Mecanismos de Acción de los Antibióticos
4. Los antibióticos más selectivos son los que inhiben la síntesis de la pared celular (penicilinas, cefalosporinas, vancomicina, bacitracina). Estos fármacos poseen un índice terapéutico alto. Por otro lado, la estreptomicina, gentamicina, clindamicina, cloranfenicol, tetraciclinas y eritromicina son antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas. También tienen un índice terapéutico alto. Estos últimos reconocen la subunidad 30S o 50S del ribosoma y pueden afectar a la unión del aminoacil-ARNt, a la formación del enlace peptídico, a la lectura del ARNm o a la translocación.
- Cloranfenicol: se une a la subunidad 50S e inhibe la formación del enlace peptídico.
- Tetraciclinas: interfieren en la unión del ARNt al complejo ARNm en el ribosoma.
- Estreptomicina: provoca cambios en la forma del codón del ARNm, induciendo una lectura incorrecta.
Antibióticos que inhiben la síntesis del peptidoglicano
Los antibióticos que inhiben al peptidoglicano tienen un buen índice terapéutico, porque solo las bacterias contienen dicho polímero en su estructura.
Antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas
Esta categoría se divide según el momento del proceso en el que actúan:
- Inhibidores de la fase de activación: mupirocina.
- Inhibidores del inicio de la síntesis de proteínas: oxazolidinona (impiden el inicio de la síntesis proteica) y aminoglicósidos (lectura errónea del ARNm, síntesis de proteínas defectuosas).
- Inhibidores del sitio A (fijación del aminoacil-ARN): tetraciclinas.
- Inhibidores de la elongación: lincosamidas, macrólidos y cetólidos, cloranfenicol (bloqueo de la formación del enlace peptídico), ácido fusídico y estreptograminas.
Hay algunos que no reconocen el ribosoma, sino que inhiben una enzima que tiene que ver con la síntesis de proteínas. Estos antibióticos se unen a un sitio concreto del ribosoma, teniendo diferentes efectos dependiendo del antibiótico y de la subunidad a la que se una (50S o 30S). Esto también tiene que ver con la resistencia bacteriana, pues este sitio de unión es una proteína del ribosoma o ARN; si dicha proteína muta, el antibiótico se une con menor afinidad o directamente no se une, haciéndose así la bacteria más resistente.
Sinergia y Selectividad
Hay antibióticos, los llamados sinérgicos, donde la unión del primero al ribosoma favorece la unión del segundo, siendo más efectivo así el resultado a obtener. Un ejemplo de sinergia son las penicilinas (desestabilizan la pared) y los aminoglicósidos (entran así fácilmente a la pared). De este modo es menor la probabilidad de que surjan resistencias, pues debería haber mutaciones en los dos sitios de unión, lo cual es poco probable. Estos antibióticos inducen diferencias estructurales entre ribosomas de eucariotas y procariotas. Son todos bacteriostáticos, excepto los aminoglicósidos. Esta clasificación puede depender de la concentración y del microorganismo.
Perfiles Específicos de Fármacos
Mupirocina
La mupirocina es un inhibidor de la fase de activación, pues inhibe la enzima isoleucil-ARNt sintetasa; es decir, inhibe la enzima que une la isoleucina con el ARNt de la isoleucina. No actúa directamente sobre el ribosoma, sino que inhibe otros pasos en la síntesis de proteínas. Es bacteriostático a baja concentración y bactericida a alta concentración. Se utiliza para infecciones cutáneas de bacterias Gram-positivas y para eliminar Staphylococcus aureus en portadores. Es muy eficaz con bacterias de este tipo.
Ácido fusídico
El ácido fusídico no actúa directamente sobre el ribosoma, sino que inhibe otros pasos en la síntesis de proteínas. Impide la translocación porque interfiere con el factor de elongación G (EFG); al bloquear los factores de elongación, el ribosoma no puede moverse. Es bacteriostático o bactericida según la concentración y el microorganismo. Posee una estructura esteroide. Se puede considerar de amplio espectro, pues actúa frente a Gram-positivas, algunas Gram-negativas y protozoos.
Aminoglicósidos
Los aminoglicósidos reconocen la subunidad 30S, provocando errores en la lectura del ARNm; como consecuencia, si se trata de una enzima, esta no cataliza bien. Son productos de Streptomyces y otras bacterias. Son bactericidas, especialmente en bacterias Gram-negativas. En Gram-negativas aerobias y anaerobias facultativas, su transporte activo a través de la membrana citoplasmática requiere de O₂. Tienen en común un anillo ciclohexano y aminoazúcares. Tienen acción sinérgica en conjunto con las penicilinas. Son antibióticos que se han de evitar, salvo en la aparición de resistencias; ejemplos de estos son la estreptomicina, kanamicina, neomicina y tobramicina. Se acumulan en la corteza renal y el oído externo, por lo que son nefrotóxicos y ototóxicos.
Aminoglicósidos: Estreptomicinas
Tienen acciones sinérgicas con penicilinas, pues la penicilina afecta al peptidoglicano y el aminoglicósido pasa con más facilidad a través de la membrana. Para poder entrar necesitan un transportador, es decir, una proteína de la membrana que necesita oxígeno, por lo que es solo útil para aerobios o anaerobios facultativos. Se extraen de Streptomyces y otras bacterias. Son bactericidas de amplio espectro, principalmente frente a bacterias Gram-negativas aerobias. Ejemplos de aminoglicósidos son la estreptomicina, neomicina, etc. Es mejor evitarlos porque tienen efectos secundarios: se acumulan en el oído interno y en la corteza renal (son nefrotóxicos y ototóxicos). Presentan mucha carga positiva. Se fijan a los lipopolisacáridos de la membrana externa de Gram-negativas y a ácidos teicoicos de Gram-positivas. Se unen a distintas proteínas S y al ARNr 16S, bloqueando la actividad normal del complejo de iniciación, impidiendo el inicio de la síntesis y provocando lecturas erróneas del ARNm. Por tanto, son inhibidores del inicio de la síntesis de proteínas.