Este documento clasifica y describe los mecanismos de acción de varios antibióticos. Explica que los antibióticos actúan inhibiendo la síntesis de la pared celular bacteriana mediante antibióticos como penicilinas y cefalosporinas, inhibiendo la síntesis de proteínas a través de aminoglicósidos, macrólidos y cloranfenicol, e inhibiendo la síntesis de ácidos nucleicos con rifampicina. También cubre la terapia antibiótica combinada y proporciona un espectro de acción

1. FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
Antibióticos
Clasificación y mecanismos de acción
Dr. Guido Mora L.

2. Resumen de los sitios blanco de acción para los antimicrobianos…

3. Antimicrobianos…
Antimicrobiano
“Sustancia capaz de actuar sobre los microorganismos, inhibiendo su
crecimiento o destruyéndolos”
Quimioterapéutico “Sustancia
producida de manera sintética que posee
la propiedad de inhibir el crecimiento o
destruir microorganismos”.
Prontosilo
Antibiótico
“Sustancia producida por el
metabolismo de organismos vivos,
principalmente hongos microscópicos
y bacterias, que posee la propiedad de
inhibir el crecimiento o destruir
microorganismos”.
Penicilina

4. Quimioterapéuticos…
Interferencia con el metabolismo...
Sulfonamidas y Trimetoprim: interfieren con el metabolismo del ácido fólico, que
es un precursor de la síntesis de purinas, pirimidinas y aminoácidos. Se bloquea la
síntesis de ácidos nucleicos y pared celular.
Se usan generalmente combinados, ya que producen un efecto sinérgico, en
infecciones respiratorias, urinarias y gastroenteritis por Shigella y Salmonella.

5. Quimioterapéuticos que inhiben la síntesis de DNA:
Quinolonas y Nitroimidazoles
1. Quinolonas, ácido nalidíxico: se unen a la DNA girasa, enzima
que mantiene el estado de sobreenrrollamiento del DNA. La unión
del antibiótico al complejo DNA-girasa inhibe la replicación del
DNA.
Las quinolonas y las nuevas fluoroquinolonas, como ciprofloxacina,
norfloxacina y ofloxacina son antibióticos de amplio espectro y
especialmente utilizados en infecciones urinarias y en infecciones
por Escherichia coli y Salmonella.
2. Nitroimidazoles: el grupo Nitro es reducido por una proteína de
bacterias anaeróbicas. La droga reducida produce ruptura del DNA.
Son activas frente a anaerobios y protozoos.

6. Clasificación de los antibióticos…
Según su mecanismo de acción...
Que alteran o inhiben la síntesis de la pared celular…
Que afectan la función de la membrana
citoplasmática…
Que inhiben la síntesis de proteínas a nivel del
ribosoma…
Que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos…

7. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
Inhiben la polimerización del peptidoglicán…
Penicilinas, Cefalosporinas, etc.
Inhiben enzimas biosintéticas…
Fosfomicina, Cicloserina
Se combinan con moléculas “carrier”…
Bacitracina
Se combinan con sustratos de la pared…
Vancomicina

8. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
β-lactámicos...Estructura
Penicillium........
Cephalosporium...
Penicilina
Cefalosporina

9. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
β-lactámicos...Mecanismo de acción
PBP (Penicillin Binding Proteins). Transpeptidasas. Inhibición de la reacción de
transpeptidación y del entrecruzamiento del peptidoglicán.

10. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
β-lactámicos... Espectro de acción antibacteriana
Penicilinas naturales: ej. Penicilina G, Penicilina V: espectro
reducido, activas contra Gram positivos. Sensibles pH ácido
Isoxazolil Penicilinas: ej. Meticilina, Cloxacilina,
Flucloxacilina: espectro reducido, activas contra Gram
positivos. Resistentes a β- lactamasas.
Aminopenicilinas: ej. Ampicilina, Amoxicilina. Amplio
espectro. Activas contra Gram positivos y Gram negativos.
Más resistentes al pH ácido.
Carboxipenicilinas: ej. Carbenicilina, Ticarcilina. Actividad
anti Pseudomonas

11. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
β-lactámicos... Espectro de acción antibacteriana
Cefalosporinas de 1ª generación: ej. Cefazolina, Cefalexina. Espectro
reducido a Gram positivos.
Cefalosporinas de 2ª generación: ej. Cefuroxima, Cefoxitina. Aumento
de la actividad frente a Gram negativos (Enterobacterias,
Haemophilus) y anaerobios; menor frente a cocos Gram positivos.
Cefalosporinas de 3ª y 4ª generación: ej. Cefotaxima, Cefpiramida
Mayor actividad frente a bacilos Gram negativos, incluso
Pseudomonas y Haemophylus. Penetran bien el SNC.
Monobactamas: ej. Aztreonam. Activos sólo frente a Gram negativos.
Carbapenemas: ej. Imipenem. Amplio espectro. Resistentes a βlactamasas al igual que las Monobactamas.
Inhibidores de β-lactamasas: Ácido Clavulánico, Sulbactam.

12. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
β-lactámicos... Toxicidad
“La toxicidad selectiva de estos antibióticos se basa en
que las células animales no poseen pared celular, así
como tampoco las enzimas de su biosíntesis.”
Los efectos adversos más relevantes son:
• Alergia
• Diarrea
• Convulsiones, disfunción plaquetaria: a dosis altas.

13. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…
NO β-lactámicos... Mecanismo de acción
Que inhiben enzimas biosintéticas
Fosfomicina: bloquea la formación del ácido N-acetilmurámico.
Cicloserina: inhibe la incorporación de D-alanil-D-alanina al PG.
Que se combinan con moléculas “carrier”
Bacitracina: se une al Bactoprenol, molécula lipídica de membrana
que transporta las subunidades de peptidoglicán hacia la cara externa
de la membrana.
Que se combinan con sustratos de la pared
Vancomicina: forma un complejo con los residuos de D-alanina,
impide la transferencia de los precursores desde el carrier lipídico.

14. vancomicina

15. Antibióticos que inhiben la síntesis de pared celular…

16. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...

17. Síntesis de proteínas... recordatorio

18. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre la subunidad 30S del ribosoma:
Aminoglicósidos: ej. Estreptomicina, Neomicina,
Kanamicina, Gentamicina, Tobramicina, Amikacina
Tetraciclinas: ej. Doxiciclina, Tetraciclina
Que actúan sobre la unidad 50S del ribosoma:
Cloranfenicol
Macrólidos: ej. Eritromicina, Azitromicina, Claritromicina
Lincosamidas: ej. Clindamicina

19. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre subunidad 30S...
Aminoglicósidos: Estructura
Son azúcares complejos unidos por enlaces glicosídicos. Los grupos NH y OH
interactúan con proteínas del ribosoma.
La estreptomicina fue
aislada en 1940 de un
Streptomyces.

20. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre subunidad 30S...
Aminoglicósidos: Mecanismo de Acción
i) Se une a proteína S12 en la subunidad 30S del ribosoma
ii) Bloquea la formación del complejo de iniciación
iii) Produce lectura errónea del mensaje: proteína defectuosa
iv) El resultado final es la muerte de la bacteria, son bactericidas

21. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre subunidad 30S...
Tetraciclinas: Estructura química y Mecanismo de acción
Bloquean la inserción del aminoacil-tRNA…
La unión es transitoria, por lo que su efecto es reversible: son bacteriostáticos.

22. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre subunidad 50S...
Cloranfenicol: Estructura química y Mecanismo de acción
Originalmente producido por un Streptomyces, actualmente se
sintetiza químicamente.
Se une a la enzima peptidil transferasa en la subunidad 50S…
Inhibe la formación del enlace peptídico…
Detiene la síntesis de proteínas. Es un agente bacteriostático.

23. Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas...
Que actúan sobre subunidad 50S...
Macrólidos y Lincosamidas: Estructura y Mecanismo de acción
Inhiben la peptidil transferasa y la translocación…
Se detiene la síntesis de proteínas. Son bacteriostáticos.

24. Antibióticos que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos…
Que inhiben la síntesis de RNA...
Rifampicina: se une a la RNA polimerasa bloqueando la síntesis del
mRNA.
Es un antibiótico de uso limitado, debido a la aparición de mutantes
resistentes.
Es capaz de penetrar a las células, por esto, es útil en el tratamiento de
la Tuberculosis, en combinación con drogas antituberculosis, como
Isoniazida (inhibe la síntesis de lípidos de Mycobacterium
tuberculosis) y Etambutol.
También se usa en combinación con esta drogas para el tratamiento de
la Lepra.

25. Terapia antibiótica combinada…
El uso de dos o más antibióticos en una terapia está indicada sólo en
determinadas situaciones. En general, es mejor usar un antibiótico eficaz
que una combinación de drogas, ya que aumenta la probabilidad de efectos
adversos y el costo, sin un efecto terapéutico mayor.
La terapia combinada está indicada en los siguientes casos:
i) Tratamiento rápido en infecciones muy graves, por ej. Septicemia en
pacientes inmunodeprimidos, meningitis en niños.
ii) En infecciones crónicas, para retardar la aparición de mutantes
resistentes, por ej. Tuberculosis.
iii) En infecciones mixtas, por ej. Después de un traumatismo masivo.
iv) Para obtener un efecto sinérgico, por ej. Sulfas + Trimetoprim

26. Espectro de acción de varios antimicrobianos

27. Resumen de los sitios blanco de acción para los antimicrobianos…