Resumen 1er parcial Agentes, Mecanismos de defensa y nutrición

PRIMER PARCIAL

Síntesis de proteínas

El ADN es la molécula ocupada de dar la información para formar las moléculas de ARN. Es un proceso anabólico por el cual se sintetizan proteínas catalizadas^[1] por ribosomas. La composición del ADN es una secuencia de nucleótidos, los cuales están formados por una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina y timina/uracilo), un fosfato y un azúcar (desoxirribosa en el ADN, ribosa en el ARN). Las bases nitrogenadas de las dos hebras de ADN están unidas entre sí por puentes de hidrógeno.

En la hebra molde (3’-5’) hay una secuencia promotora, que es una señal de iniciación donde se unen varias proteínas e indicar el sitio de inicio de la transcripción.

El proceso de transcripción se encarga de generar una molécula de ARN mensajero a partir de una hebra de ADN, y ocurre en el núcleo de la célula. Es un proceso altamente selectivo ya que solo transcribe genes individuales cuando se requieren sus productos. Para poder ocurrir necesita ciertas proteínas/enzimas: ARN polimerasa dependiente de ADN (existe la I, II y III), la secuencia promotora, ADN y factores de transcripción (proteínas que activan/inhiben a la ARN polimerasa). Tiene 3 etapas:

Iniciación: La ARN polimerasa se une a la secuencia promotora, la cual se encuentra en inicio del gen. Una vez que se unió, la ARNasa separa las cadenas de ADN para trabajar sobre la hebra molde.

Elongación: La cadena molde de ADN actúa como plantilla para la ARNasa, la cual “lee” el molde y produce nucleótidos complementarios (cambiando timina por uracilo) en sentido 5’-3’. La molécula de ARN que queda tiene la misma información que la cadena codificante.

Terminación: hay una secuencia llamada terminadora que indican que se completó la molécula de ARN. El transcripto es liberado de la ARNasa, y se llama transcripto primario. Luego tiene que sufrir una serie de cambios que hacen que madure:

- Splicing: en este proceso algunas partes del transcripto, llamadas intrones, se cortan y eliminan, y las piezas restantes (exones) se unen. También existe el splicing alternativo en el cual se modifica la ubicación de los exones para obtener distintas proteínas a partir de un mismo gen.

- Se le añade un CAP en el extremo 5’ (7-metilguanosina)

- Se le agrega una cola de poli-A en el extremo 3’ (entre 80-200 adeninas)

Existen 3 tipos de ARN:

ARNm: su función es ser el portador del código genético que codifica las proteínas. Se produce en el núcleo y se traduce en el citoplasma (ribosomas).

ARNr: se encuentra en el citoplasma y forma un componente estructural y funcional del ribosoma. Está compuesto por dos subunidades (mayor y menor) que se asocian y disocian a lo largo de la traducción.

ARNt: es una cadena de ARN plegada sobre su misma por puentes de hidrógeno. Existen 32 tipos de ARNt, y cada uno contiene un ANTICODÓN específico, que es una secuencia de 3 nucleótidos complementaria al codón codificante del ARNm. También poseen otra zona donde se unen los aminoácidos que van a formar la cadena polipeptídica. Cada anticodón puede unirse a +1 aminoácido.

Una vez creado el ARNm, este viaja al citoplasma para comenzar con la traducción. Es un proceso en el cual la información genética del ARNm se interpreta leyendo de a 3 nucleótidos (codón), los cuales codifican para un aminoácido específico. Ocurre en el citoplasma. Por cada aminoácido que se une, se consumen 4 ATP.

En cuanto a los codones, existen 64 tripletes (3 son de terminación: UAA, UAG, UGA). La secuencia comprendida entre AUG (codón de inicio) y el codón stop se denomina cistrón. Al igual que la transcripción, tiene 3 etapas:

Iniciación: el ribosoma, compuesto por las dos subunidades y los espacios “P” y “A” (cada uno para un codón), se ensambla alrededor de la molécula de ARNm que se leerá. Cuando encuentra el codón de inicio, se une a su anticodón en el ARNt (el cual contiene el aminoácido metionina), y el codón que se encuentra en el espacio contiguo también lo hace. Este conjunto es conocido como complejo de iniciación.

Elongación: los dos aminoácidos unidos a los ARNt se unen por un enlace peptídico y el ribosoma se corre de lugar, liberando un espacio, el cual lo ocupará otro codón y se unirá con su anticodón. Los aminoácidos se van uniendo por enlace peptídico a medida que el ribosoma se corre de lugar, hasta llegar al codón stop.

Terminación: cuando un codón stop entra al ribosoma, la cadena polipeptídica se libera. Los ARNt libres van a buscar otros aminoácidos,

Luego de codificarse la cadena polipeptídica, sufre algunas modificaciones:

- eliminación de residuos terminales o internos.

- unión de glúcidos.

- unión de grupos prostéticos.

- modificación química de algunas cadenas laterales.

- procesamiento y unión a otros polipéptidos para formar una proteína funcional.

Antimicrobianos

Antes de hablar de antimicrobianos, hay dos conceptos clave:

- Infección autolimitante: el propio sistema inmune puede controlarla sin necesidad de usar antibióticos.

- Inóculo: número de bacterias.

Los antibacterianos se clasifican según su:

• ESTRUCTURA QUÍMICA: se agrupan en familias con estructura química similar o relacionada. Se clasifican en betalactámicos  (penicilina, cefalosporina, inhibidores de betalactamasa), tetraciclinas (ácido clavulánico + amoxicilina), quinolonas (levofloxacina), macrólidos (azitromicina), glucopéptidos y aminoglucosidos.
• ESPECTRO DE ACCIÓN: están los antibióticos de amplio espectro, como las tetraciclinas, las cuales intervienen en el crecimiento de una gran cantidad de bacterias. Luego están los de espectro medio, como los macrólidos, que actúan frente a un número limitado de bacterias. Y por último los de bajo espectro, que funcionan en un pequeño número de bacterias.
• ACCIÓN ANTIBACTERIANA: pueden ser bactericidas (muerte bacteriana irreversible -> betalactámicos, quinolonas, aminoglucosidos, glucopéptidos) o bacteriostáticos (bloquean el desarrollo de forma reversible -> tetraciclinas, macrólidos)
• MECANISMOS DE ACCIÓN: dentro de estos se clasifican en:

- Inhibidores de la síntesis de la pared celular. Betalactámicos (inhiben la síntesis de la PC y activan enzimas autolíticas que lisan la bacteria), glucopéptidos (interfieren en la síntesis de la PC al unirse al extremo D-alanina de las cadenas polipeptídicas) y bacitracina (inhibe la síntesis de la PC al inhibir la desfosforilación de una proteína estructural).

- Inhibidores de la permeabilidad de membranas (polipéptidos). Interactúan con la membrana plasmática modificando la estructura lipídica, lo que altera la permeabilidad y el metabolismo celular.

- Inhibidores de la síntesis de proteínas. Actuan inhibiendo las subunidades del ribosoma bacteriano: subunidad 30s (tetraciclinas, aminoglucósidos), subunidad 50s (macrólidos, cloranfenicol, cetólidos).

- Inhibidores de la síntesis de ácidos nucleicos (quinolonas, rifampicina y sulfamidas).

- CONCENTRACIÓN INHIBITORIA MÍNIMA (diluciones seriadas): se refiere a la concentración más baja de un antibacteriano que impide el crecimiento de una bacteria después de su inoculación. Sirve para confirmar la resistencia de un microorganismo a un agente. Se realizan las diluciones seriadas y luego se incuba, al sacarlo se observan los tubos y en el primero que no se note turbidez se considera el CIM.

- CONCENTRACIÓN BACTERICIDA MÍNIMA (placas de ágar): es la menor concentración capaz de matar a un inóculo de bacterias (no se muestra ningún crecimiento en las placas de ágar). Una vez conseguido el CIM, se deben sembrar todas las diluciones a partir de él e incubar por 24 hs. En la placa donde no se vean colonias se corresponde la CBM.

- ANTIBIOGRAMA POR DIFUSIÓN (discos de papel con antimicrobiano): a partir del disco se encuentra una primera zona de inhibición completa, luego una zona de recrecimiento, otra de inhibición parcial y finalmente una zona donde ya no hace efecto el antibiótico.

Según la respuesta de las bacterias al antibiótico se clasifican en:

- Sensibles: la infección ocasionada por la bacteria para la que se ha sacado el CIM puede ser tratada adecuadamente con las concentraciones habituales del ATB.

- Intermedio: la CIM o el halo se aproximan a las concentraciones máximas de ATB alcanzables en sangre y tejidos.

- Resistente: bacterias que no se inhiben con las concentraciones máximas de ATB alcanzables en sangre o tejidos.

Mecanismos de resistencia bacteriana

Se refieren a la capacidad de las bacterias de soportar los efectos de los ATB. Se adquieren mediante plásmidos o trasposones. Según la localización pueden ser cromosómicos (fijos), plasmídicos o trasposónicos (transferibles). Se pueden transferir por conjugación, por traducción (bacteriófagos) o por transformación (pili). Además, su expresión puede ser constitutiva (se produce todo el tiempo), inducible (se produce después de la exposición al estímulo) o constitutiva inducible (hiperproducción en presencia de estímulo).

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