Antibióticos: Generalidades y resistencia bacteriana

Lilian M. Barandica C
PhD UAB
UNIVERSIDAD DE
CARTAGENA
FARMACOLOGIA

QUIMIOTERAPIA:
ANTIMICROBIANOS
GENERALIDADES
lbarandicac@unicartagena.edu.co

3
HISTORIA
ARSENOBENSOL, SI SIFILIS, NO TRIPANOSOMAS

5
Línea de tiempo en el
descubrimiento de los antibióticos
http://www.nature.com/ja

➢QUIMIOTERAPEUTICO
Sustancia de estructura conocida que
introducida al organismo, suprimirá los agentes
patógenos sin lesionar al hospedero (1)
➢ANTIBIOTICO
Es una sustancia química producida por
bacterias, hongos o actinomicetos, que inhibe el
crecimiento o destruye a otros
microorganismos.
Un antibiótico puede ser usado como
quimioterapéutico (1)
(1) ISAZA CARLOS, FUNDAMENTOS DE FARMACOLOGIA
GENERALIDADES

❖FARMACOCINETICA es el estudio de la
relación que existe entre la dosis
terapéutica de un antibiótico y la
concentración en plasma y en el sitio de
la infección a lo largo del tiempo
❖FARMACODINAMICA es el estudio de la
relación que existe entre la
concentración de antibiótico en el
plasma o lugar de la infección y los
efectos biológicos (2)
7
(2) PALADINO, HOLMES, SCHMITZ USO APROPIADO DE LOS ANTIBIOTICOS
ANTIBIOTICOS GENERALIDADES

CARACTERISTICAS QUE
DEBE POSEER UN
ANTIBIOTICO
✓Mínima generación de resistencia
✓Mínimos efectos colaterales
✓Especificidad
✓Elevada potencia biológica
✓No alérgicos

CARACTERISTICAS QUE DEBE
POSEER UN ANTIBIOTICO
✓Mantenerse activo en presencia de plasma,
líquidos orgánicos o exudados
✓Hidrosolubles y estables
✓No causar hemólisis o afectar
desfavorablemente a los fagocitos
✓No debe dar reacciones de pirógenos ni
causar respuesta del tipo histaminergica

10
Una quimioterapia
antimicrobiana racional
exige individualización del
tratamiento tomando como
base tres elementos:
Bacteria
Hospedador (Host)
Medicamento
http://www.google.com.co/imgres?q=farmacos+antimicrobianos

11
Bacteria: identificación del microorganismo por
métodos bacteriológicos (tinción de Gram, cultivos), así
como determinar la susceptibilidad y resistencia.
Hospedador: (Host)
Todas las características Fisiológicas (edad, peso,
lactancia, embarazo) y Patológicas (estado nutricional,
funcionamiento renal y hepático, estado inmune,
alergias)
Medicamento: características farmaco-
cinéticas, mecanismo de acción,
espectro antimicrobiano
Gram Positivo:
Staphyloccocus aureus
Gram Negativo:
Escherichia coli
http://biologiamedica.blogspot.com/2010/09/bacte
rias-gram-positivas-y-gram.html
http://www.google.com.co/imgres?q=farmacos+antimicrobianos

➢ I. CLASIFICACION
SEGÚN ACTIVIDAD MICROBIANA (1) :
• BACTERIOSTATICOS
• BACTERICIDAS
12
PENICILINAS, CEFALOSPORINAS
QUINOLONAS, AMINOGLUCOSIDOS
CLORANFENICOL, TETRACICLINAS
ERITROMICINA, SULFONAMIDAS

BACTERIOSTATICOS
14
BACTERICIDAS BACTERIOSTATICOS

➢ II. CLASIFICACION
SEGÚN ESPECTRO DE ACTIVIDAD
• DE AMPLIO ESPECTRO
• DE ESPECTRO INTERMEDIO
• DE ESPECTRO REDUCIDO (1)
15
TETRACICLINAS
CEFALOSPORINAS 3ª
IMIPINEM
SULFONAMIDAS
MACROLIDOS
PENICILINA G
AMINOGLUCOSIDOS
CEFALOSPORINAS 1ª Y 2ª
VANCOMICINA

CLASIFICACION
SEGÚN MECANISMO DE ACCION
17

➢III. CLASIFICACION
a) INHIBEN LA SINTESIS DE LA
PARED BACTERIANA
penicilinas, cefalosporinas, aztreonam,
vancomicina, fosfomicina, bacitracina,
cicloserina

b) ALTERAN LA PERMEABILIDAD
DE LA MEMBRANA
polimixinas, nistatina, anfotericina, azoles
antimicoticos
(

c) ALTERAN LA SINTESIS PROTEICA
1) Inhibidores reversibles
cloranfenicol, tetraciclinas, macrolidos,
lincosidos, josamicinas
2) Inhibidores irreversibles
aminoglucosidos

d) ALTERAN LOS SISTEMAS
TRANSCRIPCION y el Metabolismo de
los ácidos nucleicos: Quinolonas

e) ALTERAN LA VIA METABOLICA
DEL ACIDO FOLICO: diaminopirimidinas,
sulfanomidas (1)

30
Figure 44-3. Comparison of the structure and composition of gram-positive and gram-negative cell walls. (Adapted from Tortora et
al., 1989, with permission.)

31
MÉTODOS IN VITRO DE COMPROBACION DE
LA SUSCEPTIBILIDAD MICROORGANISMO -
ANTIBIOTICO
a) Concentración mínima inhibitoria (CMI)
La menor concentración de antibiótico capaz de
inhibir el crecimiento de 105 bacterias en 1 ml de
medio de cultivo tras 18- 24 h de incubación.
b) Concentración mínima bactericida (CMB)
La menor concentración de antibiótico capaz de
destruir o matar bacterias en 1 ml de medio de
cultivo tras 18- 24 h de incubación.
c) Punto de corte de sensibilidad
La concentración de antibiótico por debajo de la
cual se considera sensible una determinada especie
bacteriana.
2) FLOREZ,FARMACOLOGIA HUMANA

32
Concentracion dependientes
aminoglucosidos y l flouroquinolonas
Tiempo dependientes
b-lactamicos y la vancomicina

F. Soriano-Garcıia /Enferm Infecc Microbiol Clin

EFECTO POST-ANTIBIOTICO
Pico
(PEAK-CIM)
CONCENTRACION
SERICA
Tiempo
CIM
Efecto Post atb
Acción Concentración-Dependiente

35
El objetivo primario de conseguir una
concentración tisular del antibiótico que
supere el CMI, sin embargo no siempre se
logra:
a) No es fácil acceder al sitio de foco infeccioso.
b) Porque el CMI para determinado germen puede ser
muy alto.
c) Porque el índice terapéutico o la relación entre el
paciente y el CMI puede ser pequeño.
(2) FLOREZ,FARMACOLOGIA HUMANA

37
PUERTAS DE ENTRADA DE LAS PATOLOGIAS
INFECCIOSAS

FACTORES QUE ESTABLECEN SENSIBILIDAD
Y RESISTENCIA DE MICROORGANISMOS A
ANTIBIOTICOS
✓ CONCENTRACION DEL ANTIBIOTICO
✓ INMUNOCOMPETENCIA DEL HUESPED
✓ DURACION DEL TRATAMIENTO
✓ CONCENTRACION CON EFECTO
TERAPEUTICO SENSIBLE NO
RESISTENTE
✓ FARMACOCINETICA – ABSORCION Y
SITIOS

45
❑SINERGISMO
El resultado terapéutico es superior a la suma de
sus efectos aislados
(Bactericida + Bactericida) Ej. 2 β-lactámicos
(carbenicillín y cefalotín).
(Bactericida +Bacteriostático) Ej. PEN + AMINOGLUC
❑SUMA DE EFECTOS
(Bacteriostático + Bacteriostático): El resultado
terapéutico es igual a la suma de sus efectos.
❑ANTAGONISMO
El resultado terapéutico es inferior a la suma de
sus efectos aislados
(Bactericida + Bacteriostático): Ej. PEN + TETRAC
❑ COMPETENCIA cuando se utilizan 2 antibióticos y uno de
ellos es más eficaz que los 2 juntos. Ej clásico PEN +
cloranfenicol.

RESISTENCIA
BACTERIANA

RESISTENCIA ANTIMICROBIANA
48
Díaz L. Resistencia bacteriana. Rev Cubana Med Milit 2003;32(1)
Pagina web: OMS Resistencia a los antimicrobianos (RAM). Nota descriptiva N°194 Febrero de 2011.
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs194/es/index.html
La resistencia antimicrobiana es la
capacidad de un microorganismo para
resistir los efectos de un antimicrobiano.
Es el fenómeno por el cual un
microorganismo deja de verse afectado por un
antimicrobiano al que anteriormente era
sensible.

Según el grupo de investigación Environmental Working, el 71 por ciento de las chuletas de cerdo que ofrecen los supermercados de EE.
UU. llevan bacterias resistentes a los antibióticos. En el caso del pavo, hasta un 79 por ciento. Si este es un país donde la autoridad
regulatoria estatal funciona, ¿cómo será en los países donde es débil, incluyéndonos, claro?

https://news.un.org/es/story/2019/04/1455011

La OMS alertó del elevado índice de
resistencia a los antibióticos de varias
infecciones bacterianas detectado
tanto en países de renta alta como de
renta baja.
El organismo encontró una resistencia
a los fármacos "extendida" al
presentar los primeros resultados de
un sistema de seguimiento global
(GLASS, en inglés), que analizó a medio
millón de personas de 22 países.
Las infecciones que según este estudio muestran resistencia de forma más habitual son E. Coli, Klebsiella
pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, y salmonella, indicó la OMS en un comunicado

Prioridad 1: CRÍTICA
Acinetobacter baumannii, resistente a los
carbapenémicos
Pseudomonas aeruginosa, resistente a los
carbapenémicos
Enterobacteriaceae, resistentes a los
carbapenémicos, productoras de ESBL
Lista OMS de patógenos prioritarios para la
I+D de nuevos antibióticos
Prioridad 2: ELEVADA
Enterococcus faecium, resistente a la vancomicina
Staphylococcus aureus, resistente a la meticilina,
con sensibilidad intermedia y resistencia a la
vancomicina
Helicobacter pylori, resistente a la claritromicina
Campylobacter spp., resistente a las
fluoroquinolonas
Salmonellae, resistentes a las fluoroquinolonas
Neisseria gonorrhoeae, resistente a la
cefalosporina, resistente a las fluoroquinolonas
Prioridad 3: MEDIA
Streptococcus pneumoniae, sin sensibilidad a la penicilina
Haemophilus influenzae, resistente a la ampicilina
Shigella spp., resistente a las fluoroquinolonas
27 DE FEBRERO DE 2017 | GINEBRA

VERDAD SOBRE LA RESISTENCIA ANTIMICROBIANA

56
La resistencia antibiótica es una consecuencia
de la evolución por selección natural.
aquellas bacterias que tengan una
mutación que les permita sobrevivir
se reproducirán. Ellas pasarán este
rasgo a su descendencia, que será
una generación totalmente
resistente.
Vanessa M. D’Costa et al. Antibiotic resistance is ancient. Nature 477, 457–461 (22
September 2011)
Causas

57
La resistencia a los antimicrobianos mata
Con frecuencia, las infecciones causadas por
microorganismos resistentes no responden al
tratamiento ordinario, lo que da lugar a una enfermedad
prolongada y a mayor riesgo de defunción. La tasa de
mortalidad de pacientes con infecciones graves tratados
en hospitales duplica, aproximadamente, la tasa de
pacientes con infecciones provocadas por bacterias no
resistentes.
¿Por qué es motivo de preocupación mundial?

Causas
59
✓Uso excesivo de antibióticos
✓Diagnósticos incorrectos
✓Prescripciones innecesarias
✓Uso incorrecto de antibióticos por
parte de los pacientes.
Vanessa M. D’Costa et al. Antibiotic resistance is ancient. Nature 477, 457–461 (22 September 2011)

TIPOS DE RESISTENCIA
60
Natural o intrínseca. Adquirida.
• Es una propiedad específica de
las bacterias.
• Cuando todos los integrantes de
una determinada especie son
resistentes.
se produce:
• A través de mutaciones
• Por la transmisión de material genético
extracromosómico procedente de otras
bacterias.
• Cuando afecta a algunos integrantes de
una especie pero no a la totalidad.
Pan American Health Organization. Antimicrobial resistance Bibliography. Washington DC: Division of Disease Prevention and Control
Comunicable Diseases Program, 2001.

LA RESISTENCIA SE ADQUIERE
(1)
61
Transferencia Vertical Transferencia horizontal
• Por mutación y selección hasta
las células hijas
• Transducción
• Transformación
• Conjugación

63
MECANISMOS DE RESISTENCIA
Transferencia horizontal

➢ RESISTENCIA BACTERIANA
A LOS ATB
❖ MEDIANTE LA MODIFICACION DEL OBJETIVO
❖ MEDIANTE LA MODIFICACION DEL ANTIBIOTICO
❖ MEDIANTE EL EFLUJO DE ANTIBIOTICOS
❖ PRODUCCION ENZIMATICA
QUE DESACTIVAN
ANTIBIOTICOS
❖ MUTACIONES
❖ TRANSDUCCION
64

Notka, F., H.-J. Linde, A. Dankesreiter, H.-H. Niller, y N. Lehn. 2002. A C-terminal 18 amino acid deletion in MarR in a clinical isolate
of Escherichia coli reduces MarR binding properties and increases the MIC of ciprofloxacin.Journal of Antimicrobial Chemotherapy 49:41–47.
RESISTENCIA POR BOMBAS DE FLUJO EN E.coli
BACTERIA GEN
Escherichia coli MarA
B
Bacillus subtilis Bmr
S. aureus NorA
Streptococcus
pneumoniae
MefA
Pseudomonas
aeruginosa
Mex
Quinolonas
tetraciclina
Fluoroquinolonas
65
B-lactamicos
Cloranfenicol
Macrólidos

PORINAS CON SITIOS DE
ENTRADAS MUTADOS
Disminución de la expresión de
porinas
Pseudomonas
B-lactámicos y quinolonas
66

Paul, R., S. Postius, K. Melchers, y K.P. Schäfer. 2001. Mutations of the Helicobacter pylori genes rdxA and pbp1 cause resistance against
metronidazole and amoxicillin. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 45:962–965.
ENZIMAS INACTIVANTES
ANTIMICROBIANO GEN ENZIMA
Cloranfenicol Cat cloranfenicol
acetiltransferasa
Betalactámicos B-lactamasas
Metronidazol rdxA NADPH
Aminoglucosidos P-transferasas,
acetilasas y
adenilasas
Asociaciones más usadas son:
ampicilina:sulbactam 2:1,
amoxicilina: ácido clavulánico 2:1
piperacilina:tazobactam 7:1.
67

Heddle, J., y A. Maxwell. 2002. Quinolone-binding pocket of DNAgyrase: role of GryB. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 46:1805–1815.
RESISTENCIA POR MODIFICACIÓN DEL
SITIO ACTIVO CIPROFLOXACINA
ANTIMICROBIANO SITIO BLANCO GEN
macrólidos Ribosoma 50s erm A
erm B
ciprofloxacino ADN girasa gyr A
gyr B
estreptomicina Ribosoma 30s str A
rifampicina RNA-polimerasa ----
68
Mecanismo de la resistencia a la ciprofloxacina. (A) La ciprofloxacina
interactúa con la girasa, e inhibe su actividad enzimática. (B) Una
mutación en cualquiera de ambos genes, gyrA o gyrB, puede cambiar la
estructura que conforma la girasa y reducir la afinidad del enzima por
la ciprofloxacina. Esto resulta en una incapacidad del antibiótico para
inhibir la girasa, y la célula se vuelve resistente al antibiótico.

MECANISMOS DE RESISTENCIA
69

70
Por la inactivación enzimática del antimicrobiano, alteración de permeabilidad, cambios de
la estructura del receptor

BACTERIAS CON MAYOR RESISTENCIA EN LA ACTUALIDAD

72
Las infecciones
cutáneas
superficiales como
forunculosis y
foliculitis, hasta
infecciones graves
como neumonía
necrosante,
osteomielitis,
bacteriemias y
endocarditis

27 DE FEBRERO DE 2017 | GINEBRA - La Organización Mundial de la Salud
(OMS) publica hoy su primera lista de «patógenos prioritarios» resistentes a los
antibióticos, en la que se incluyen las 12 familias de bacterias más peligrosas
para la salud humana.

o PRINCIPALES TIPOS DE BACTERIAS
RESISTENTES
❖ Staphylococus aureus
RESISTENTE A LA
METICILINA (MRSA)
❖ Streptococus
pneumoniae
RESISTENTE A
FARMACOS (DRSP)
❖ Escherichia coli CEPA
MULTIRESISTENTE
❖ Klebsiella pneumoniae
RESISTENTE A
CARBAPENEMS (KPC)
77

EVOLUCION DE LA RESISTENCIA ATBS

LOS ANTIBIOTICOS PIERDEN
EFECTIVIDAD EN TODO EL
MUNDO
80
La OMS anuncia que ningún país esta
libre de las cepas farmacorresistentes.
✓ Shigella carb,cefa,
▪ 68.2% Grecia
▪ 57,1 % España
✓ E.coli cefas, Fq,
✓ S.Aureus SARM,
Streptoc pneum. Pen,
✓ Klebsiella pneumoniae
✓ Salmonella Fq
✓ N.gonorrhea cefa
✓ M.tuberculosis R,H
✓ VIH
✓ Malaria
✓ Gripe A
EXISTE RIESGO DE VOLVER A
UNA EPOCA
PREANTIBIOTICA?
Elpais.es 30.04.14

ALERTAN DEL RIESGO REAL DE QUEDARSE
SIN ANTIBIÓTICOS PARA BACTERIAS
MULTIRRESISTENTES
• 18 noviembre: Día Europeo para el Uso Prudente
de Antibióticos
(ECDC) 81
Washington
14/01/2017 13:52

Línea de tiempo en el descubrimiento
de los antibióticos
83
http://www.nature.com/ja

Antibióticos : Recuperar el arte perdido del descubrimiento
de fármacos
84

AMC INNOVADORES EN DIVERSAS ETAPAS
DE I+D

86
PATOLOGIA TIEMPO
TUBERCULOSIS 6-9 MESES
OSTEOMIELITIS 2-6 SEMANAS
OTITIS MEDIA 7-10 DIAS
ENDOCARDITIS ESTAFILOCOCCICA 4-6 SEMANAS
ENDOCARDITIS S viridans 4 SEMANAS
NEUMONIA GRAM - 3-4 SEMANAS
ARTRITIS SEPTICA 2-3 SEMANAS
PERITONITIS 10-14 DIAS
MENINGITIS NEUMOCOCICA 7-10 DIAS
MENINGITIS H influenzae 10-14 DIAS
SINUSITIS BACTERIANA 10-14 DIAS
Ejemplo: DURACION DE LA TERAPIA DE
ACUERDO A LA PATOLOGIA (1)

❖ SELECCIÓN ADECUADA DE UN ANTIBIOTICO
❖ DIAGNOSTICO PRECISO
❖ LABORATORIO CLINICO
❖ TIEMPO DE ADMINISTRACION NECESARIO
88
(2) FLOREZ,FARMACOLOGIA HUMANA

➢ ESTRATEGIAS PARA EL FOMENTO DE
USO RAZONABLE DE LOS
ANTIBIOTICOS:
✓ EVALUAR NECESIDADES MEDICAS DEL
PACIENTE
✓ DISEÑAR DIRECTRICES PARA IMPEDIR EL
DESARROLLO DE RESISTENCIA
BACTERIANA
✓ PAUTAS PARA REGULAR USO DE
ANTIBIOTICOS
90

94
BIBLIOGRAFIA
1.ANTIMICROBIAL DRUG RESISTANCE, VOLUME 1, MECHANISMS OF DRUG
RESISTANCE, DOUGLAS L. MAYERS
2.ISAZA CARLOS, FUNDAMENTOS DE FARMACOLOGIA
3.FLOREZ, FARMACOLOGIA HUMANA
4.GOODMAN & GILMAN'S THE PHARMACOLOGIC BASIS OF THERAPEUTICS -
11TH ED. (2006)
5.FARMACOCINÉTICA Y FARMACODINÁMICA, IMPLICACIÓN EN UN USO MÁS
RACIONAL DE LOS ANTIMICROBIANOS, AMAURY L. NODA ALBELOI;
ARTURO VIDAL TALLETII
6.CELL, VOL. 103, 1143–1154, DECEMBER 22, 2000, COPYRIGHT Ã2000 BY
CELL PRESS, THE STRUCTURAL BASIS FOR THE ACTION OF THE
ANTIBIOTICS TETRACYCLINE, PACTAMYCIN, AND HYGROMYCIN B ON THE
30S RIBOSOMAL SUBUNIT
7.LA RESISTENCIA DE BACTERIAS A ANTIBIÓTICOS, ANTISÉPTICOS Y
DESINFECTANTES, UNA MANIFESTACIÓN DE LOS MECANISMOS DE
SUPERVIVENCIA Y ADAPTACIÓN, CRISTINA EUGENIA CABRERA.

95
7. MECHANISMS OF ANTIMICROBIAL RESISTANCE IN BACTERIA, FRED C.
TENOVER, PHD, DIVISION OF HEALTHCARE QUALITY PROMOTION,
CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION, ATLANTA,
GEORGIA, USA
8. RESISTANCE TO ANTIBIOTICS: ARE WE IN THE POST-ANTIBIOTIC ERA?
ALFONSO J. ALANIS, LILLY RESEARCH LABORATORIES, ELI LILLY AND
COMPANY, INDIANAPOLIS, INDIANA
9. BACTERIOLOGICAL REVIEWS, DEC., 1968, P. 493-528 VOL. 32, NO. 4,
PT. 2, ANTIBIOTIC INHIBITORS OF THE BACTERIAL RIBOSOME
10. BERNARD WEISBLUM AND JULIAN DAVIES PHARMACOLOGY
DEPARTMENT, UNIVERSITY OF WISCONSIN SCHOOL OF MEDICINE,
AND BIOCHEMISTRY DEPARTMENT.
11. BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY, VOL. 60, PP. 457–470, 2000.
ELSEVIER SCIENCE INC. ANTIBIOTIC EFFLUX PUMPS FRANCOISE VAN
BAMBEKE,, ELISABETTA BALZI AND PAUL M. TULKEN
12. MANUAL CTO DE MEDICINA Y CIRUGÍA 7ª. EDICIÓN
13. OMS.com

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