Antibióticos

María Vijande · 12 marzo, 2019
Para que los antibióticos sean eficaces en una infección es necesario seguir una posología que consiga que en el foco de la infección se alcance una concentración del medicamento superior a la mínima concentración capaz de inhibir la proliferación bacteriana.

Los antibióticos son sustancias químicas producidas por un ser vivo o derivados sintéticos de ellas que matan o impiden el crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles.

Generalmente, son fármacos usados en el tratamiento de infecciones por bacterias. Es por ello por lo que se les conoce como antibacterianos.

Son medicamentos que se utilizan en medicina humana y animal. Generalmente, ayudan a las defensas del individuo hasta que las respuestas locales sean suficientes para controlar la infección.

El objetivo del tratamiento con antibióticos es conseguir la erradicación del microorganismo patógeno. Para ello, es necesario seguir una posología que consiga que en el foco de la infección se alcance una concentración del medicamento superior a la mínima concentración capaz de interferir con la proliferación del microorganismo.

La automedicación con antibióticos supone un serio problema de salud pública. Hablaremos de él más adelante.

Historia de los antibióticos

alexander fleming penicilina antibióticos

Los potentes compuestos antibióticos para el tratamiento de enfermedades humanas causadas por las bacterias, tales como la tuberculosis o la lepra, no se aislaron e identificaron hasta el siglo XX. No obstante, el uso más remoto de los antibióticos tuvo lugar en China hace más de 2500 años.

El primer antibiótico descubierto fue la penicilina. El hallazgo fue en el año 1897 por Ernest Duchesne, en Francia. El científico trabajaba con hongos del género Penicillium. Sin embargo, su trabajo no recibió la atención de la comunidad científica.

Más adelante, Alexander Fleming, un médico británico, estaba cultivando la bacteria Staphylococcus aureus en un plato de agar. El cultivo se contaminó accidentalmente por hongos.

Gracias a ello advirtió que el medio de cultivo alrededor del moho estaba libre de bacterias. Aunque no pudo purificar el material obtenido, plasmó el descubrimiento en la literatura científica. Como el hongo era del género Penicillium, la sustancia que interfería con la proliferación bacteriana se llamaría penicilina.

El descubrimiento de los antibióticos, al igual que otros descubrimientos importantes como el de la anestesia o la adopción de las prácticas higiénicas, revolucionó la medicina y se convirtió en uno de los grandes avances de la historia en materia de salud.

A continuación, veremos los siguientes puntos sobre los antibióticos:

  • Clases de antibióticos
  • Clasificación
  • Resistencia a los antibióticos

Clases de antibióticos

gram positivas gram negativas bacterias pared celular

Estos fármacos pueden ser de amplio espectro o de espectro reducido. Que sean de un tipo u otro dependerá de la eficacia que presenten frente a las bacterias Gram +, Gram – o frente a ambas.

Las bacterias Gram + se caracterizan por estar formadas por una pared celular interna y una pared de peptidoglucano. Se trata de un exoesqueleto que da consistencia y forma esencial para la replicación y supervivencia de la bacteria.

A diferencia de las anteriores, las bacterias Gram – poseen una pared celular más compleja. Tienen una pared celular interna, una pared de peptidoglucano y una bicapa lipídica externa.

Para saber si una bacteria es Gram + o Gram – se realiza la tinción Gram en el laboratorio. Las de signo positivo se tiñen de color azul/morado mientras que las de signo negativo se tiñen de color rojo.

En este sentido, los antibióticos de espectro reducido solamente son eficaces frente a un tipo de bacterias, o Gram + o Gram -. Por el contrario, los de amplio espectro son eficaces frente a los dos tipos de bacterias.

Además de este tipo de antibiótico, hay que diferenciar entre aquellos que son bacteriostáticos y los que son bactericidas. Los primeros son aquellos que inhiben el crecimiento del microorganismo sin inducir su muerte. Por otro lado, los bactericidas sí inducen la muerte de la bacteria.

Algunos antibióticos bacteriostáticos pueden llegar a considerarse bactericidas a partir de una determinada concentración.

Clasificación

La clasificación de estos fármacos se establece según el mecanismo de acción que desencadenen. Así, podemos encontrar los siguientes fármacos:

1. Inhibidores de la síntesis de la pared celular

Las bacterias de los géneros Mycloplasma, Clamydia y Riketsia no tienen pared celular, por lo que son resistentes frente a este tipo de antibióticos. Dentro de este grupo diferenciamos entre los beta-lactámicos, los glucopectídicos y la bacitrazina A.

a) Beta-lactámicos

pared celular bacterias

Este tipo de antibióticos deben su acción a la inhibición de la síntesis del peptidoglicano de la pared celular. En concreto inhiben la transpeptidación. Tienen que entrar en la célula para poder ejercer su efecto. Su lugar de acción son las proteínas fijadoras de peniciclinas.

Son fármacos de espectro reducido, ya que solo son eficaces frente a bacterias Gram +. Además, son bactericidas.

Estos medicamentos se administran por vía oral y parenteral. Además, son fármacos muy seguros ya que las posibles reacciones adversas se limitan a posibles reacciones alérgicas. Pueden atravesar la placenta, pero a pesar de ello son de elección en el embarazo.

Son fármacos utilizados para infecciones de todo tipo. Entre los más utilizados encontramos:

  • Penicilinas
  • Cefalosporinas
  • Monobactámicos (activos frente a bacterias Gram -)
  • Carbapenémicos

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b) Glucopeptídicos

Estos antibióticos inhiben la síntesis de la pared celular desde fuera. También son bactericidas. Su principal característica es que disminuyen la resistencia que pueden desarrollar las bacterias para que otros antibióticos sean eficaces.

Facilitan la disminución del entramado de peptidoglicano de las bacterias Gram -. Así, favorece la acción de los fármacos específicos frente a estas bacterias. Sin embargo, los glucopeptídicos son eficaces frente a las bacterias Gram +.

Una típica asociación farmacológica es la administración de aminoglucósidos, que inhiben la síntesis de proteínas, con vancomicina para que este último favorezca la acción de los aminoglucósidos.

En cuanto a la vancomicina, que es el fármaco más representativo de este grupo, se administra por vía intravenosa. Hay que tener precaución porque se trata de un fármaco que presenta una alta toxicidad y si la infusión es rápida el paciente puede sufrir el síndrome del cuello rojo.

También se puede administrar por vía oral, pero solamente para el tratamiento de la colitis pseudomembranosa. Si se administra por vía intravenosa, la principal indicación es para tratar las infecciones resistentes a penicilinas y cefalosporinas o personas alérgicas a estos últimos.

c) Bacitrazina A

Este fármaco inhibe la regeneración de lípido transportador de peptidoglicano. Es de espectro reducido, ya que solo es efectivo contra infecciones por bacterias Gram +.

Se administra por vía tópica, ya que la vía intramuscular es muy dolorosa y por vía intravenosa presenta mucha toxicidad. Por esta razón, se utiliza en infecciones oculares, dérmicas y de garganta.

2. Interferencia en la función de la membrana

bacteria célula bacilo

Podemos distinguir dos grupos de fármacos: polimixinas y el colistemetato de Na.

Las polimixinas son bactericidas. Se tratan de detergentes catiónicos o surfactantes que interactúan con los fosfolípidos de membrana y rompen la integridad de la misma. Así, los componentes de la célula salen y se produce la lisis celular.

Son efectivos frente a Gram – y se administran por vía tópica. A menudo, se asocian con la bacitrazina A o neomicina.

En cuanto al colistemetato de Na, su uso se limita al ámbito hospitalario. Su indicación son las infecciones repiratorias y la fibrosis quística.

3. Inhibidores de la síntesis de proteínas

fármaco medicamento pastillas

Entre ellos también podemos diferenciar entre:

  • Aminoglucósidos
  • Estreptograminas
  • Macrólidos
  • Lincosamidas
  • Tetraciclinas
  • Anfenicoles

a) Aminoglucósidos

La gentamicina es el más usado. Estos antibióticos penetran por transporte activo en la célula. Al llegar al citoplasma se unen de forma irreversible a la subunidad 30S de los ribosomas. De esta manera, disminuyen la síntesis de proteínas o hacen que las proteínas que se sintetizan proteínas defectuosas.

Son activos frente a las bacterias Gram -. Debido a su baja biodisponibilidad, su uso se limita a la administración intravenosa en ámbito hospitalario. No obstante, también se puede administrar por vía intramuscular en el ámbito ambulatorio.

Las reacciones adversas más graves son la ototoxicidad y la nefrotoxicidad. Se debe a que estas estructuras son similares a la membrana celular y los aminoglucósidos se unen y se acumulan. Así, el uso continuo y a altas dosis, puede producir sordera y problemas renales.

La pauta de administración de estos antibióticos es una perfusión rápida y en corto espacio de tiempo para que no se acumule y así reducir las reacciones adversas. Sus indicaciones principales son las infecciones graves por enterobacterias y por Pseudomonas aeruginosa.

b) Estreptograminas

cultivo streptomyces petri agar bacterias

Son similares a los macrólidos. Provienen de cepas de Streptomyces y los más conocidos son la dalfopristina y la quinupristina.

c) Macrólidos

Estos antibióticos se unen a la subunidad 50S inhibiendo la translocación. Son bacteriostáticos, aunque hay alguno con acción bactericida. Son de amplio espectro, pero son más eficaces frente a Gram +. Además, son una buena alternativa a las penicilinas.

La eritromicina es de elección frente a la tosferina. También son eficaces para tratar las infecciones respiratorias y en las neumonías no hospitalarias.

d) Lincosamidas

También son similares a los macrólidos. Son fármacos agresivos por vía sistémica porque producen colitis pseudomembranosa. Por esta razón, se limita su uso a la vía tópica.

c) Tetraciclinas

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Disminuyen la síntesis de proteínas al unirse a la subunidad 30S e inhibir la adición de aminoácidos a la cadena de ARN. Pueden quelar el magnesio necesario para que se produzca la unión ribosómica inhibiendo algunas enzimas bacterianas.

Como podemos ver, las tetraciclinas presentan doble mecanismo de acción. Inhibien la síntesis de proteínas y detienen algunos procesos metabólicos necesarios para la supervivencia de las células.

Penetran en la célula por difusión pasiva porque son muy liposolubles. También pueden usar transporte activo acoplado a algún transportador alterable.

Por otra parte, la absorción oral es regular y disminuye con la toma de alimentos (no se deben tomar con leche o lácteos) y con cationes divalentes porque pueden formar complejos.

Se distribuyen ampliamente por el cuerpo y tienen una alta afinidad por los huesos y los dientes en el desarrollo pudiendo llegarlos a teñir de amarillo o marrón, sobre todo en niños. Cabe mencionar que las reacciones adversas más características de estos fármacos afectan al sistema digestivo.

Estos antibióticos están contraindicados en el periodo de gestación, durante la lactancia y en niños menores de 8 años.

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d) Anfenicoles

El antibiótico más potente de este grupo es el cloranfenicol. Su mecanismo de acción consiste en que el fármaco penetra a la célula por difusión facilitada para unirse a la subunidad 50S de sus ribosomas.

Inhiben la fijación del aminoacil ARNt y como consecuencia inhiben la síntesis de proteínas y por ende la proliferación bacteriana. Por esta razón son bacteriostáticos.

Si este proceso se da en las células eucariotas del organismo se produce toxicidad, sobre todo a nivel de la médula ósea.

En los países desarrollados se evita su uso y se utilizan otros que son más caros y seguros. Su administración se reduce como alternativa en las personas alérgicas a las cefalosporinas en meningitis bacterianas y a tetraciclinas en cuadros de fiebre de las montañas rocosas.

En los países en vías de desarrollo, es mayor el beneficio que el riesgo, por lo que se utiliza, sobre todo, para tratar la fiebre entérica.

4. Inhibición de la síntesis de ADN

adn dna material genético

Podemos distinguir entre dos grupos:

Quinolonas y fluoroquinolonas

Las primeras son de espectro reducido mientras que las fluoroquinolonas son de amplio espectro. Disminuyen la actividad de la ADN-girasa.

A elevadas concentraciones también disminuyen la actividad de la topoisomerasa II, tanto la bacteriana como la humana, por lo que podría presentar cierta acción antineoplásica. Se utilizan en infecciones de todo tipo, como profilácticos en personas inmunosuprimidas y en personas que presentan resistencias a la tuberculosis.

Nitromidazoles

Son antibacterianos, antifúngicos y antiparasitarios. Su actividad requiere la reducción 5’-nitro por unas enzimas llamadas nitroreductasas.

Los productos intermedios son citotóxicos por lo que reducen la síntesis de ADN. Son bactericidas de acción reducida porque las enzimas necesarias para que estos antibióticos tengan efecto no están en todas las bacterias. Cabe mencionar que el metronidazol es mutagénico.

5. Inhibidores de la síntesis de ARN

Este grupo está representado por las rifampicinas. Son eficaces frente a micobacterias, bacterias Gram + y algunas Gram -. Se utilizan en el tratamiento de la tuberculosis.

Inhiben la síntesis de ARN bloqueando la ARN-polimerasa. Según la concentración administrada son antibióticos bactericidas o bacteriostáticos. Podemos destacar 3 fármacos de este grupo:

  • Rifampicina: es el más usado en tuberculosis y lepra. Produce hepatotoxicidad.
  • Rifaximina: es un antiinfeccioso intestinal.
  • Rifabutina: previene infecciones de Mycobacterium avium-intracellulare y es eficaz en infecciones difíciles de tratar. Sobre todo en pacientes inmunodeprimidos.

6. Inhibición de la síntesis de ácido fólico

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El ácido fólico es necesario para la síntesis de purinas y, por lo tanto, para la síntesis de ADN.

a) Sulfamidas

La sulfadiazina es el fármaco de referencia de este grupo. Inhibe la enzima DHFS. Presenta alergias como reacción adversa y se administra por vía tópica y vía sistémica.

Las bacterias pueden desarrollar resistencias frente a estos fármacos si disminuyen la permeabilidad de la membrana celular.

b) Sulfonas

El fármaco más utilizado en esta familia es la dapsona y es eficaz frente a la bacteria Mycobacterium leprae. Es, por tanto, un antileproso.

7. Inhibidores de la DHPR

Dentro de este grupo podemos mencionar:

  • Trimetroprima: es un bacteriostático. Se puede administrar solo o con las sulfamidas. Es de elección para infecciones urinarias agudas y crónicas. También se utiliza para las infecciones respiratorias, neumonía y gastroenteritis.
  • Pirimetamina: en antiparasitaria. Utilizado para el tratamiento de la malaria.
  • Trimetexato: inhibe la DHFR en humanos. Así, inhibe la proliferación de las células eucariotas, de las neoplásicas y de las inmunitarias. Por lo tanto, presenta un efecto antineoplásico similar al del metotrexato.

8. Antituberculosos y antileprosos

El tratamiento intenta controlar y eliminar rápidamente los bacilos que provocan la enfermedad y también prevenir o disminuir el número de recaídas. Son tratamientos muy prolongados con más de un principio activo.

El problema de este tipo de tratamiento es el número de resistencias que se desarrollan por el abandono de los tratamientos. En los pacientes con SIDA es más fácil el asentamiento de los bacilos.

El tratamiento en primera línea suele ser la administración de isoniazida junto a rifampicina. Es una asociación muy eficaz. Afecta a las zonas dentro de las propias lesiones caseosas.

La segunda línea de tratamiento es la rifampicina y pirazinamida. Erradican las formas silentes o latentes que se quedan en las zonas más internas y más caseosas.

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La tercera línea es la esteptromicina, que es un aminoglucósido, como ya hemos visto. Se administra solo como fármaco antituberculoso. Actúa en las zonas donde hay más oxígeno. Otros fármacos son:

  • Etambutol: inhibe la síntesis del ARN. Es bacteriostático, pero presenta actividad antituberculosa eficaz. Como efectos adversos presenta hipersensibilidad y neurosis retrobulbar.
  • Isoniazida: inhibe la síntesis del ácido micólico, constituyente lipídico de las micobacterias, y así la célula muere. Produce reacciones adversas hepáticas y neurológicas. Para revertirlo, se administra piridoxina, porque el efecto tóxico se debe a una depleción de la misma. Es de elección en el tratamiento y profilaxis de la tuberculosis.
  • Pirazinamida: no se conoce exactamente el mecanismo de acción. Es bactericida contra M. tuberculosis solo en medio ácido. Además, es más eficaz contra los bacilos intracelulares y también en lesiones con poco oxígeno. Se administra por vía oral asociada a isoniazida y rifampicina. La principal reacción adversa es la hepatotoxicidad tan elevada que produce.

Otros antibacterianos

Otros antibióticos utilizados habitualmente son:

  • Nitrofurantoína: en un antiséptico urinario frente bacterias Gram -. Son metabolitos inestables que rompen el ADN bacteriano.
  • Mupiracina: es de administración tópica. Impide la incorporación de la isoleucina a las paredes celulares. Se asocia a cicatrizantes para favorecer la cicatrización.
  • Fosfomicina: inhiben la pared celular. Es de amplio espectro y se utiliza para tratar a ancianos con problemas respiratorios.
  • Oxazolidinonas: en concreto la linezolida inhibe la síntesis de proteínas uniéndose a la subunidad 50S de los ribosomas. Se utiliza para pacientes con neumonías, pero hay que tener precaución con los problemas cardíacos.

Resistencia a los antibióticos

resistencia antibióticos

Un gran problema que tenemos hoy en día en el ámbito de la salud es la resistencia a los antibióticos. Seguramente hayáis oído algo acerca de ello, pero es posible que no lo tengáis del todo claro y no le deis la importancia que tiene.

Pues bien, que las cepas sean resistentes a antibióticos, quiere decir, básicamente, que este antibiótico ha dejado de ser eficaz contra esa bacteria, ¿y eso cómo puede pasar? Hay diversos mecanismos que desarrollan estos microorganismos para defenderse del efecto del fármaco.

Por otra parte, podéis pensar que, si ese fármaco ha dejado de ser eficaz frente a esa bacteria, podremos usar otro y se acaba el problema.

Sí, es la solución que tenemos hoy en día, pero el problema reside en que abusamos del uso de los antibióticos y esas bacterias que están siendo tratadas con el otro antibiótico también pueden hacerse resistentes a él.

Por lo tanto, cada vez son menos los antibióticos que tenemos como arsenal contra las bacterias patógenas y podríamos quedarnos sin cura.

El desarrollo de nuevos fármacos es un proceso complejo, largo y muy costoso. Por esta razón, es de suma importancia no automedicarse y seguir siempre las recomendaciones del médico.

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