Síntesis y mecanismo de acción

Antibiótico: interfiere en el crecimiento y en la supervivencia de los

microorganismos mediante una interacción específica (toxicidad selectiva) conalguno de sus componentes celulares. Debido a esta especificidad tienen unespectro de acción limitado; y pueden ser usados como agentes selectivos.

Germicidas: los desinfectantes y los antisépticos interaccionan de forma

inespecífica con los componentes celulares, por lo que no existe una acciónselectiva frente a grupos de microorganismos sino que su acción es másgeneral. Los primeros, por su alta toxicidad, no se aplican sobre seres vivos,mientras que los antisépticos, por su menor toxicidad, pueden usarse sobretejidos vivos. Dependiendo de cómo sean empleados, un mismo agentepuede utilizarse como antiséptico o como desinfectante, por lo que se sueleusar el término germicida para englobar ambos conceptos.

Los diferentes tipos de microorganismos y sus estadios de desarrollopresentan diferencias en el grados de sensibilidad frente a los antibióticos ygermicidas.

El uso de antibióticos supone una presión selectiva sobre las poblacionesmicrobianas, en las cuales el uso continuado de un antibiótico puede llevar a lasubstitución de las poblaciones de microorganismos sensibles por otras que

han desarrollado mecanismos de resistencia.

Según su modo de acción los antibióticos pueden ser bacteriostáticos o

bactericidas.

Antibiótico bacteriostático: causa el enlentecimiento y/o para el

crecimiento microbiano. La eliminación del antibiótico provoca la recuperaciónde los microorganismos y su crecimiento. Por el contrario si se mantiene suacción se logra la muerte de la población microbiana con el paso del tiempo;sin embargo, este proceso de muerte es lento.

Antibiótico bactericida: produce la muerte del microorganismo afectado

rápidamente. Si la muerte celular va acompañada de la lisis de las células , se

habla entonces de un antibiótico bacteriolítico.

Se denomina concentración mínima inhibitoria de un antibiótico (CMI)sobre un microorganismo, a la concentración mínima de antibiótico que escapaz de impedir la multiplicación del microorganismo. Desde el punto devista sanitario para que un antibiótico pueda curar una infección, laconcentración en sangre debe de ser mayor que la CMI frente al patógenocausante de la enfermedad infecciosa.

Se denomina antibiograma al estudio de la efectividad de diferentesantibióticos sobre el microorganismo concreto que se quiere tratar. Elantibiograma es un metido empírico para determinar el procedimiento detratamiento de una enfermedad infecciosa.

Test de CMI Antibiograma

La clasificación de los tipos de antibióticos puede hacerse de varias formas:

a) Por su espectro de acción.

b) Por su diana de acción.

c) Por su estructura química.

Producidos por:

Actinomicetos

HongosOtras bacterias

DESCUBRIMIENTO DE LA PENICILINA

PRODUCCIÓN

MECANISMO DE ACCIÓN

ACTINOMICETES

OTRAS BACTERIAS

1875 El médico irlandés John Tyndall describe el efecto bactericidade diferentes mohos sobre la orina infectada.

1885 Arnaldo Cantani describe el uso de una bacteria contra el bacilode la tuberculosis.

1885 Victor Comil y Victor Babeş predijeron los beneficiosterapéuticos del uso de bacterias.

1889 Jean Antoine Villemin introdujo el término antibiosis, a partirdel cual se acuñó el término antibiótico.

1899 Rudolf Emmerich y Oscar Löw introdujeron el uso de lapiocianasa (P. pyocyanea) para lisar bacterias patógenas.

1895 Vincenzo Tiberio realiza estudios de producción de antibióticospor mohos.

1896 Bartolomeo Gosio describe un ácido micofenólico obtenido dePenicillium y de otros mohos con capacidad inhibitoria delántrax. Ernest Duchesne describe la penicilina, si bien sutrabajo cayó en el olvido

1904 Paul Ehrlich descubre el efecto del trypan red para tratar laenfermedad del sueño.

1910 De los trabajos de Paul Ehrlich y Sahachiro Hata sobre salesarsénicas se comercializa el Salvarsan, efectivo contra la

sífilis.1922 Alexander Fleming descubre la lisozima.1929 Fleming describe la acción antibiótica de los fluidos de los

cultivos de Penicillium y acuña el término penicilina.1935 El gigante químico I. G. Farbenindustrie descubre que el

Protonsil red es activo contra estafilococos yestreptococos. Jacques y Therese Trefouel descubren queel protonsil se metaboliza en sulfanilamida.

1939René Dubós inicia los estudios de aislamiento demicroorganismos del suelo con capacidad de producir antibióticos,descubre la tirotricina (B. brevis).1942 La II G.M. acelera los trabajos de producción y purificación depenicilina iniciados por Walter Florey y Ernst Boris.1944Primer antibiótico activo contra la tuberculosis: estreptomicina.1944 Descubrimiento del cloranfenicol.1948 Descubrimiento de la clortetraciclina.

Sin bien los acontecimientos exactos son todavía confusos pareceser que un día en septiembre de 1928, una espora de Penicillumnotatum aterrizó accidentalmente en la superficie de una placa dePetri antes de que hubiera sido inoculado con estafilococos. Flemingdejó la placa contaminada en el laboratorio antes de marcharse devacaciones. Como los primeros días fueron frescos, el hongo creciómás rápidamente que las bacterias produciendo penicilina.

Cuando el tiempo se volvió más cálido, las bacterias comenzaron acrecer y algunas se lisaron. A la vuelta, Fleming notó que una coloniade Penicillium crecía en el borde y que alrededor de ella había uncerco en el cual los estafilococos habían sido destruidos. Flemingdedujo correctamente que el moho contaminante producía unasustancia que difundía en el agar y era letal para los estafilococos.

¿Qué sucesos se sucedieron para que una espora de Penicilliumnotatum alcanzara la placa de Petri?

Fleming trabajaba en el St. Mary’s Hospital, en el mismo institutotrabajaba John Freeman, un alergólogo que tras asistir a un ciclo deconferencia quiere estudiar el asma de determinados pacientes queeran alérgicos a determinados mohos frecuentes en sus propiascasas. Para ello contrata a un joven micólogo irlandés, La Touche.Entre los mohos que aísla y estudia se encuentra Penicilliumnotatum.

Fleming descubrió que los caldos de los cultivos de Penicilliumposeían capacidad antibiótica sobre diferentes tipos de bacterias.Posteriores experimentos convencieron a Fleming que la capacidadantibiótica no tenía utilización práctica dado que la penicilina noduraba el tiempo suficiente dentro del cuerpo una vez inyectadacomo para destruir los patógenos.

Fueron los trabajos de Howard Florey, Ernst Chain, y NormanHeatley los que a partir de los estudios de Fleming, cultivaron,extrajeron y purificaron penicilina con plena capacidad antibiótica,ensayándose con éxito en humanos en 1940.

Howard Florey Ernst Chain Norman Heatley

Ácido 6-aminopenicilánico

Anillo β-lactámico

Define los tipos de penicilina

Penicilina V

Ampicilina Carbenicilina

Meticilina

Tircacilina

Ácido 6-aminopenicilánico

-R

Cloranfenicol

Polimixina BEstreptomicina

Novobiocina

CEPAS PRODUCTORAS:

Penicillium chrysogenum Penicilina G Bactericida Gram+

Bacillus polymyxa Polimixina B Bactericida Gram-

Streptomyces venezuelae Cloranfenicol Bacteriostático Gram+/-

Streptomyces griseus Estreptomicina Bactericida Gram-

Streptomyces fradiae Novobiocina Bacteriostático Gram+/-

MODODEACCIÓN:

Penicilina G: inhibe la transpeptidación de los enzimas implicados en la síntesisdel peptidoglicano y activa enzimas líticas de la pared celular.

Cloranfenicol: Se une al 23S RNAr de la subunidad 50S inhibiendo la peptidiltransferasa y con ello la síntesis de proteína.

Estreptomicina: se une a la subunidad 30S del ribosoma inhibiendo la síntesisproteica y provocando errores de lectura del mRNA.

Polimixina B: se une a la membrana plasmática provocando cambiosestructurales y cambios de permeabilidad.

Novobiocina: se une a la ADNgirasa, y bloquea la actividad de la adenosinatrifosfatasa (ATPasa).

CEPAS DE PRUEBAS:

Escherichia coli (2 cepas) Gram -

Serratia marcescens Gram-

Staphilococcus aureus Gram +

Streptococcus bulgaricus Gram +

B. polymyxaE. coli 1

E. coli 2 S. aureus

S. griseus

Estreptomicina

E. coli 1

E. coli 2

S. aureus

S. marcescens

P. chrysogenum Penicilina

B. polymyxa

S. venezuelae

S. cerevisiae

C. sake

S. fradiae

Novobiocina

Síntesis y mecanismo de acción

S. griseusS. fradiae

S. venezuelae