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Agentes
quimioterpicos antimicrobianos
Antimicrobial
chemotherapeutic agents
Agentes quimioterpicos antimicrobianos
Francisco Alejandro Villacres
FernndezII https://orcid.org/0000-0003-0465-379X Glenda del Rocio Espin EspinIII gespin@utb.edu.ec
https://orcid.org/0009-0007-1200-178X
Janeth Aurora Cruz VillegasIV jcruz@utb.edu.ec https://orcid.org/0000-0002-7612-4574
Correspondencia:
vayala@utb.edu.ec
Ciencias
de la Salud
Artculo de Investigacin
*
Recibido:
23 de febrero de 2023 *Aceptado: 12 de mayo de 2023
* Publicado: 17 de julio de 2023
- Diploma Superior en
Gestin de Desarrollo de los Servicios de Salud; Magister en Gerencia de
Servicios de Salud; Doctora en Medicina y Ciruga; Universidad Tcnica de
Babahoyo, Ecuador.
- Diplomado en
Docencia Superior; Magister en Docencia y Currculo; Especialista en
Oncologa Clnica; Doctor en Medicina y Ciruga; Docente Titular de la
Facultad de Ciencias de la Salud; Universidad Tcnica de Babahoyo;
Babahoyo, Ecuador.
- Licenciada en
Laboratorio Clnico; Tecnlogo Medico en Laboratorio Clnico; Universidad
Tcnica de Babahoyo, Ecuador.
- Diploma Superior en Gestin de Desarrollo de
los Servicios de Salud; Magister en Planificacin Evaluacin y
Acreditacin de la Educacin Superior; Licenciada en Laboratorio Clnico;
Universidad Tcnica de Babahoyo, Ecuador.
Resumen
El
descubrimiento y uso de una amplia gama de antimicrobianos en los ltimos aos
han forjado un camino de enormes dimensiones, dando lugar a un optimismo
general, que vislumbr la posibilidad no slo de curacin de los procesos
patolgicos por infecciones bacterianas, sino que se lleg a pensar en que esas
enfermedades podran desaparecer. No obstante, el mal uso, entre otros
fenmenos, de estos antimicrobianos le ha dado la vuelta a este pronstico tan
esperado, surgiendo un nuevo problema con un incremento creciente en todo el
mundo, llamado resistencia antimicrobiana. Ahora, el mundo enfrenta nuevos
retos, no solo la creciente resistencia de los microorganismos a los agentes
antiinfecciosos sino infecciones emergentes e infecciones reemergentes. En
virtud de lo expuesto el planteamiento de la presente investigacin consiste en
plasmar los principales agentes quimioterpicos antimicrobianos existentes y
algunos de sus mecanismos de accin, dada la importancia que reviste su
conocimiento. La investigacin se realiz bajo una metodologa de tipo
documental bibliogrfica, bajo la modalidad de revisin. Los principales
agentes quimioterpicos son: nitrofuranos, quinolonas
y fluoroquinolonas, sulfamidas (sulfametoxazol, sulfisoxazol,
sulfadiazina, sulfacetamida), diaminopirimidinas
(trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
y combinacin de una sulfamida con una diaminopirimidina.
Existen otras clasificaciones tales como: agentes fngicos o antimicticos,
antivirales, antiparasitarios, entre otros. Por ltimo, en cuanto a sus
mecanismos de accin contra las clulas bacterianas, estos agentes
quimioterpicos antimicrobianos pueden interferir con la sntesis de la pared
celular, inhibir la sntesis de protenas, interferir con la sntesis de cido
nucleico, o inhibir una ruta metablica. Los modos de accin de los agentes
antimicrobianos contra las bacterias gram-positivas y
gram-negativas son muy similares.
Palabras Clave: Agentes, Quimioterpicos, Antimicrobianos, Tipos, Mecanismo.
Abstract
The
discovery and use of a wide range of antimicrobials in recent years have paved
a path of enormous dimensions, giving rise to general optimism, which
envisioned the possibility not only of curing pathological processes caused by
bacterial infections, but also of think that these diseases could disappear.
However, the misuse, among other phenomena, of these antimicrobials has turned
this long-awaited prognosis upside down, emerging a new problem with a growing
increase worldwide, called antimicrobial resistance. Now, the world faces new
challenges, not only the increasing resistance of microorganisms to
anti-infective agents but emerging infections and re-emerging infections. By
virtue of the foregoing, the approach of the present investigation consists of
capturing the main existing antimicrobial chemotherapeutic agents and some of
their mechanisms of action, given the importance of their knowledge. The
research was carried out under a bibliographic documentary type methodology,
under the review modality. The main chemotherapeutic agents are: nitrofurans,
quinolones and fluoroquinolones, sulfonamides (sulfamethoxazole, sulfisoxazole, sulfadiazine, sulfacetamide),
diaminopyrimidines (trimethoprim, pyrimethamine, iclaprim)
and combination of a sulfonamide with a diaminopyrimidine. There are other
classifications such as: fungal or antifungal, antiviral, antiparasitic agents,
among others. Finally, in terms of their mechanisms of action against bacterial
cells, these antimicrobial chemotherapeutic agents can interfere with cell wall
synthesis, inhibit protein synthesis, disrupt nucleic acid synthesis, or
inhibit a metabolic pathway. The modes of action of antimicrobial agents
against gram-positive and gram-negative bacteria are very similar.
Keywords: Agents, Chemotherapeutics, Antimicrobials, Types, Mechanism.
Resumo
A descoberta e utilizao de uma vasta gama de
antimicrobianos nos ltimos anos abriram um caminho de enormes dimenses,
suscitando um optimismo geral, que vislumbrava a
possibilidade no s de curar processos patolgicos causados por infeces bacterianas, mas tambm de pensar que estas
doenas poderiam desaparecer. No entanto, o uso indevido, entre outros
fenmenos, desses antimicrobianos tem virado de cabea para baixo esse to
esperado prognstico, surgindo um novo problema com crescente aumento em todo o
mundo, denominado resistncia antimicrobiana. Agora, o mundo enfrenta novos
desafios, no apenas o aumento da resistncia dos microorganismos
aos agentes anti-infecciosos, mas infeces
emergentes e infeces reemergentes.
Em virtude do exposto, a abordagem da presente investigao consiste em captar
os principais quimioterpicos antimicrobianos existentes e alguns de seus
mecanismos de ao, dada a importncia de seu conhecimento. A pesquisa foi
realizada sob uma metodologia do tipo bibliogrfico documental, sob a
modalidade de reviso. Os principais agentes quimioterpicos so: nitrofuranos,
quinolonas e fluoroquinolonas,
sulfonamidas (sulfametoxazol, sulfisoxazol,
sulfadiazina, sulfacetamida),
diaminopirimidinas (trimetoprim,
pirimetamina, iclaprim) e combinao
de uma sulfonamida com uma diaminopirimidina. Existem
outras classificaes como: agentes fngicos ou antifngicos, antivirais,
antiparasitrios, entre outros. Finalmente, em termos de seus mecanismos de
ao contra clulas bacterianas, esses quimioterpicos antimicrobianos podem
interferir na sntese da parede celular, inibir a sntese de protenas,
interromper a sntese de cidos nuclicos ou inibir
uma via metablica. Os modos de ao dos agentes antimicrobianos contra
bactrias gram-positivas e gram-negativas so muito semelhantes.
Palavras-chave: Agentes, Quimioterpicos, Antimicrobianos, Tipos,
Mecanismo.
Introduccin
Los microorganismos han sido un tema importante de salud en
todo el mundo ya que son los responsables de las enfermedades infecciosas que
se difunden a amplios sectores de la poblacin, tales como infecciones
comunitarias. Los niveles elevados de pobreza se encuentran ntimamente
relacionados con la mayor incidencia de enfermedades de etiologa microbiana,
donde el control y la erradicacin en algunos casos presentan grandes
dificultades, por ello persisten en muchos casos como grandes epidemias. Por el
contrario, en los pases desarrollados el saneamiento ambiental, el control
sanitario de los alimentos, la correcta higiene personal y la implantacin de
las vacunas y antimicrobianos han reducido las enfermedades infecciosas en su
vertiente colectiva, dando lugar a un nuevo patrn epidemiolgico de las
enfermedades. El descubrimiento y empleo de los antimicrobianos a mediados de
este siglo abri un camino de enormes dimensiones y dio lugar a un general
optimismo, al vislumbrar la posibilidad no slo de curacin de los procesos
patolgicos por infecciones bacterianas, sino que adems se pens que las
enfermedades causadas por estos microorganismos desapareceran y pasaran a la
historia como fenmenos ya superados por el hombre. La realidad actual es muy
diferente de estos optimistas pronsticos. La introduccin de las sulfamidas en
la prctica clnica a mediados de los treinta inici la era moderna de la
teraputica antimicrobiana. Con posterioridad se descubrieron y utilizaron los
antibiticos, sustancias qumicas complejas producidas por microorganismos del
suelo, a diferencia de los quimioterpicos, que son productos con actividad
antibacteriana obtenidos por sntesis qumica. (Orom Durich,
2000, pg. 321)
La quimioterapia antimicrobiana comenz en 1935 con el
descubrimiento de las sulfonamidas, por el mdico y cientfico alemn Gerhard Domagk. En 1940 se demostr que la penicilina, descubierta
en 1929 por el doctor e investigador escocs Sir Alexander Fleming, podra ser
una sustancia teraputica eficaz. Durante los siguientes 25 aos, la
investigacin sobre agentes quimioteraputicos se centr principalmente en las
sustancias de origen microbiano conocidas como antibiticos. Despus de aislar,
concentrar, purificar y producir en masa la penicilina, se crearon la
estreptomicina, las tetraciclinas, el cloranfenicol y muchos otros frmacos.
Estas sustancias se aislaron originalmente de medios filtrados en los que
haban crecido sus mohos y bacterias filamentosas respectivamente. La
modificacin sinttica de los frmacos antes descritos ha sido prominente en el
desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos. (Riedel et al., 2020)
Desafortunadamente, la evolucin en la produccin de
antimicrobianos se ha acompaado de un incremento marcado de la resistencia de
bacterias, hongos, parsitos, incluso virus, a diferentes familias de estos. (Quinez,
2017, pg. 2)
La Organizacin Mundial de la Salud
- OMS, (2021) ha declarado que la resistencia a los antimicrobianos es una de
las 10 principales amenazas de salud pblica a las que se enfrenta la
humanidad. El uso indebido y excesivo de los antimicrobianos es el principal
factor que determina la aparicin de patgenos farmacorresistentes.
El mundo enfrenta nuevos retos: no solo la creciente
resistencia de los microorganismos a los agentes antiinfecciosos sino infecciones
emergentes (recin descubiertas en los ltimos aos), como bola, fiebre de
Lassa, hepatitis C, SARS, VIH/sida, entre otras, e infecciones reemergentes
(reaparicin de enfermedades que ya se consideraban controladas), como malaria,
fiebre amarilla, clera, entre otras. (Bisso Andrade, 2018, pg. 10)
En virtud de lo expuesto el
planteamiento de la presente investigacin consiste en plasmar los principales
agentes quimioterpicos antimicrobianos existentes y algunos de sus mecanismos
de accin, dada la importancia que reviste su conocimiento.
Materiales y Mtodos
La presente investigacin es de tipo documental
bibliogrfico, a travs de una metodologa de revisin, por cuanto para su
desarrollo se utiliz como base, material bibliogrfico digitalizado,
previamente ubicado por medio de computadores con conexin a internet.
La investigacin estuvo enfocada en la bsqueda y
revisin sistemtica de literatura cientificoacadmica
seleccionada, disponible determinadas bases de datos, entre las que figuran: PubMed,
MedlinePlus, Manuales MSD, Biblioteca Virtual de la Salud (BVS), SciELO, Medigraphic, Dialnet y ELSEVIER, Cochrane, entre otras.
Tambin se usaron pginas del rea de la salud con amplio
reconocimiento cientfico internacional tales como: Organizacin Mundial de la
Salud (OMS), Organizacin Panamericana de la Salud (OPS), Organizacin de las
Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin (FAO), entre otras.
Se llev a cabo una bsqueda aleatoria y consecutiva en
las mencionadas bases de datos, usando los siguientes descriptores: quimioterpicos, quimioterpicos antimicrobianos, quimioterpicos antimicrobianos + tipos y quimioterpicos antimicrobianos + mecanismos de accin. El
resultado de los registros bibliogrficos encontrados se filtr bajo criterios de
idioma espaol, la relevancia y la correlacin temtica. Del mismo modo, la fecha
de publicacin estuvo limitada a los ltimos ocho aos, con excepcin de
algunos artculos de data ms antigua cuyos conceptos se encuentran vigentes
hasta la fecha.
El material bibliogrfico consisti en ttulos de
artculos cientficos, ensayos, revisiones sistemticas, protocolos, libros,
boletines, folletos, tesis de grado, posgrado y doctorado, noticias
cientficas, entre otros documentos e informacin de inters cientfico y acadmico.
Resultados
El trmino antimicrobiano define a los productos
capaces de inhibir (bacteriostticos, fungistticos, etc.) o matar
(bactericidas, fungicidas, etc.) a cualquier tipo de microorganismo,
lgicamente con espectros diferentes segn la droga que se trate. La palabra
antibitico, si bien sera un sinnimo de antimicrobiano, se reserva para
designar a los antibacterianos, ya sea compuestos naturales, sintticos o
semisintticos. Algunos autores hacen una distincin entre ellos y denominan
agentes quimioterpicos a los sintticos. (Lopardo, 2020)
Nitrofuranos
Los nitrofuranos son agentes
quimioterpicos introducidos en la prctica mdica en 1952 y utilizados
principalmente en el tratamiento de infecciones urinarias no complicadas. En
este contexto, se los considera como antibiticos de primera lnea por su baja
toxicidad y su buena actividad, no disminuida en el tiempo, sobre los
principales patgenos que las causan. La nitrofurantona es un cido dbil y, por
lo tanto, su actividad se ve potenciada en pH menores de 5,5. El mecanismo de
accin de los nitrofuranos consiste en su reduccin
por las nitrorreductasas bacterianas, con la
formacin de compuestos intermedios txicos que pueden interferir con enzimas involucradas
en la sntesis de ADN, ARN y protenas (ver figura 1). La nitrofurantona
solamente est indicada en el tratamiento y la profilaxis de infecciones
urinarias. Actualmente se considera como un antibitico de primera eleccin en
la infeccin urinaria aguda baja no complicada. La nitrofurantona no debera
usarse en el tratamiento de pielonefritis, ya que su eficacia teraputica en
este caso no slo es limitada, sino que se han publicado casos de bacteriemia
en pacientes que estaban recibiendo este antimicrobiano. Tampoco est indicada
en infecciones urinarias complicadas o intrahospitalarias por el riesgo de la
presencia de bacterias resistentes como las de la familia Proteeae
y P. aeruginosa. En varones se prefiere el uso de
otros antibiticos que pueden alcanzar concentraciones mayores en la prstata.
Tambin se la utiliza en profilaxis en nios con uropatas y mujeres con
infecciones recurrentes. (Lopardo, 2020, pgs. 159,
160)
Figura 1. Modo de accin de la
nitrofurantona y genes afectados por mutaciones. Recuperado de: Antibiticos
Clasificacin, estructura, mecanismos de accin y resistencia. Lopardo, H. (2020). p- 160. URL: https://libros.unlp.edu.ar/index.php/unlp/catalog/download/1531/1513/4926-1
Quinolonas y fluoroquinolonas
Las quinolonas y fluoroquinolonas son antibiticos
sintticos utilizados para el tratamiento de un amplio espectro de infecciones
bacterianas entre las que se incluyen infecciones de las vas urinarias y
respiratorias, del aparato genital y gastrointestinal, as como infecciones
cutneas, seas y articulares. Recientemente, tras una evaluacin realizada por el Comit para la
Evaluacin de Riesgos en Farmacovigilancia europeo (PRAC), se ha concluido que
las reacciones adversas musculoesquelticas y del sistema nervioso,
incapacitantes, de duracin prolongada, y potencialmente irreversibles, afectan
a todas las quinolonas y fluoroquinolonas, constituyendo un efecto de clase,
por lo que se recomienda a los profesionales sanitarios:
- No utilizar quinolonas o fluroquinolonas
en infecciones leves o autolimitadas salvo que otros antibiticos recomendados
no puedan emplearse.
- Indicar a los pacientes que interrumpan el tratamiento con este
tipo de antibiticos y acudan al mdico, en caso de que aparezcan sntomas
relacionados con las reacciones adversas abajo descritas.
- Tener presente que los pacientes de edad avanzada, trasplantados o
en tratamiento con corticoides presentan un mayor riesgo de sufrir
lesiones tendinosas tras la administracin de quinolonas y
fluoroquinolonas. (Agencia Espaola de Medicamentos y Productos Sanitarios
- AEMPS, 2018)
Sulfamidas (sulfametoxazol,
sulfisoxazol, sulfadiazina,
sulfacetamida)
Las sulfamidas son anlogos
estructurales de un compuesto metablico natural, el PABA (cido para-aminobenzoico) que es necesario para que las
bacterias puedan sintetizar cido flico que a su vez es un componente de la
coenzima cido tetrahidroflico que a su vez
participa en la sntesis de purinas y ciertos aminocidos. Una molcula de
sulfonamida tiene gran afinidad por el sitio donde se une el PABA al enzima (dihidro-pteroatosintetasa) que sintetiza cido flico. Si
esto ocurre se bloquea la sntesis de cido flico, lo cual provoca que exista
una cantidad insuficiente de cido flico con lo que se bloquea la sntesis de
cidos nucleicos. Aunque los humanos requieren tambin cido flico en la
sntesis de cidos nucleicos, los humanos no pueden sintetizar cido flico;
ste es un nutriente esencial (vitamina) que se obtiene exgenamente a travs
de la dieta. Ya que los humanos carecen de este sistema enzimtico especial
para incorporar el PABA al cido flico, su metabolismo no puede ser inhibido
por las sulfamidas. (Fernndez, Cardosa, Fernndez, & Martnez, 2015)
Entre las indicaciones de las sulfamidas se puede
destacar que estas son activas contra un amplio espectro de bacterias
grampositivas y muchas gramnegativas, especies de los gneros Plasmodium y Toxoplasma. Las sulfasalazina
puede usarse por va oral para la enfermedad inflamatoria intestinal. Las
sulfamidas se usan ms frecuentemente en combinacin con otros antibiticos (p.
ej., para tratar nocardiosis, infecciones del tracto
urinario y malaria causada por P. falciparum
resistente a cloroquina). En su presentacin tpica se usan para tratar quemaduras:
sulfadiazina de plata y acetato de mafenida, vaginitis:
crema y vulos vaginales con sulfanilamida, infecciones oculares superficiales:
sulfacetamida oftlmica. Estn contraindicadas en
pacientes que han tenido reacciones alrgicas con exposiciones previas o que
padecen porfiria. Estos antibiticos no erradican los estreptococos de grupo A
en pacientes con faringitis, y no deben usarse para tratar este cuadro. (Werth, 2022)
Diaminopirimidinas (trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
Las diaminopirimidinas, como la
trimetoprima y la pirimetamina, compiten por la
enzima dihidrofolatoreductasa que cataliza la
conversin de cido dihidroflico en cido tetrahidroflico. La trimetoprima tiene mucha menos
afinidad por la dihidrofolatoreductasa humana, que,
sin embargo, puede llegar a afectarse con dosis altas o en pacientes con
alteraciones hemticas preexistentes. Se usan normalmente como potenciadoras de
las sulfamidas unidas a ellas en una relacin 5:1. As se obtienen las sulfamidas
potenciadas (pocos efectos txicos y de amplio espectro). (Calvo
& Martnez, 2009)
Combinacin de una sulfamida con
una diaminopirimidina
Cotrimoxazol (combinacin trimetoprima-sulfametoxazol)
Acta en dos etapas de la sntesis de cido folnico,
pudiendo llegar a tener efecto bactericida por la sinergia entre sus dos
componentes. Tiene actividad sobre grampositivos como S. aureus,
neumococo, L. monocytogenes y B. anthracis;
y sobre gramnegativos, como meningococo, gonococo, H. influenzae,
Brucella spp., Salmonella spp., Shigella spp., E. coli, Klebsiella spp., Proteus spp., Enterobacter spp. Tambin es activo sobre C. trachomatis
y Pneumocystis jirovecci. (Bisso Andrade, 2018, pg.
21)
Antimicticos o antifngicos
Los frmacos para el tratamiento antimictico sistmico
incluyen los siguientes: anfotericina B (y sus formulaciones lipdicas), varios
derivados azlicos (fluconazol, isavuconazol,
itraconazol, posaconazol y voriconazol), las equinocandinas son la anidulafungina,
la caspofungina y la micafungina
y flucitosina. La anfotericina B, un medicamento eficaz pero relativamente
txico, es desde hace tiempo el pilar del tratamiento de las micosis invasoras
y graves. No obstante, en la actualidad se cuenta con nuevos triazoles y equinocandinas menos txicos y potentes que se recomiendan
como terapia de primera eleccin para muchas micosis invasoras. Estos frmacos
modificaron significativamente el abordaje teraputico antimictico y a veces
incluso permiten tratar las micosis crnicas por va oral. (Revankar, 2021)
Los Imidazoles (ketoconazol, bifonazol,
econazol, terconazol,
miconazol, clotrimazol, isoconazol) tienen el
siguiente espectro de accin: dermatofitos (T. rubrum,
T. tonsurans, T. mentagrophytes,
M. canis, E. floccosum); levaduras (Candida spp.; Pityrosporum
ovale); filamentosos (Aspergillus spp.) y dimrficos (H. capsulatum, B. dermatitides). Adems de la accin antifngica, los agentes
imidazlicos tambin tienen actividad sobre algunas
bacterias grampositivas, como estafilococo y estreptococo, y sobre T. vaginalis. Con excepcin de ketoconazol, los imidazoles son
de uso exclusivamente tpico. (Bisso Andrade, 2018, pg.
22)
Antivirales
La aparicin de los
antivirales es uno de los progresos mdicos principales de las ltimas dcadas.
Gracias al impulso de los avances de los tratamientos contra el virus de la
inmunodeficiencia humana (VIH), los virus de las hepatitis B (VHB) y C (VHC) y
los herpesvirus, el arsenal de los antivirales se ha
ampliado a otros virus e incluye varias clases teraputicas. Esto permite la
posibilidad de asociaciones ms eficaces, pero expone tambin a efectos
secundarios ms numerosos. Sin embargo, an se est lejos de la diversidad y de
la extensin del espectro de accin de los antibiticos. La quimioterapia antiviral
es una estrategia original, an limitada por el modo de multiplicacin
particular de los virus. La diana teraputica es ante todo la clula infectada,
lo que sita la quimioterapia antiviral a medio camino entre la quimioterapia
antineoplsica y la antibioticoterapia, donde la diana bacteriana es un
microorganismo procariota fundamentalmente diferente a las clulas eucariotas,
aunque se encuentra en su interior. La bsqueda de la mejor selectividad frente
a las etapas del ciclo viral tiene como finalidad proteger las clulas sanas de
los efectos colaterales del tratamiento, pero es un freno considerable para el
desarrollo de los frmacos antivirales, lo que conlleva costes de investigacin
elevados y campos de aplicacin a menudo estrechos. Aunque la prioridad de la
investigacin se centra an en lograr molculas con una alta especificidad por
sus dianas virales, la atencin se dirige tambin hacia compuestos susceptibles
de modular el funcionamiento celular en un sentido desfavorable para el desarrollo
del ciclo viral productivo. Este enfoque utiliza en particular el cambio de
indicacin en teraputica antiviral de frmacos antiinfecciosos ya validados en
otras indicaciones, lo que puede aumentar significativamente el nmero de
molculas utilizables. Sin embargo, incluso en este contexto, slo la infeccin
viral activa puede recibir tratamiento, mientras que la infeccin latente
persistente an est fuera de su alcance. Adems, la aparicin inevitable de
resistencias a los antivirales es otra causa de fracaso teraputico que debe
superarse. (Agut, 2022)
Bases para el uso clnico de
los quimioterpicos antimicrobianos
Existen ms de 5000
antibiticos de los cuales slo unos 100 se utilizan en la prctica clnica.
Para que un compuesto qumico sea considerado un agente quimioteraputico ideal
para tratar las infecciones microbianas debe reunir las siguientes cualidades:
- Debe ser capaz de destruir o inhibir muchos tipos de
microorganismos patgenos. Ser mejor cuanto mayor sea el nmero de
especies microbianas afectadas. Los antibiticos ms utilizados son los de
amplio espectro.
- Debe inhibir a los microorganismos de tal manera que se evite el
desarrollo de microorganismos patgenos resistentes al antibitico.
- No debe producir efectos secundarios no deseables en el paciente
tales como reacciones alrgicas, dao al sistema nervioso, a los riones o
irritaciones del tracto gastrointestinal.
- No debe eliminar la microbiota normal del tracto intestinal o de
otras reas del cuerpo ya que estos microorganismos juegan un papel
importante al evitar el crecimiento de microorganismos patgenos y por lo
tanto de infecciones.
- Si el agente se administra oralmente, no debe inactivarse por los
cidos del estmago y debe absorberse desde el tracto intestinal al
cuerpo. Si la administracin es parenteral, no debe inactivarse por la
unin a protenas de la sangre.
- Debe ser altamente soluble en los fluidos corporales ya que debe
estar en solucin para ser activo.
- Debe de alcanzar una concentracin lo suficientemente alta en los
tejidos o la sangre del paciente para poder matar o inhibir a los
microorganismos causantes de la enfermedad. Desgraciadamente no existe
ningn antibitico que rena todas estas caractersticas; es por lo que
siempre se deben hacer comparaciones entre los distintos agentes
existentes para seleccionar el mejor en el tratamiento de una infeccin
especfica. (Fernndez, Cardosa, Fernndez, & Martnez, 2015)
Todas estas bases se amplan en el estudio de los
mecanismos de accin de estos frmacos, los cuales se explican a continuacin.
Mecanismos de accin de los
frmacos antimicrobianos
Los agentes antimicrobianos se clasifican de acuerdo a
sus modos especficos de accin contra las clulas bacterianas. Estos agentes
pueden interferir con la sntesis de la pared celular, inhibir la sntesis de
protenas, interferir con la sntesis de cido nucleico, o inhibir una ruta
metablica. Los modos de accin de los agentes antimicrobianos contra las
bacterias gram-positivas y gram-negativas
son muy similares. (Organizacin
Panamericana de la Salud - OPS, 2005)
Toxicidad selectiva
Un agente antimicrobiano ideal
exhibe una toxicidad selectiva, lo que significa que el medicamento es
daino para un patgeno sin causar daos al hospedero. A menudo, la toxicidad
selectiva es relativa en lugar de absoluta; esto implica que un frmaco, a la
concentracin que tolera el hospedero, es nocivo respecto al microorganismo
infeccioso. La toxicidad
selectiva puede ser una funcin de un receptor especfico requerido para la
unin del frmaco, o puede depender de la inhibicin de acontecimientos
bioqumicos que le resultan esenciales al patgeno, pero no al hospedero. (Riedel et al., 2020)
Inhibidores de la pared celular
Un grupo importante de antimicrobianos actan inhibiendo
la sntesis de la pared celular, estructura especfica de las bacterias,
que las protege de la lisis osmtica debido a que el interior de la bacteria es
hiperosmolar con relacin al medio. La pared bacteriana est compuesta por un
polmero denominado peptidoglicano que se sintetiza en varias etapas. Segn el
nivel a que se efecta el bloqueo enzimtico se diferencian diversos
antibiticos: betalactmicos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenemes),
glucopptidos (vancomicina, tecoplanina). En los
glucopptidos el tamao de su molcula impide la penetracin a travs de la
membrana externa de los gramnegativos de modo que su espectro incluye slo los
grampositivos. La accin es bactericida por lisis osmtica y activacin de
enzimas autolticas bacterianas. Para ejercer su accin los betalactmicos
requieren que las bacterias se encuentren en fase de crecimiento, por lo que no
deben asociarse con antibiticos bacteriostticos. (Orom Durich, 2000)
Inhibidores de la sntesis proteica
La sntesis proteica es uno de
los procesos ms frecuentemente afectados por la accin de los antimicrobianos,
y su inhibicin selectiva es posible gracias a las diferencias estructurales
entre los ribosomas bacterianos y eucariotas. Los ribosomas bacterianos estn
formados por dos subunidades (30S y 50S), que contienen ARN ribosmico (ARNr
16S en la subunidad 30S, y ARNr 5S y ARNr 23S en la subunidad 50S) y diversas
protenas llamadas S (small o pequea, en
la subunidad 30S) o L (large o grande, en
la subunidad 50S). En esta estructura diferentes componentes pueden ser lugares
de unin para los antimicrobianos (p. ej., determinados nucletidos para las oxazolidinonas, algunas protenas S para las tetraciclinas
o protenas L para el cloranfenicol). La mayora de los antibiticos de este
grupo tienen actividad bacteriosttica, aunque los aminoglucsidos se comportan
como bactericidas. La accin bactericida o bacteriosttica tambin va a
depender de las concentraciones del antimicrobiano, y del microorganismo
afectado. (Calvo & Martnez, 2009)
Interferencia con la sntesis
cido nucleico
Los agentes que actan a nivel de los cidos nucleicos
son varios y sus sitios de accin diversos. Entre ellos tenemos a las
sulfamidas y trimetoprima cuya accin como antimetabolitos impidiendo la
sntesis de purinas los distingue del resto. Las fluoroquinolonas y novobiocina actan a nivel de las cadenas de ADN,
impidiendo el superenrrollamiento, por inhibicin de
una topoisomerasa, la girasa de ADN. Los nitroimidazoles, como dimetridazol, metronidazol y tinidazol dan lugar a la
disrupcin de las cadenas de ADN, impidiendo su reparacin. Los nitrofuranos, por su parte impiden la lectura codnica ADN-ARN mensajero (Organizacin
de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin - FAO, 2023).
Inhiben la ruta metablica
Muchas bacterias utilizan la va de sntesis de folatos
para la sntesis de purinas y por lo tanto de cidos nucleicos, ya que son
incapaces de obtener el cido flico del medio externo. Los antibiticos (ATB)
que actan inhibiendo esta va metablica son las sulfamidas y la trimetoprima.
Las sulfamidas actan como antimetabolito compitiendo con el cido paraaminobenzoico (PABA) por la enzima Dihidropteroato
sintasa. Trimetoprima inhibe de forma reversible la enzima dihidrofolato
reductasa bacteriana. La combinacin de ambos tipos de ATB, trimetoprima y
sulfametoxazol, acta sinrgicamente bloqueando dos etapas consecutivas de esta
va metablica esencial para muchas bacterias. En resumen, los ATB suelen
actuar sobre las bacterias mediante cinco mecanismos generales: inhibicin de
la sntesis de la pared bacteriana, accin sobre la membrana celular,
inhibicin de la sntesis de cidos nucleicos, inhibicin de la sntesis
proteica y accin sobre las vas metablicas. (Trevio
& Molina, 2022)
Conclusin
Los agentes quimioterpicos antimicrobianos son una importante
herramienta teraputica en el control de un amplio nmero de enfermedades
bacterianas. Se trata de sustancias con actividad antimicrobiana (microbicida o
microbiosttica), los cuales presentan una toxicidad
suficientemente baja, es decir, que se pueden administrar a un organismo por
medio de la va adecuada, hasta alcanzar y mantener las concentraciones que
pueden ser eficaces en los tejidos.
Los principales agentes quimioterpicos son: nitrofuranos, quinolonas y fluoroquinolonas, sulfamidas
(sulfametoxazol, sulfisoxazol, sulfadiazina, sulfacetamida), diaminopirimidinas
(trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
y combinacin de una sulfamida con una diaminopirimidina.
Existen otras clasificaciones tales como: agentes fngicos o antimicticos,
antivirales, antiparasitarios, entre otros.
Por ltimo, en cuanto a sus mecanismos de accin contra
las clulas bacterianas, estos agentes quimioterpicos antimicrobianos pueden
interferir con la sntesis de la pared celular, inhibir la sntesis de
protenas, interferir con la sntesis de cido nucleico, o inhibir una ruta
metablica. Los modos de accin de los agentes antimicrobianos contra las
bacterias gram-positivas y gram-negativas
son muy similares.
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