Los antibióticos y sus mecanismos de acción

Los antibióticos o antimicrobianos, son un grupo de fármacos que se utilizan en el tratamiento de infecciones por microorganismos, ya que los seres vivos están expuestos a contraer infecciones.

Los antimicrobianos se pueden dividir según su mecanismo de acción en las bacterias, en:

• Los que inhiben la síntesis de la pared microbiana: Inhiben síntesis, organización y transporte del peptidoglicano, componente de la pared celular microbiana, que al estar ausente causa la destrucción del microorganismo.

-Β-láctamicos (Penicilinas, cefalosporinas): las penicilinas se unen a proteínas específicas (proteínas de unión a penicilina, PBP) en las membranas citoplásmicas de las bacterias e inhiben la transpeptidación, el paso final en la síntesis de la pared celular, y también activan enzimas autolíticas, las cuales causan lesiones en la membrana y en la pared celular de la bacteria.

-Vancomicina: Inhibe las reacciones de glucosilación uniéndose a la terminación D-Ala-D-Ala en las cadenas de pentapéptidos de los peptidoglucanos.

-Bacitricina

-Fosfomicina

-Cicloserina

• Los que alteran la membrana plasmática: Modifican el metabolismo bacteriano, distorsionan la permeabilidad de la membrana con lo cual se altera el equilibrio iónico y se permite la entrada de sustancias a altas concentraciones.

-Polimixinas (Polimixina B y E).

• Los que inhiben la síntesis de proteínas: actúan directamente sobre una de las subunidades ribosómicas, 30 ó 50 S. Si se una a la 30 S hay una incorporación errónea de aminoácidos durante la elongación de péptidos, dando proteínas alteradas. Si el fármaco se une a la subunidad 50 S se bloque el inicio de la transducción de las proteínas, se evita la traspeptidación.

-Macrólidos: se unen a la subunidad 50S para bloquear la translocación

-Lincosamidas

-Tetraciclinas: se unen a la subunidad 30S para prevenir la unión del tRNA con carga al sitio aceptor del complejo ribosoma-mRNA.

-Aminoglucósidos: Se une a la subunidad ribosómica 30S, bloquean la formación del complejo de iniciación, previenen la translocación y causan unerror de lectura del mRNA.

-Cloranfenicol: Se une a la subunidad 50S e inhibe la transpeptidación ya que previene la unión de la región aminoacil del tRNA con carga.

• Los que inhiben la síntesis o función de los ácidos nucleicos: Pueden interferir en la replicación del ADN o impidiendo la transcripción.

-Quinolonas: son inhibidores bactericidas de la síntesis de ácidos nucleicos. Éstas inhiben la topoisomerasa II (DNA girasa), bloqueando la relajación del DNA superenrollado, y la topoisomerasa IV, previniendo la separación del DNA replicado.

-Rifamicinas: La rifampicina inhibe a la polimerasa de RNA dependiente de DNA.

-Nitroinidazoles

• Los que inhiben las vías metabólicas: Bloquean la síntesis de metabolitos esenciales como los que inhiben la formación de ácido fólico.

-Sulfamidas: Son fármacos estructuralmente similares al ácido para-aminobenzoico, un precursor que utiliza microorganismos durante la síntesis de folatos. Las sulfonamidas inhiben la dihidropteroato sintetasa, primer paso en la síntesis de ácido fólico.

-Trimetoprim: Es un análogo estructural del ácido dihidrofólico, inhibe la dihidrofolato reductasa (DHFR) en bacterias. La pirimetamina, otro antifolato, inhibe la DHFR en protozoarios.

NUEVOS ANTIBIÓTICOS

Los péptidos antimicrobianos son uno de los efectores más importantes de la respuesta inmune innata.

Generalmente, estos péptidos, o polipéptidos, contienen menos de 200 aminoácidos y son producidos por diferentes tipos de células, se expresan de forma constitutiva o inducible dependiendo del organismo y del tejido en el que estén presentes al momento de la infección, y tienen un amplio espectro antimicrobiano y múltiples mecanismos de acción.

El espectro de actividad de los péptidos antimicrobianos es amplio. Se encuentra actividad antiviral, antifúngica, antibacteriana e, incluso, en algunos casos, antitumoral.

Sus mecanismos de acción son múltiples e incluyen interacciones con la membrana celular, inhibición de la síntesis proteica y de ácidos nucleicos, con funciones inmunomoduladoras, quimiotácticas y en el proceso de cicatrización.

La interacción inicial de los péptidos antimicrobianos con las bacterias, generalmente, es producida por su carga positiva y su atracción electrostática hacia las superficies polianiónicas de las paredes, Después, los péptidos antimicrobianos generan áreas de inestabilidad en la membrana externa, permitiendo la translocación de estos mismos a través de la bicapa externa; una vez localizados en la membrana, pueden sufrir modificaciones en su conformación y producir daños en la membrana o internamente.

La resistencia ante los mecanismos permite que las bacterias y los péptidos antimicrobianos determinen el número de propiedades en la bacteria.

Una de las inquietudes del uso de los péptidos para el uso clínico es que tienen ventajas con respecto a los antibióticos convencionales, la principal es la poca resistencia producida por los péptidos antimicrobianos pero la degradación de estos péptidos por proteasas, tanto del torrente sanguíneo como del sistema gastrointestinal, así como su unión con otras proteínas, la cual lleva a su inactivación; ésta es una de las principales razones para el uso clínico de forma tópica. Los péptidos antimicrobianos constituyen un grupo de sustancias desarrolladas por la naturaleza a través del proceso evolutivo, esto ha llevado a que se consideren como alternativa ante la resistencia bacteriana antes los antibióticos. La variedad de propiedades antimicrobianas, sus propiedades físicas y el éxito evolutivo, hacen de los péptidos catiónicos sustancias ideales para el desarrollo de futuras aplicaciones terapéuticas.