RESISTENCIA BACTERIANA

QF EDWIN POMATANTA

ULADECH CATOLICA

MECANISMOS DE ADQUISICIÓN DE LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOSMECANISMOS DE ADQUISICIÓN DE LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOSMECANISMOS DE ADQUISICIÓN DE LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOSMECANISMOS DE ADQUISICIÓN DE LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS

TRANSDUCCIÓN:TRANSDUCCIÓN:

CONJUGACIÓNCONJUGACIÓN::

TRANSFORMACIÓN:TRANSFORMACIÓN:

Adquisición de material genético, por medio de la conjugación y la integración de Adquisición de material genético, por medio de la conjugación y la integración de plásmidos al cromosoma de la bacteria.plásmidos al cromosoma de la bacteria.

A través de un virusA través de un virus

1 Virus que toma el gen de  resistencia de una bacteria y la inyecta en otra

2 Gen resistente

3 Cromosoma

4 Gen de resistencia que va  del plásmido al cromosoma

5 Plásmido

3

12

5

4

Cromosoma

Plásmidos

Transposones

Integrones

En las bacterias, el intercambio rápido de genes es posible por la estructura de su genoma. En las bacterias, el intercambio rápido de genes es posible por la estructura de su genoma.

Además de los elementos de la figura, también pueden ser transferidos fragmentos de ADN libres Además de los elementos de la figura, también pueden ser transferidos fragmentos de ADN libres

(del cromosoma, plásmido, transposón e integrón, o presentes en bacteriófagos).(del cromosoma, plásmido, transposón e integrón, o presentes en bacteriófagos).

1.1. Tuberculosis, malaria, cólera, diarreas, neumonía: En Tuberculosis, malaria, cólera, diarreas, neumonía: En

conjunto causan más de 10 millones de defunciones por año.conjunto causan más de 10 millones de defunciones por año.

2.2. Las personas con infecciones resistentes permanecen Las personas con infecciones resistentes permanecen

enfermas durante periodos más largos.enfermas durante periodos más largos.

3.3. Las epidemias de estas enfermedades son también más Las epidemias de estas enfermedades son también más

prolongadas prolongadas

4.4. Introducción de bacterias resistentes por viajeros Introducción de bacterias resistentes por viajeros

internacionales.internacionales.

5.5. Eliminación de flora normal.Eliminación de flora normal.

6.6. La resistencia es un fenómeno previo al descubrimiento y La resistencia es un fenómeno previo al descubrimiento y

uso de los antibióticos.uso de los antibióticos.

2.- 2.- PELIGRO ACTUAL DE BACTERIAS RESISTENTESPELIGRO ACTUAL DE BACTERIAS RESISTENTES

Metabolismo del ác. FolicoMetabolismo del ác. FolicoTrimetropinSulfamidas

MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS DISTINTOS ANTIMICROBIANOSMECANISMO DE ACCIÓN DE LOS DISTINTOS ANTIMICROBIANOSMECANISMO DE ACCIÓN DE LOS DISTINTOS ANTIMICROBIANOSMECANISMO DE ACCIÓN DE LOS DISTINTOS ANTIMICROBIANOS

50

30

50

30

Ribosomas

DNA

DHFA

THFA

RNAm

PABA

Síntesis de la Pared CelularSíntesis de la Pared CelularCicloserinaVancomicinaRistocetinaBacitracinaPenicilinasCefalosporinasCefamicinas

1

2

3

Síntesis y replicación del DNASíntesis y replicación del DNANobobiocinaÁcido nilidíxico(ác. Oxolínico)

Polimerasa de RNA dependiente del DNARifampicina

Membrana celularMembrana celularPolimixina BColistina

Síntesis proteica (inhibidoresSíntesis proteica (inhibidores 50s) 50s)EritromicinaCloranfenicolClindamicinaLincomicina

Síntesis proteica(inhibidoresSíntesis proteica(inhibidores 30s) 30s)TetraciclinaEstrectomicinaKanamicina(amikacina)GentamicinaTobramicinaNeomicinaEspectinomicina

MECANISMOS DE RESISTENCIA BACTERIANA

Inhibición enzimática

-LACTÁMICOSAMINOGLUCÓSIDOS

CLORANFENICOLERITROMICINA

Modificaciónde la RNApolimerasa

RIFAMPICINA

- LACTÁMICOSAlteración de la

Proteína Fijadora (PBP)

QUINOLONAS Modificación delas DNA-girasas

QUINOLONAS VANCOMICINA

Modificaciones en la

membrana externa

AMINOGLUCÓSIDOSModificaciones en

la membrana interna

TETRACICLINAQUINOLONAS

Eflujo activo

MACRÓLIDOSLINCOSAMIDASTETRACICLINAS

AMINOGLUCÓSIDOS

Modificacióndel “blanco”

ribosomal

Modificación del “blanco”

ribosomal

COTRIMOXAZOLModificación dela enzima blanco

Unión del fmet ARNt y formación delUnión del fmet ARNt y formación delcomplejo de iniciación en el ribosoma 70Scomplejo de iniciación en el ribosoma 70S

Translocación del fmet ARNt desde el puntoTranslocación del fmet ARNt desde el puntoaceptor [A] hasta el punto donante [P]aceptor [A] hasta el punto donante [P]

Unión de nuevo aminoacilUnión de nuevo aminoacilARNt (1) al punto aceptorARNt (1) al punto aceptor

Formación de enlace peptídicoFormación de enlace peptídicocatalizada por peptidil transferasacatalizada por peptidil transferasa

Liberación deLiberación deARNt no cargadoARNt no cargado

AMINOGLUCÓSIDOSAMINOGLUCÓSIDOS

TETRACICLINASTETRACICLINAS

CLORANFENICOLCLORANFENICOL

LINCOSAMIDASLINCOSAMIDAS

ERITROMICINAERITROMICINATranslocación del peptidil ARNt (1)Translocación del peptidil ARNt (1)

Unión de aminoacil ARNt (2)Unión de aminoacil ARNt (2)

Formación de enlace peptídico,Formación de enlace peptídico,elongación de cadena peptídicaelongación de cadena peptídica

Transformación del peptidil ARNt Transformación del peptidil ARNt expone el codón terminadorexpone el codón terminador

Terminación y liberaciónTerminación y liberaciónde la cadena peptídicade la cadena peptídica

ÁCIDO FUSÍDICOÁCIDO FUSÍDICO

INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEINASINHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEINASReacciones diana inhibidasReacciones diana inhibidas Agentes antimicrobianosAgentes antimicrobianos

AMINOGLUCOSIDOS

Los aminoglucósidos se unen a la proteína S12 de la subunidad 30S. Inducen errores de lectura del RNAm e inhiben la formación de cadenas peptídicas.

Resistencia a aminoglucósidos. Resistencia a aminoglucósidos. La alteración de los sistemas La alteración de los sistemas de producción energética, de producción energética, cierra los canales iónicos, de cierra los canales iónicos, de modo que el antibiótico no modo que el antibiótico no puede ingresar al citoplasma puede ingresar al citoplasma bacteriano. Otros mecanismos bacteriano. Otros mecanismos son la modificación del blanco son la modificación del blanco ribosomal o la hidrólisis del ribosomal o la hidrólisis del aminoglucósido por aminoglucósido por estearasas.estearasas.

ZONAS DIANA PARA LAS QUINOLONASZONAS DIANA PARA LAS QUINOLONASZONAS DIANA PARA LAS QUINOLONASZONAS DIANA PARA LAS QUINOLONAS

CENTRO DE ARNCENTRO DE ARN

ADN (cromosoma)en helices

QUINOLONASgirasa

Centro del ARNCentro del ARN

ANDsuperenrrollado

1. Polimerasa

XX

o R

R

ADNADN

ARNARN

Girasa

2.

ADNADN

Ácido paraaminobenzoico(PABA)+ pteridina

Ácidodihidroptanoico

Sulfamidas

L-glutamato

Ácidodihidrofólico

Trimetoprim2 NADPH

2 NADP

ÁcidoTetrahidrofólico

(ATHF)

Purinas Pirimidinas

Dihidropteroatosintetasa

Dihidropteroatosintetasa

Dihidropteroatoreductasa

ZONAS DIANA PARA LAS SULFAMIDAS Y EL TRIMETROPRIMZONAS DIANA PARA LAS SULFAMIDAS Y EL TRIMETROPRIMZONAS DIANA PARA LAS SULFAMIDAS Y EL TRIMETROPRIMZONAS DIANA PARA LAS SULFAMIDAS Y EL TRIMETROPRIM

Composición de la envoltura de las bacterias gram positivas (A) y gram negativas Composición de la envoltura de las bacterias gram positivas (A) y gram negativas (B). Las proteínas fijadoras de penicilina están localizadas sobre la membrana (B). Las proteínas fijadoras de penicilina están localizadas sobre la membrana citoplasmática y a ellas se fijan los antibióticos ß-lactámicos.citoplasmática y a ellas se fijan los antibióticos ß-lactámicos.

La expresión de genes La expresión de genes cromosómicos o de plásmidos cromosómicos o de plásmidos genera proteínas fijadoras de genera proteínas fijadoras de penicilina (PBP) modificadas, penicilina (PBP) modificadas, que no son reconocidas por los que no son reconocidas por los antibióticos ß-lactámicos y de antibióticos ß-lactámicos y de esta manera la bacteria se hace esta manera la bacteria se hace resistente.resistente.

La modificación de las porinas de la membrana externa de los gérmenes gram La modificación de las porinas de la membrana externa de los gérmenes gram

negativos, disminuye su permeabilidad a los ß-lactámicos y en consecuencia, estos negativos, disminuye su permeabilidad a los ß-lactámicos y en consecuencia, estos

antibióticos no pueden interactuar con las proteínas "blanco", localizadas en la antibióticos no pueden interactuar con las proteínas "blanco", localizadas en la

membrana interior.membrana interior.

ResistenteResistenteBacteriaBacteriagram negativa sensiblegram negativa sensible

PBPPBP

ßß-lactámico-lactámico

PorinaPorina

Mecanismo por el cual una mutación del ADN bacteriano confiere resistencia a Mecanismo por el cual una mutación del ADN bacteriano confiere resistencia a ciertos antibióticos debido a la síntesis de porinas mutantes, que imposibilitanciertos antibióticos debido a la síntesis de porinas mutantes, que imposibilitan el paso del fármaco a través de la pared de las bacterias gram negativas.el paso del fármaco a través de la pared de las bacterias gram negativas.

H |

R — N — CH ——— CH

C —————N||O

S

C

CH3

CH3

CH — COOH

B ASitio de acciónde la amilasa

Sitio de acción de lapenicilinasa (ruptura

anillo -lactámico)

ESTRUCTURA BÁSICA DE LA PENICILINAESTRUCTURA BÁSICA DE LA PENICILINAESTRUCTURA BÁSICA DE LA PENICILINAESTRUCTURA BÁSICA DE LA PENICILINA

PenicilinasPenicilinas

CefalosporinasCefalosporinasSulbactamSulbactam

CarbapenemenCarbapenemen

MonobactamMonobactam

ESTRUCTURA DE LAS PENICILINAS

Radicales:-Cíclicos- Acíclicos

Enzimas:-Penicilinasa- -lactamasa

RR22——CO – NH – CCO – NH – C66 — C — C55

CC

O O

==

——NN11———— C———— C22- COO -- COO -

C3

S4

——

——

————CH3

CH3

RR22

N4Na1K+ + ++ + +

H|

Enzimaamidasa

-lactámico

Tiazolico

ÁCIDO PENICILÁNICO

R2 -CO – NH – C6 — C5

H H| |

| | HOOC7 — N1H ——— C2OOH

S4

C3

-lactamasa

-lactamasa

-lactamasa

Reacción de hidrólisis deReacción de hidrólisis deanillos betalactámicosanillos betalactámicosPor la enzima Por la enzima betalactamasabetalactamasa

PENICILINAPENICILINA

8.- 8.- TECNICAS PARA DETECTAR BETALACTAMASASTECNICAS PARA DETECTAR BETALACTAMASAS

1) 1) BETALACTAMASAS CLÁSICAS :BETALACTAMASAS CLÁSICAS : Método Yodométrico.Método Yodométrico.

2) 2) BETALACTAMASAS DE ESPECTRO AMPLIADO (BLEAS).BETALACTAMASAS DE ESPECTRO AMPLIADO (BLEAS).

* TÉCNICAS DE LA DOBLE DIFUSIÓN CON DISCOS : * TÉCNICAS DE LA DOBLE DIFUSIÓN CON DISCOS :

a) Discos : Cefotaxima, Ceftazidima, Cefuroxima a) Discos : Cefotaxima, Ceftazidima, Cefuroxima

y y Aztreonam. Amoxicilina / Acido Clavulánico. Aztreonam. Amoxicilina / Acido Clavulánico.

b) b) Discos :Ceftazidima y Cefotaxima.Discos :Ceftazidima y Cefotaxima.

Ceftazidima /Ac. Clavulámico y Cefotaxima Ceftazidima /Ac. Clavulámico y Cefotaxima

/Ac. /Ac. Clavulámico Clavulámico

Cepas de Referencia para control de calidad:Cepas de Referencia para control de calidad:E coliE coli ATCC 25922 ATCC 25922E coliE coli ATCC 25218 ATCC 25218

c)c) Método NitrocefinMétodo Nitrocefin

Discos : NitrocefinDiscos : Nitrocefin

Cepa Control: Cepa Control: S. aureusS. aureus ATCC 29213 ATCC 29213

* * TÉCNICAS DE E - TEST:TÉCNICAS DE E - TEST:

- - Tiras comerciales con Ceftazidima y Ceftazidima/ Ac. Tiras comerciales con Ceftazidima y Ceftazidima/ Ac.

Clavulánico. Clavulánico.

* TÉCNICAS CON INHIBIDORES DE BETALACTAMASAS * TÉCNICAS CON INHIBIDORES DE BETALACTAMASAS

- CMI de Cefalosporinas de tercera generación con y - CMI de Cefalosporinas de tercera generación con y

sin inhibidor de betalactamasa. sin inhibidor de betalactamasa.

3)3) Interpretación del Antibiograma : Sospechas de BLEAS.Interpretación del Antibiograma : Sospechas de BLEAS. * Klebsiella resistentes a penicilina, Cefalosporina de 1* Klebsiella resistentes a penicilina, Cefalosporina de 1rara. .

generación, ceftazidima y aztreonam; pero sensible a generación, ceftazidima y aztreonam; pero sensible a Cefotaxima y Cefoxitina. Cefotaxima y Cefoxitina.

* Si esta misma bacteria es resistente a Cefotaxima y * Si esta misma bacteria es resistente a Cefotaxima y

Cefoxitina, posiblemente tiene una enzima Amp C Cefoxitina, posiblemente tiene una enzima Amp C plamídica que no se afecta por un IBL.plamídica que no se afecta por un IBL.

5.- 5.- SOSPECHAS DE BLEAS SOSPECHAS DE BLEAS

Elevación de CMI a cefalosporinas de 3Elevación de CMI a cefalosporinas de 3eraera y 4 y 4tata generación generación

Aislamiento de Cultivos multiresistentesAislamiento de Cultivos multiresistentes

6.- 6.- ORIGEN DE LOS BETALACTAMASAS ORIGEN DE LOS BETALACTAMASAS

1.1. Uso excesivo de betalactámicos: Acción " acelerada" de Uso excesivo de betalactámicos: Acción " acelerada" de

evolución bacteriana.evolución bacteriana.

2.2. Los sobrevivientes "aptos" se han multiplicado y han Los sobrevivientes "aptos" se han multiplicado y han

diseminado la resistencia.diseminado la resistencia.

3.3. Presencia de bacterias en suelos desde mucho antes de Presencia de bacterias en suelos desde mucho antes de

la aparición de la quimioterapiala aparición de la quimioterapia

4.4. Aparecen por Mutaciones sucesivas de los genes que Aparecen por Mutaciones sucesivas de los genes que

codifican a los PBPcodifican a los PBP

INHIBIDORES DE -LACTAMASA

Inhibidor Combinación

Sulbactam Sulbactam-Ampicilina

(Sultamicilina)

Clavulanato Clavulanato-Amoxicilina

Clavulanato-Ticarcilina

Tazobactam Tazobactam-Ticarcilina

Tazobactam-Piperacilina

Observación de betalactamasa clásicaObservación de betalactamasa clásica

MIC and Inhibición Zone Criteria for the Detection of ESBLin K. Pneumoniae and E. coli

Escherichia coliEscherichia coli con BLEA a Ceftazidima con BLEA a Ceftazidima

Escherichia coli con BLEA a Aztreonam

Klebsiella sp. con BLEA a Cefotaxima

Salmonella sp. con BLEA a Cefuroxima

•PRUEBAS CUANTITATIVASPRUEBAS CUANTITATIVAS

ESTANDARIZADOS: CLSI

CIM-mínima concentración de antibiótico capaz de inhibir el crecimiento de una población bacteriana (inoculo estandarizado 5 10 5 UFC/ml).

CBM- mínima concentración de antibiótico capaz de matar el 99,9% de una población bacteriana (inoculo estandarizado inicial).

MACRO Y MICRODILUCION EN CALDO, DILUCION EN AGAR, GRADIENTE ANTIBIOTICO

Mismo Inóculo

Concentraciones crecientes de antibióticos

Punto de quiebre= 8 ug/ml

Cepa ATCCCepa ATCC