1.-QUÉ ES UN ANTIBIÓTICO?

Un antibiótico es una substancia química de bajo peso molecular producida por microorganismos y que tienen la capacidad, en pequeña concentración, de inhibir el crecimiento (bacteriostático), o de matar (bactericida) a otros microorganismos. (Nosotros añadiríamos que también pueden ser producidas incluso por animales de tamaño considerable, por ejemplo:drosocina producida por la mosca del vinagre -Drosophylla melanogaster-, o las bactenicinas producidas por bóvidos).

Hoy día también se consideran antibióticos algunas substancias que pueden ser producidas por síntesis química total o parcial, ej.: quinolonas.Unos siempre son bactericidas, pero otros pueden ser bacteriostáticos o bactericidas según su concentración, el medio en el que actúen o los nutrientes presentes en el medio. Como ejemplos de bactericidas podemos citar los aminoglucósidos, y como bacteriostáticos a las tetraciclinas, macrólidos, cloranfenicol, ácido fusídico, etc.

En el lenguaje ordinario el término antibiótico se ha hecho sinónimo de quimioterápico (agentes químicos que impiden la proliferación de microorganismos).

En el grupo de quimioterápicos también se encuadrarían los desinfectantes (blanqueadores, creosoles, etc.) y los antiséptios (compuestos de amonio cuaternario, etc.) que se diferencian de los antibióticos por su toxicidad relativa que solo permite su uso tópico.

Los antibióticos no tóxicos para el hombre o para otros organismos eucariotas se utilizan como agentes terapéuticos para el tratamiento de enfermedades infecciosas, también se utilizan en manipulaciones genéticas, incluso para estimular el crecimiento de animales y plantas. Se puede decir que casi todas, si no todas, las enfermedaes producidas por bacterias pueden tratarse con antibióticos. Contra hongos hay pocos antibióticos y quimioterápicos (algunos muy tóxicos, ej.: anfotericina B). Frente a protozoos, artrópodos, helmintos (gusanos) y algas la utilidad de los antibióticos es escasa (ej.: tetraciclinas frente a Plasmodium, espiromicina contra Toxoplasma gondii); incluso hay algunos antibióticos frente a los virus de la viruela y del herpes zoster, fundamentalmente.Nosotros creemos que el nombre de antibiotíco es erróneo pues no es seguro que los organismos que producen estas substancias lo hagan con la finalidad de luchar contra otros seres vivos, ya que si esa producción les produjera una ventaja habrían eliminado a los demás y ellos serían los organismos dominantes sobre la Tierra, además encontraríamos en el suelo gran cantidad de antibióticos, y ni una ni otra cosa son ciertas. Los antibióticos son producidos por bacterias y fundamentalmente hongos, (aunque también se ha descubierto que algunos animales,como ya hemos señalado, y vegetales también los producen)+ Bacterias (5%), ej.: polimixina, gramicidina, tirocidina, etc.

+ Hongos (94%), ej.: cefalosporinas, ácido fusídico, anfotericina B, cloranfencol,kanamicina, eritromicina,neomicina, tetraciclinas, novobiocina, vancomicina,etc. + Animales (1%), ej.: margininas en un sapo, defensinas en insectos ( como la sapecina B producida por la mosca Sarcophaga carnaria), bactenicinas en bóvidos, etc.

2) Inconvenientes de los antibióticos.

No creamos que los antibióticos son absolutamente inocuos para las células eucarióticas, ya que presentan algunos inconvenientes, tales como:· Tienen efectos secundarios, a veces importantes. Además podemos decir que algunos de los antibióticos más usados son los que más efectos secundarios provocan.· Destruyen las bacterias comensales de nuestro intestino, piel, etc. que nos ayudan en nuestros procesos biológicos y que incluso compiten con las patógenas.· El abuso de antibióticos provoca una disminución de nuestra respuesta inmunitaria.Esto es más notorio en niños, ya que, cuanto más antibióticos tomen, tendrán menos defensas y sufrirán más infecciones.· Cada vez hay más alergias a los antibióticos.· Aparición de cepas resistentes. Al conocimiento de este punto va dedicado especialmente este trabajo, como señalamos al comienzo del mismo.

3.-Mecanismos de acción de los antibióticos Según cual sea su modo de acción podemos clasificarlos en:

A) Inhibidores de la síntesis de la pared celular bacteriana. B) Antimicrobianos que actúan sobre membranas celulares. C) Inhibidores de los ácidos nucleicos. D) Inhibidores de la síntesis de proteínas. E) Inhibidores metabólicos.

Relación de antibióticos clasificados según su mecanismo de acción: Esta relación dado el fin del artículo sólo incluirá los antibióticos más representativos.Inhibidores de la pared celular:- Penicilinas: (actúan sobre bacterias en crecimiento)· Aminopenicilinas, ej.ampicilina, amoxicilina, etc.· Acilaminopenicilinas: - Cefalosporinas: (son bactericidas, más eficaces que las penicilinas contra las Gram(-)). La primera se obtuvo de un Cephalosporium aislado en el mar cerca de cloacas de Cerdeña. Se dan raras reacciones de sensibilidad. Ej.: cefalexina, cefaclor, cefotaxima, cefepima, etc. - Cicloserinas: (Streptomices orchidacens,ej.: cicloserina - Bacitracinas A, B y C (no se usan mucho en clínica. Eficaz contra Neisseria. No se absorbe bien por vía oral y por vía parenteral pude producir lesiones renales).

- Glucopéptidos (b lactámidos), ej.: vancomicina, ristocetina,etc. - Monolactámidos (b lactámidos) - Carbapenem. - Fosfomicinas, ej.: fosfomicina (descubierto en España)NOTA: El ácido clavulánico , el sulbactam y tazobactam no tienen actividad antimicrobia- na "per se" , pero son inhibidores de la b -lactamasa , por lo que se combinancon las penicilinas clásicas para que estas sean más activas . b) Antimicrobianos que actúan sobre membranas celulares:Son bastante tóxicos, por ello suelen ser de uso oral.- Polipéptidos cíclicos, ej.: tirocidina, gramicidinas, polimixinas, bacitracina, etc. - Antibióticos ionóforos, ej.: valinomicina, sideromicina, etc.No suelen usarse en clínica pues son tóxicos para todas las células. - Gramicidina: - Antibióticos antifúngicos poliénicos: Forman poros por los que sale K. Suelen ser de uso tópico pues son reletivamente tóxicos en sangre. Hay unos 50 descritos. Solo actúan sobre membranas con esteroles por ello no actúan contra bacterias. Ej.: nistatina, anfotericina B, tolnaftato, etc. - Antisépticos comunes fenólicos, ej.: hexaclorofeno, etc. - Antisépticos catiónicos, ej.: clorhexidina (habitane), etc. c) Inhibidores de ácidos nucleicos: Muchos de ellos se emplean en quimioterapia del cáncer. Ej.: azaserina, daunomicina, actinomicina D, etc. - Rifamicinas: Contra ARN polimerasas. - Nitroimidazoles, ej.: omidazol, etc. - Colorantes intercalantes. No son antibióticos "sensu estrictu". Ej.: acridinas - Quinolonas o fluoroquinolonas: Contra la subunidad A de la ADN girasa (enzima topoisomerasa implicada en la replicación del ADN). Ocupan el 4º lugar en el consumo de antibióticos. Suelen añadirse a piensos, aunque en muchos países europeos (esencialmente los nórdicos) están prohibidos para este uso. Ej.: nalidíxico, ciprofloxacino, esporfloxacino, alafloxacino, etc. d) Inhibidores de la función ribosómica: - Aminoglucósidos: dada su toxicidad pueden ocasionar problemas renales y óti cos. Ej.: estreptomicina, gentamicina, tobramicina, neomicina, etc. - Nitofurantoína - Tetraciclinas (o): Son de amplio espectro. Contra estreptococos, bacilos Gram(-), espiroquetas, Rickettsisas, acné. Cada vez se usan menos pues aparecen -muchas cepas resistentes. - Nitrofurantoina - Aminofenoles: Son de amplio espectro. Actúan sobre la subunidad 50 S. Ej.: cloranfenicol, lincosamina, etc. - Macrólidos: Son bacteriostáticos. Ej.: eritromicina, roxitromicina, clari tromicina, etc. e) Inhibidores metabólicos: Son de síntesis química, por tanto, no son antibióti cos "sensu estrictu".

- Sulfonamidas:Descubiertas en 1.935 por Domagk. Son bacteriostáticos de am- plio espectro. Hay muchas Gram(-) resistentes. Ej.: prontosil, sulfisoxazol, etc.- Trimeroprima. Etc.

6) Estrategias bacterianas de resistencia a los antibióticos Las principales estrategias que presentan las bacterias para protegerse de la accón de los antibióticos pueden agruparse en cuatro tipos:

a) Interferencia mediante enzimas inactivadores:Es el mecanismo más estudiado. Las bacterias tratan de inactivar el antibiótico haciéndolo inofensivo. Para ello fabrican enzimas que modifican los antibióticos.

La inactivación puede producirse:1º: Dentro de la bacteria: debido a la acción de enzimas intracelulares como ocurre en el caso de los que actúan sobre el cloranfenicol, aminoglucósidos, etc.2º: Fuera de la bacteria: por acción de enzimas extracelulares que inactivan antibióticos que actúan sobre la pared celular o sobre la membrana celular (es decir, sobre el exterior bacteriano). Por tanto, deben ser segregadas al exterior en el caso de las bacterias Gram(+), o al espacio periplásmico o en el caso de las Gram(-). b) Camuflaje por modificación química de la molécula diana, a la que se une el antibibiótico, haciéndola insensible a él; de este modo las bacterias pueden hacerse resistentes a macrólidos, o a lincosaminas, estreptograminas, etc.c) Blindaje por disminución de la permeabilidad de la membrana celular al antibiótico. Puede ocurrir de varios modos: § La membrana externa de la bacteria puede sufrir modificaciones en su composición y hacerse impermeable a pocos antibióticos, a muchos o a todos.§ Expulsión activa del antibiótico.El ejemplo más típico es el de las tetraciclinas. § Modificación del mecanismo de entrada del antibióti co..d) Esquiva del antibiótico por síntesis de una nueva molécula diana resistente a la unión con dicho antibiótico: De este modo la bacteria sustituye total o parcialmente la enzima diana por otra a la que no se puede unir el antibiótico. 7) Ejemplos de microorganismos resistentes a antibióticos:

· Staphylococcus aureus que vive sobre la piel y las mucosas pudiendo provocar infección de las heridas, septicemia y pneumonia.En los años 30 se trataba con sulfamidas; en los 45 se usaba penicilina, pero ya en 1.947 aparecieron cepas resistentes. En los 60 se usó meticilina a la que apacerieron cepas resistentes en el 68. En la actualidad existen cepas resistentes a todos los antibióticos conocidos y otras sólo son vencidas por grandes dosis de vancomicina.

Este coco es el causante de la mayoría de las resistencias hospitalarias Staphylococcus aureus · Enterococcus fæcalis, es el responsable en 2º lugar de las infecciones nocosomiales. Causa infecciones en el tracto urinario, septicemia, etc. Hay cepas multirresistentes a penicilinas, fluoroquinonas e incluso vancomicina. · Streptococcus pneumoniæ causante de pneumonia, meningitis, septicemia, etc. Casi la mitad de las cepas son resistentes a la penicilina G y cefalosporinas orales, y el 70% a la eritromicina (que se utiliza como alternativa a la penicilina), tetraciclinas, asociación de trimetropina-sulfametoxazol, incluso al cloranfenicol. El hospital Valme de Sevilla más del 25% de las cepas son totalmente resistentes. NOTA: si la resistencia a la vancomicina se propagase podríamos volver a la era preantibiótica, cuando S. aureus y S pneumoniæ eran mortales. · Neisseria gonorrheæ: causante de gonorrea. Es solo sensible a las cefalosporinas, pero ya han aparecido cepas resistentes · Mycobacterium tuberculosis: responsable de la tuberculosis. Ya hay cepas polirresistentes (incluso a la vancomicina) y no tienen tratamiento.

· Pseudomonas æruginosa: que ocasiona pneumonía y septicemia. Algunas cepas son polirresistentes (incluso a la vancomicina) por lo que no tienen tratamiento.· Escherichia coli: es una bacteria comensal en nuestroa tracto digestivo, pero hay cepas que pueden producir infecciones urinarias, septicemias, diarreas, etc. Algunas cepas que afectan al aparato urinario presentan resistencias. · Shygella dysenteriæ:: produce disentería (diarrea hemorrágica). Hay cepas resistentes y algunas solo pueden tratarse con fluoroquinolonas (que son escasas y caras por lo que no abundan especialmente en los países subdesarrollados.

· Salmonella typhimorium: causante de intoxicaciones alimentarias. En USA hay cepas resistentes a cinco antibióticos de los que se añaden a los piensos para el ganado, y en Europa a siete antibióticos (especialmente la cepa DT 104). · Hæmophilus influenzæ: responsable de meningitis infantil, otitis media, etc.. Hay cepas resistentes a ampicilina, cloranfenicol y a trimetoprimasulfametoxazol. · Moxarella catarrhalis: hay cepas resistentes a amoxicilina y a ampicilina.

· Acinetobacter baumanii: ampliamente distribuida en la naturaleza. aparecen frecuentes resistencias en pacientes sometidos a ventilación mecánica en las UCI. Presentan resistencias a la mayoría de los antibióticos (incluida la vancomicina).También resistente en infecciones urinarias en individuos con lesión mdular .

· Streptococcus pyogenes: responsable de multitud de infecciones humanas. Hay cepas resistentes a eritromicina También hay resistencias en cepas de otras muchas Gram(-) p.ej.: Klebsiella, Proteus, Enterobacter,etc.

TIPOS DE PENICILINA

Sustituyendo diferentes radicales en la posición R se tienen las siguientes penicilinas :

Bencil-penicilina R = C6H5CH2- , es la Penicilina G.

Pentenil-penicilina R = CH3CH2CH=CHCH2- , es la Penicilina F.Heptil-penicilina R = CH3(CH2)6- , es la Penicilina K.p-Hidroxibencil pnicilina R = HO-C6H5-CH2- , es la Penicilina X.Fenoximetil-penicilina R = C6H5OCH2- , es la Penicilina V.De estas penicilinas, la más importante es la Penicilina G o bencil penicilina, que se combina con el sodio , potasio, calcio y la procaina para formar los compuestos:

Penicilian G sódica, G potásica, G cálcica y Peniclina G Procaína, que es de acción prolongada. La penicilina V es activa por vía oral.

Actualmente existe la d-alfa-aminobencil-penicilina, que es de amplio espectro, activa conta microorganismos gram + y gram -, y activa por vía oral.

5.- Propiedades

La penicilina que mas abunda en el comercio es la penicilina G Potásica o bencil Penicilina Potásica. Se presenta como un polvo cristalino blanco inodoro, muy soluble en agua, también en alcohol y glicerina, insoluble en éter y cloroformo. Se destruye por acción del calor, por ácidos, álcalis y agentes oxidantes y fermentos bacterianos.

Sus soluciones se deterioran a la temperatura atmosférica, pero refrigeradas permanecen estables durante algunos días.

Las sales de Penicilina que se fabrican actualmente permiten conservarlas en estado sólido sin necesidad de refrigeración.

IDENTIFICACIONLa actividad de la penicilina es referida en unidades biológicas. Al tratar una solución de penicilina al 2% con HCl diluido, se forma un precipitado de acido Penicilinico que es soluble en exceso de acido, alcohol, éter o cloroformo .

ACCION FARMACOLOGICALa Penicilina tiene efecto bacteriostático (inhibiendo el desarrollo y reproducción de los gérmenes) o bacteriolítico (provocando su destrucción) según la dosis y tiempo de contacto.

ESPECTRO FARMACOLOGICOLa penicilina es particularmente activa contra bacterias gran positivas, en especial en infecciones producidas por estafilococos, estreptococos, neumococos, algunos clostridium y lactobacillus; ejerce también acción contra treponema pallidum.

USOSEs el antibiótico más usado, especialmente en infecciones estafilocócicas, como Antrax, en heridas y quemaduras infectadas, en el tratamiento de infecciones neumocócicas como neumonía, pleuritis y endocarditis neumocicas, en enfermedades estreptocócicas como infección puerperal, peritonitis. En infecciones gonocócicas como gonorrea. Se usa también en la sífilis, en la Verruga peruana, profilacticamente en obstetricia y antes de las intervenciones quirúrgicas. En general, la penicilina es considerada como una droga antibiótica de poca toxicidad; sin embargo puede producir reacciones alérgicas como dermatitis, urticaria, etc. La penicilinasa es una enzima bacteriana que antagoniza específicamente el efecto antimicrobiano de la penicilina, produciendo su destrucción por la apertura del anillo lactámico.