongo        25

Bibliografía        27

Introducción:  

Las bacterias fueron las primeras formas de vida que aparecieron en la tierra, viven en el suelo, agua, en la piel, incluso dentro de nuestro organismo y muchas de ellas son inofensivas y beneficiosas ya sea ayudando a la digestión o a la inmunidad, sin embargo ciertas bacterias pueden causar infecciones peligrosas, por lo que se ha desarrollado antibióticos que combaten estos microorganismos, estos provienen de origen natural o sintetizados a partir de productos químicos matando a la bacteria, interrumpiendo la síntesis de la pared celular, o bloqueando la síntesis de proteínas. Todo esto sin producir efectos tóxicos.

Descubrimiento de la penicilina

El nacimiento oficial y reconocimiento de la Penicilina se da en septiembre de 1928, por Alexander Fleming.

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Abrió su placa por algunos segundos para sembrar Staphylococcus aureus y lo curioso fue que, en el piso de abajo del Laboratorio de Fleming, un micólogo estaba cultivando Penicillum notatum, por lo que al no existir forma de evitar que las esporas llegan a la atmósfera, estas livianas partículas inundaban el ambiente del laboratorio de Fleming. Dado que Fleming salía de vacaciones por dos semanas, en vez de poner las placas en el incubador a 37°C, las dejó a temperatura ambiente, y el hongo se desarrolla sin problemas a temperatura ambiente.

A su regreso, encuentra entonces la ahora famosa placa con el cultivo de Staphylococcus contaminada con Penicillium, cuyas colonias producían una amplia zona de inhibición del crecimiento de la bacteria.

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A diferencia de Tyndall que también observó este comportamiento, pero que no le fue de gran importancia porque en ese entonces no se sabía que las bacterias causan enfermedades, Fleming decidió investigar este fenómeno, en vez de descartar una placa que parecía contaminada, y fue capaz de ver que ahí había algo notable e interesante que merecía una mayor investigación.

Fleming probó la actividad inhibitoria del hongo sobre diferentes cepas bacterianas.

Generalidades de los antibióticos.

Definición de antibiótico

Sustancia química producida por el metabolismo de microorganismos, que desarrollan una actividad antimicrobiana capaz de inducir la muerte o la detención del crecimiento de bacterias, virus u hongos. (Fernando P, 2004)

Diferencias de algunos conceptos  

Antimicrobiano: sustancias químicas que son capaces de inhibir o destruir microorganismos sin producir efectos tóxicos. 

Antibiótico: es una sustancia química producida por un microorganismo que va hacer el mismo efecto de inhibir su crecimiento o destruirlo.

Quimioterapéutico: sustancia química sintetizada.

Origen de los antibióticos:

• Natural o biológico: Se obtiene de cultivos de microorganismos que pueden ser hongos o bacterias.  

• Penicilina  
• Cloranfenicol.

• Semisintético: A partir de un núcleo básico de un agente obtenido de forma natural, se modifican algunas de sus características químicas.

• Ampicilina  

• Sintético: Generados mediante la síntesis química.

• Sulfas

Los antibióticos pueden dividirse en dos clases:

• bactericidas (matan a la bacteria)  
• bacteriostáticos (Inhiben el crecimiento del microorganismo). 

El núcleo esencial de la penicilina es un anillo de cuatro miembros llamado anillo β-lactámico

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Figura 1. Estructura del anillo β-lactámico.

Las modificaciones de esta estructura básica han dado paso al desarrollo de varios compuestos antibacterianos, cada uno de los cuales tiene su propio espectro característico de actividad y propiedades farmacocinéticas. Las cuales incluyen penicilinas, cefalosporinas, carbapenems y monobactams.

Las penicilinas consisten en un anillo tiazolidina unido a un anillo β-lactámico que se modifica por una cadena lateral variable R.

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Figura 2. La estructura matriz de todas las penicilinas es el ácido 6-aminopenicilanico (6APA), que consiste en un anillo de tiazolidina condensado con un anillo B-lactamico y lleva una cadena lateral variable en la posición 6. La cadena lateral se ha manipulado para producir numerosos derivados de penicilina que cuentan con propiedades farmacológicas y espectro antibacteriano de actividad alterados.

Esquema de una célula procarionte  

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Figura 3. muestra la composición y organización de los elementos que integran la célula de los organismos procariontes  

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figura 4. comparación de la pared celular para bacterias gram + y gram -. *Ayuda a determinar la forma de una bacteria y proporciona un soporte estructural necesario para mantener una bacteria.

Mecanismos de inhibición.

Inhibidores de síntesis de pared

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Figura 5. Sitios donde se puede atacar para inhibir la síntesis de la pared bacteriana.

Fuera de la bacteria vamos a tener el peptidoglicano también llamado mureína, que se caracteriza por la unión de subunidades  N-acetilglucosamina y el ácido N-acetilmurámico, estas tienen que unirse por transpeptidación.

Estas subunidades se tienen que sintetizar en el interior de la bacteria.  

La fosforilación de la N-acetilglucosamina y la unión de la D-alanina a N-acetilmurámico, son sitios blancos donde se pueden utilizar antibióticos como la fosfomicina para evitar la fosforilación y la cicloserina para evitar la unión de la D-alanina. Básicamente puedo evitar que los precursores se formen y por lo tanto inhibir la síntesis de la pared celular, 2. La Bacitracina provoca que el transportador de subunidades no retorne a la bacteria para traer subunidades a fuera de la bacteria, entonces inhibo el transporte. 3. La proteína tiene que entregar a las subunidades para que se transpeptiden, entonces puedo bloquear a la proteína para que no entregue a las subunidades utilizando vancomicina. 4. Y finalmente una enzima transpeptidasa va a unir las dos subunidades N-acetilglucosamina y el ácido N-acetilmurámico, y formar finalmente la mureína, el péptidoglicano. Por lo que podemos bloquear la enzima gracias a que hay unos sitios de unión donde podemos unir las penicilinas, es decir los grupos farmacológicos como B-lactamicos, cefalosporinas, carbabenemes y monobactamicos van a bloquear la transpeptidación. También se tiene al grupo farmacológico que van a inhibir a los precursores.

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