Antibioticos

UniversidadTécnica de Machala
Facultad de CienciasQuímicas y de la Salud
Carrera de Ciencias Médicas
MECANISMO DE LA PATOGENIA
BACTERIANA
ANTIBIOTICOS
Expositores:
• Ginger Farías
• Erika Celi
• Bryan Fernández
Curso:
Tercer Semestre “A”

Cuerpo humano es un conjunto de
nichos ambientales que le
proporcionan el calor, humedad y
alimento necesario para el
crecimiento.
Bacterias han adquirido
características genéticas que
permiten entrar (invadir) el
ambiente, lograr acceso a las
fuentes de nutrientes y evitar las
respuesta protectoras inmunitarias
y no inmunitarias del organismo.
Factores de virulencia aumentan la
capacidad de las bacterias para
producir enfermedad. Muchas
bacterias producen enfermedad a
través de la destrucción
directamente de los tejidos
En el organismo se encuentra
numerosos microorganismo (flora
normal) muchos de los cuales
desempeñan importantes funciones
para ayudar en la digestión de la
comida, producir vitaminas y
proteger al organismo anfitrión.

No todas las bacterias producen enfermedad, pero hay unas que si lo hacen.
 Las bacterias virulentas, tienen mecanismos que favorecen su crecimiento.
 Las bacterias oportunistas, aprovechan las condiciones preexistentes que potencian la vulnerabilidad del
paciente ejm: Pseudomonas aeruginosa infecta a los quemados y los pulmones.
• Virulencia:
La virulencia es un término cuantitativo que define el grado
en que un patógeno puede causar enfermedad; esto a
menudo está relacionado con el número de
microorganismos que se requieren para causar la infección
o la frecuencia de infección en una población dada y los
determinantes de virulencia de la cepa.

• Las bacteria poseen características que les
permiten permanece en un nicho y evitar las
respuestas protectoras del anfitrión.

Entrada en el organismo
humano
Para que se produzca una infección, las bacterias deben entrar primero al
organismo.
Ya que estos tienen barrera de defensas naturales, como la piel, mucosidad,
epitelio ciliado y secreciones que contienen sustancias antibacterianas, que
dificultan la entrada de las bacterias al organismo.
Sin embargo, algunas veces estas barreras se alteran por ejm: ulcera intestinal ,
lo que crean una vía de entrada para las bacterias.
Durante el proceso de invasión las bacterias pueden viajar por el torrente
sanguíneo o otras partes del organismo.
Piel, boca, nariz, aparato respiratorio, oídos, ojos, aparato urogenital y ano son
los sitios a través de los cuales pueden entrar las bacterias en el organismo.

• LOS MECANISMOS Y BARRERAS DE DEFENSA NATURALES DIFICULTAN LA
ENTRADA DE BACTERIAS EN EL ORGANISMO.

Colonización, adhesión e
invasión
Las bacterias causan daño al huésped por dos mecanismos:
• Invasividad
• Toxicidad

• Colonización:
Establecimiento del patógeno en los tejidos del huésped.
• Flora normal del aparato digestivo.

• Adhesión:
Capacidad del patógeno de fijarse a una superficie con el fina de
nutrirse y reproducirse.

• Adhesinas:
Proteínas de pared celular que se fijan a moléculas receptoras específicas
sobre la célula hospedadora y capacitan a la bacteria para adherir
íntimamente a esa célula, colonizar y resistir la eliminación física

• Pilis o fimbrias:
Proyecciones citoplasmáticas parecidas a pelos. Se unen fuertemente
a los azucares específicos en el tejido diana.

• Biopelícula:
Las biopelículas son organizaciones microbianas compuestas por microorganismos
que se adhieren a las superficies gracias a la secreción de una membrana viscosa de
polisacáridos que mantiene unidas a las células entre sí y a la superficie.

• Invasión:
Se define como el proceso por medio del cual un microorganismo penetra al citoplasma
de células no fagocíticas (células epiteliales o endoteliales), se replica dentro de éstas,
se propaga a células adyacentes y finalmente destruye a las células.

Acciones patógenas de las bacterias
• Destrucción tisular:
Los productos generados como consecuencia del crecimiento
bacteriano dan lugar a la producción de ácidos, gases y sustancias
tóxicas.

• Toxinas:
Componentes bacterianos que dañan directamente a los tejidos, su actividad se debe a la acción
de diversas enzimas y ocasionan lisis celular. Ejm: toxina preformada esta presente en los
alimentos da lugar a la intoxicación alimentaria provocada por S. aureus y Bacillus cereus y
botulismo causado por Clostridium botulinum.
• Exotoxinas
• Endotoxinas

• Exotoxinas:
Son proteínas solubles excretadas por bacterias con efectos tóxicos a distancia para algunas
células del huésped en las que encuentran receptores apropiados. Muchas patógenas, tanto
Gram positivas como gramnegativos, pueden producir una o varias exotoxinas distintas.

Una vez unida a sus células diana, se introduce en el citoplasma y se activa su
mecanismo de daño que puede ser de varios tipos.
Citoplasma de la
célula hospedadora
Componen
te B
Compon
ente A
Receptor
para
Component
e B
Citoplasma de la
hospedadora
Component
e B
Componen
te AReceptor
para
Componente
B

Citotoxinas. Forman poros en la membrana de la célula diana y la lisan.
Inhibidoras de síntesis proteica. También producen la muerte o necrosis de la célula
afectada.
Inhibidoras del reciclaje de ATP. Tienen como consecuencia la acumulación del AMP en el
citoplasma que a su vez provoca la salida de agua y electrolitos de la célula afectada, pero
no su muerte.
Supe antígenos. Activan simultáneamente un gran número de clones de linfocitos T lo que
da lugar a una síntesis masiva de citosinas.

• Endotoxinas:
Únicamente producidas por bacterias gramnegativos. Constituyen una señal de alarma para el
organismo que indica infección y pone en marcha los sistemas de protección del anfitrión.
A concentración baja, provoca respuestas protectoras.
A concentración alta puede producir shock septicémico e incluso la muerte.

Inmunopatogenia
• Los síntomas de la infección bacteriana se producen por la excesiva respuesta
inmunitaria e inflamatoria.
• La fase aguda es una respuesta antibacteriana protectora cuando es limitada y se
encuentra controlada, de lo contrario puede originar síntomas potencialmente
mortales.

Mecanismo de evasión de las defensas del
organismo anfitrión
• Cuando mayor es el periodo de infección bacteriana permanece en el organismo,
mayor tiempo las bacterias disponen para proliferar y producir daño.
• La capsula constituye uno de los factores de virulencia más importante.
• Esta formada por polisacáridos, los cuales son poco inmunógenos.
Slime Cápsula

• Biopelícula:
Se compone de material capsular, puede evitar la acción de los anticuerpos y el
complemento sobre las bacterias que lo integran.

• Intracelularidad:
Basan su virulencia en hacer fracasar el último paso de la fagocitosis, la digestión
intracelular, y no solo no son destruidas por los fagocitos sino que se multiplican en su
interior y los utilizan como vehículo para diseminarse por el organismo del huésped

Inhiben la fusión de los lisosomas con el fagosoma en el
que han sido incluidas evitando así su acidificación.
Huye del fagosoma hacia el citoplasma del fagocito en el
que se multiplica.
En general las bacterias que realizan su multiplicación en
el interior de las células del huésped evitan los
mecanismos de defensa humorales como el complemento
y los anticuerpos, que solo les afectarán en su paso de
unas células a otras.

Historia
 1935 - se demostró que el colorante rojo protosil confería
protección a los ratones frente a la infección estreptocócica
sistémica y tenía efectos curativos en pacientes afectados.
 ALEXANDER FLEMING refirió por primera vez la inhibición de
multiplicación de estafilococos por el moho penicillium. Preparó
un concentrado a partir de un cultivo de ese hongo y demostró
la actividad y ausencia de toxicidad del primer antibiótico: la
penicilina.
 En los años 40’ y 50’ se descubrieron la estreptomicina,
tetraciclinas y esto siguió del descubrimiento de otros
aminoglucósidos, penicilinas semisintéticas, cefalosporinas,
quinolonas y otros antimicrobianos.

Historia
Las bacterias han demostrado capacidad de desarrollar
resistencia a esos fármacos la cual no es predecible en muchos
casos.
La selección de un antibiótico y su efecto en el
paciente son influidos por:
Propiedades farmacocinéticas,
toxicidad.
Enfermedad y situación clínica
general del paciente.

ANTIBIOTICOS
 Sustancias químicas sintetizadas por microorganismos que
poseen acción antimicrobiana.
 Existen distintos tipos de antimicrobianos:
Eliminan la carga microbiana total.
Disminuyen la carga microbiana total.
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 Page 32
Desinfectantes
Sanitizantes.

ANTIBIOTICOS
 Page 33
Antisépticos
Antimicrobianos
de uso sistémico
Reducen y controlan la presencia
de microorganismos
potencialmente patógenos.
Reducen y controlan la presencia de
microorganismos que han invadido los
tejidos.

 BACTERICIDAS
1) Betalactámicos
2) Aminoglucósidos
3) Quinolonas
4) Glucopéptidos
5) Polimicinas
 BACTERIOSTATICOS
1) Tetraciclinas
2) Macrólidos
3) Fenicoles
4) Azucares complejos
5) Sulfonamidas
6) Trimetropima
EFECTO ANTIMICROBIANO

Deben reunir las siguientes
características:
• Deben ser más bactericidas que bacteriostáticos.
• Deben mantenerse activos en presencia de plasma y líquidos
corporales.
• No deben ser tóxicos y los efectos colaterales adversos tienen que
ser mínimos para el huésped.
• Deben ser hidro y liposolubles.
ANTIBIOTICOS

Riesgo del uso excesivo:
 Hipersensibilidad.
 Toxicidad del
medicamento.
 Desarrollo de cepas
bacterianas resistentes.
 Alteraciones de la flora
bacteriana normal.
 Page 36
ANTIBIOTICOS

 Mecanismo de acción:
 Page 37
ANTIBIOTICOS
Inhibición de la
síntesis de la
pared celular.
Alteración de la
permeabilidad
celular.
Inhibición de
la síntesis
proteica.
Inhibición de
la síntesis de
Ácidos
nucleicos.

Inhibición de la síntesis de paredcelular
 Mecanismo más frecuente de actividad antibiótica.
 Los antibióticos que así actúan se clasifican como β-lactámicos
porque todos tienen un anillo β-lactámico:
– Penicilinas
– Cefalosporinas
– Cefamicinas, carbapenémicos, monobactámicos e inhibidores de β
lactamasa.
 Otros anitbiotióticos
• Vancomicina
• Bacitracina
• Isoniacida
• Etambutol
• Cicloserina y
etionamida.

ANTIBIÓTICOS Β-LACTÁMICOS
 La pared bacteriana está compuesta por peptidoglucano hecho de una
cadena de 10 a 65 residuos disacáridos formados por N-
acetilglucosamina y N-acetilmurámico, estas cadenas se entrelazan
entre sí por puentes peptídicos, lo que da una estructura rígida a la
bacteria.
 Las serina proteasas catalizan la formación de las cadenas y puentes,
estas enzimas se llaman proteínas de unión a la penicilina (PBP)
porque se unen a los antibióticos β-lactámicos.

Antibióticos β-lactámicos
PBP
β-lactámicos
La formación de puentes
entre las cadenas de
peptidoglucano
Se activan autolisinas que
participan en la degradación
de pared bacteriana

Resistencia a β-lactámicos
PBP
β-lactámicos
1 2
3 β- lactamasas

Resistencia a β-lactámicos
1. Sólo en Gram-, porque tienen una membrana externa que cubre a la
capa de peptidoglucano, para que entren los β-lactámicos necesitan
pasar por poros en la membrana, si cambian las porinas, impiden el
paso de los antibióticos.
2. Puede haber resistencia por:
 Sobreproducción de PBP (infrecuente)
 Nueva PBP
 Modificación de PBP existente por recombinación o mutación
puntual.

Resistenciaa β-lactámicos
3. Algunas β- lactamasas son específicas para penicilinas, cefalosporinas
o carbapenémicos. Se clasifican en cuatro clases A-D.
Principalmente cefalosporinasas codificadas por
cromosoma bacteriano, potente actividad frente a
cefalosporinas de espectro extendido.
Penicinilasas SHV-1 y TEM-1 (fabricadas
por bacilos Gram)
Metaloenzimas dependientes de cinc con amplio
espectro de actividad frente a los B-lactámicos como
cefaminicinas y carbapenémicos

PENICILINAS
Compuesto básico : ácido orgánico con un anillo B-lactámico obtenido de cultivos de
Penicillium chrysogenum.
La penicilina G se absorbe de forma incompleta por vía oral, es inactivada por ácido
gástrico. Se usa principalmente por vía IV.
Penicilna V es más resistente al ácido gástrico y es la forma oral.
Penicilinas resistentes a penicilasa: meticiclina y oxacilina se usaban en infecciones por
estafilococos sensibles. Ampicilina fue la primera penicilina de amplio espectro.
Se han combinado ciertas penicilinas con inhibidores de β-lactamasas como ácido
clavulánico y sulbactam que son inactivos por si mismos pero combinados con algunas
penicilinas como ampicilina, amoxicilina, ticarcilina, piperacilina poseen actividad
terapéutica.

CEFALOSPORINAS Y CEFAMICINAS
Derivados del ácido 7-aminocefalosporánico, aislados del moho Cephalosporium.
Espectro antibacteriano más amplio que penicilinas, resistentes a muchas B-
lactamasas y tienen una semivida más prolongada.
Mayor actividad frente a bacterias Gram- que penicilinas.
Hay de espectro reducido, espectro ampliado y amplio espectro y máximo
espectro.
La mayoría de las bacterias Gram- desarrollan resistencia a la mayoría de
cefalosporinas y cefamicinas

CARBAPENÉMICOS, MONOBACTÁMICOS.
• Antibióticos de amplio
espectro, prescritos con
frecuencia, actividad frente
a todos los grupos de
microorganismos.
Carbapenémicos
• Espectro reducido: solo
activos a Gram- aerobias y
flora normal del paciente;
Gram- anaerobias son
resistentes.
Monobactámicos

GLUCOPÉPTIDOS: VANCOMICINA
GLUCOPÉPTIDOS
Vancomicina- obtenido de
Streptomyces orientalis.
Se usa para tratar infecciones por
estafilococos resistentes a oxacilina
y otras bacterias Gram+
resistentes a β-lactámicos
No actúa en Gram- ya
es muy grande para
atravesar los poros.

POLIPÉPTIDOS: BACITRACINAY POLIMIXINA
Bacitracina
• Obtenida a partir de Bacillus
licheniformis
• Vía tópica para tx en
enfermedades cutáneas por
bacterias Gram+,
• Las Gram- son resistentes.
• Puede dañar la membrana
citoplásmica bacteriana e
inhibir transcripción.
Polimixinas
• Se inserta en membranas
bacterianas como un
detergente, aumenta la
permeabilidad celular y provoca
la muerte celular.
• Las polimixinas B y E (colistina)
pueden ser nefrotóxicas. Debe
usarse para el tx de infecciones
localizadas, como otitis
externa, infecciones oculares y
cutáneas.

ISONIACIDA, ETIONIAMIDA ETAMBUTOL Y CICLOSERINA
Actúan a nivel celular y se usan en el tx de infecciones por micobacterias.
Isoniacida: tiene actividad bactericida en fase de replicación activa. Afecta síntesis
de ácido micólico, interrumpe la elongación de ácidos grasos.
La Etionamida también inhibe síntesis de ácido micólico.
Etambutol: interfiere en síntesis de arabinogalactano en pared celular.
Cicloserina inhibe las enzimas d-alanino-d-alanina sintetasa y la alnino racemasa
que participan en la síntesis de pared celular.
La resistencia a estos 4 antibióticos es por la falta de penetración en la bacteria y
modificación de sus dianas celulares.

◦ Están caracterizados porque se componen de
aminoazúcares unidos mediante enlaces
glucosídicos a un anillo aminociclitol.
GÉNERO
STREPTOMYCES
•Estreptomicina
•Neomicina
•Kanamicina (derivado)
•Tobramicina
Micromonóspora
•Gentamicina
•Sisomicina (derivado)

 Actuan de la siguiente manera:
 1) Atraviesan la membrana externa de la
bacteria, pared celular y la membrana
citoplasmática hasta llegar al citoplasma (en
las gramnegativas)
 2) Dentro inhiben la síntesis de proteínas
mediante su unión irreversible a las proteínas
ribosómicas

Primer efecto
•La producción de
proteínas anómalas
como resultado de
una lectura
incorrecta del
ARNm de la
bacteria.
Segundo efecto
•La interrupción de
la síntesis de
proteínas a raíz de
la separación
precoz del
ribosoma del
ARNm.

 Los aminoglúcidos se utilizan en el
tratamiento de numerosas infecciones graves
por bacilos gramnegativosy algunos
grampositivos.
 Su paso a través de la membrana
citoplasmática es un proceso aerobio que
depende de energía, por lo que las bacterias
son anaerobias son resistentes y los
gérmenes también. (absceso)

 Son resistentes a los aminoglucósidos, ya que
el fármaco es incapaz de atravesar la pared
celular de estas bacterias.
 Entonces, el tratamiento de estos
microorganismos requiere la aplicación
conjunta de un aminoglucósido y un
inhibidor de la síntesis de la pared celular
que facilite la captación del primero.

 Se corre el riesgo de que las bacterias a las
que no se logró eliminar, desarrollen
resistencia al antibiótico aplicado
anteriormente, y de esta manera; si se quiere
volver a realizar el tratamiento con el mismo
antibiótico, es posible de que el fármaco ya
no tenga el mismo efecto sobre la bacteria
que actualmente seria resistente al mismo.

Tipos
2) Disminución de la
captación por la
célula bacteriana.
3) Aumento de la
expulsión del
antibiótico del
interior de la
célula.
4) Modificación
enzimática del
antibiótico.
1) Mutación del
lugar de unión
en el ribosoma

 Son antibióticos bacterioestáticos de amplio
espectro que inhiben la síntesis protéica de la
bacteria al unirse de forma REVERSIBLE a la
subunidad 30S del ribosoma.
 Y de esta manera inhibiendo la unión del
aminoacil ARNt al complejo ribosoma 30S-
ARNm.
 Tetraciclina Doxicilina y minociclina son
iguales.

 Puede ser consecuencia de una disminución
de la penetración de los antibióticos en el
interior de la bacteria, la expulsión activa del
antibiótico al exterior de la célula.
 También puede ser consecuencia de la
producción de proteínas semejantes a los
factores de elongación que protegen al
ribosoma 30S. En este caso el cromosoma
puede unirse al ribosoma pero no interrumpe
la síntesis.

 Es un derivado semisintético de minociclina.
 Inhibe la síntesis de proteínas de un modo
similar a las tetraciclinas.
 Muestra un amplio espectro de actividad
frente a las bacterias grampositivas, gram- y
anaerobias, aunque Proteus, Morganella,
Providencia y Pseudomonas aeruginosa
suelen ser resistentes

 Linezolida representa al miembro utilizado
actualmente.
Como actúa
• Inhibe el comienzo
de la síntesis
protéica
interfiriendo con la
formación de un
complejo de inicio
formado por el
ARNt, ARNm y el
ribosoma.
Después
• Se une a la subunidad
50S del ribosoma, de
forma que distorsiona el
sitio de unión del ARNt
y evita la formación del
complejo de inicio 70S.
Actividad en:
•Frente a todos los
estafilococos,
estreptococos y
enterococos.
•Dado que los enterococos
son difíciles de tratar, el
uso de linezolida se
reserva para estas
infecciones.

 Caracterizado por:
 No solo interferir en la síntesis protéica de la
bacteria, sino también en la síntesis de
proteinas de la médula ósea del ser humano.
 Lo que puede producir discrasias sanguíneas,
anemia aplásica por ejemplo.

Macrólidos
• Eritromicina, acitromicina y claritromicina.
• Ejercen su acción mediante la unión reversible al ARNr23 de
la subunidad ribosómica 50S.
Cetólidos
• El único cetólido disponible en EE.UU es telitromicina.
• Actúan de la misma manera que los macrólidos puesto que
la telitromicina es derivado de la eritromicina.
Clindamicina
• Inhibe la peptidiltransferasa al interferir en la unión del
complejo aminoácido- acil- ARNt.
• Es activo frente a estrafilococos y bacilos gram- anaerobios.

INHIBICIÓN DE LA SÍNTESIS DE
ÁCIDOS NUCLÉICOS

Inhiben las enzimas topoisomerasa de ADN.QUINOLONAS
• Estas enzimas son esenciales para la replicación, recombinación y la
reparación del ADN.
• El ácido nalidixico fué empleado como tratamiento de las infecciones urinarias,
pero no tuvo éxito debido a la resistencia y se abandonó.
Se une a la polimerasa de ARN despendiente de
ARN e inhibe la síntesis de ARN.
RIFAMPICINA
• Se usa frecuentemente en combinación con uno o más antibióticos ya que la
resistencia puede aparecer de forma rápida.
• Las bacterias gramnegativas presentan resistencia a la rifampicina debido a
una disminución de la captación de la molécula hidrofóbica del antibiótico.
Se empleó como tratamiento oral de la
vaginitis por Trichomonas.
METRONIDAZOL
• También sirvió como tratamiento de la amebiasis, giardasis y las infecciones
graves por bacterias anaerobias.
• La aparición de resistencias deriva de una disminución de la captación de
antibióticos o la eliminación de metabolitos antes de actuar con el ADN.

 La sulfonamidas impiden la síntesis de ácido
fólico que requieren algunos
microorganismos.
 Dado que los mamíferos no sintetizan ácido
fólico, el fármaco no causa ningún daño.
 La resistencia a estos antibióticos, como por
ejemplo la Pseudomonas presentan
resistencia debido a la presencia de barreras
de permeabilidad.

 Clofacimina se une al ADN de las
microbacterias.
 Presenta gran actividad frente a la
tuberculosis; es un fármaco de primera
elección en el tratamiento de la
mycobacterium leprae.
 La piracinamida actua en la tuberculosis en
condiciones de pH bajo.
 No se conoce el mecanismo de acción de la
piracinamida.

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