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Dra. María Cecilia Villa

Antimicrobianos

ANTIMICROBIANOS (ATM)

Sustancias capaces de inhibir el crecimiento e incluso destruir determinadas

especies microbianas de forma específica, a bajas concentraciones y sin

toxicidad, o muy baja, para el organismo humano. Estos compuestos

pueden estar producidos por microorganismos vivos (antibióticos) o por

síntesis química (quimioterápicos).

1.- Especificidad: Se refiere al espectro de la actividad antimicrobiana, definida por su capacidad de unión a un sitio específico de la bacteria.

2.- Eficacia “in vivo”: Debe ser bacteriostático o bactericida in vivo, es decir, su acción no debe ser

revertida en el interior del organismo.

3.- Toxicidad selectiva: Debe ser tóxico para el microorganismo, pero ser inocuo para el huésped. Esto es

indispensable para la utilización del antimicrobiano en clínica.

CLASIFICACIÓN

Por su origen

Por su espectro de acción

Por la forma de acción

Por su estructura

Por su mecanismo de acción

POR SU ORIGEN

BIOLÓGICOS producidos por microorganismos

Bacterias Gram + (Bacillus: bacitracina, gramicidina)

Actinomicetos (Streptomyces: tetraciclina,

eritromicina, estreptomicina)

Hongos filamentosos (Penicillium:penicilina)

SEMISINTÉTICOS núcleo básico biológico

radicales por síntesis

SINTÉTICOS obtenidos por síntesis química

Nitrofuranos sulfamidas

AMPLIO ESPECTRO G+ y G-

Ej. cloranfenicol y tetraciclinas

penicilinas de amplio espectro

ESPECTRO INTERMEDIO G+

Ej. penicilinas y macrólidos

CORTO ESPECTRO Cocos G+ y bacilos G-

Ej. polimixinas

Por el espectro de acción

Por la forma de acción

Bacteriostáticos

Bactericidas

Bacteriolíticos

sint. de proteínas met. intermedios

sint. de proteínas sint. ácidos nucleicos

sint. pared celular integridad de la membrana

- lactámicos:

Cefalosporinas y penicilina

Tetraciclinas

Aminoglicósidos

Polipéptidos

Cloranfenicol

Macrólidos

Por su estructura

En 1928 , estaba realizando varios experimentos en su laboratorio y el día 22,

al inspeccionar sus cultivos antes de destruirlos notó que la colonia de un hongo había crecido espontáneamente, como un

contaminante, en una de las placas de Petri sembradas con Staphylococcus

aureus. Fleming observó más tarde las placas y comprobó que las colonias

bacterianas que se encontraban alrededor del hongo (más tarde identificado como Penicillium notatum) eran transparentes debido a una lisis

bacteriana. Para ser más exactos, Penicillium es un moho que produce una

sustancia natural con efectos antibacterianos: la penicilina.

Fleming y la Penicilina

http://es.wikipedia.org/wiki/Penicillium_notatum

Todos los antibióticos beta lactámicos interfieren en la síntesis

del peptidoglicano de la pared celular.

Por su mecanismo de acción

Entre los Quimioterápicos más comunes: Ab que actúan sobre la pared celular: Amoxicilina, Ampicilina, Flucloxacilina

Ab que intervienen en la síntesis del folato

Sulfanilamida: Inhibe la síntesis del ác. Fólico pq es análogo del PABA. Es bacteriostático. Trimetropina:

------------------------------------------------------- Isoniacida: Inhibe la síntesis de Ác. Micólicos (componente de la pared de

Micobacterium tuberculosis) --------------------------------------------------------

Rifampicina: Inhibe la ARN polimerasa dependiente de ADN de procariotas (no eucariotas) Actúa sobre micobacterias, gram + y gram-

-------------------------------------------------------- Cicloserina: Inhibe la síntesis de la pared celular. Actúa sobre coliformes y

micobacterias ---------------------------------------------------------

Antineoplásicos: Afectan la división celular. Actúan en forma directa sobre el ADN Antraciclinas (-) topoisomerasa II

Dactinomicina se intercala en el ADN

En Tuberculosis se emplean:

Fármacos de primera línea: Isoniacida: Inhibe la síntesis de Ácidos Micólico. Bacteriostático

Rifampicina: Inhibe ARN polimerasa de procariotas Etambutol: Solo para micobacterias. Bacteriostático

Piracinamida: Eficaz solo a ph bajo de los fagolisosomas.

Fármacos de segunda línea: Cicloserina: Inhibe la síntesis de la pared

Tratamiento Combinado:

Para reducir el número de resistentes,

2 meses: 3 fármacos: Isoniacida, Rifampicina, Piracinamida

Luego por 4 meses: 2 fármacos: Isoniacida y Rifampicina

TIPOS DE RESISTENCIA

Resistencia natural

Resistencia adquirida

Una cepa bacteriana es resistente a un ATM determinado cuando para inhibirse necesita concentraciones de fármacos superiores a la concentración que el agente ATM puede alcanzar en el sitio de la infección

Resistencia a los antimicrobianos

RESISTENCIA ADQUIRIDA

Se debe a cambios en la carga genética de la bacteria

BASES GENÉTICAS

cromosómica

plasmídica

Transformación

Transducción

Conjugación

Transposición

El antibiótico no crea resistencia, pero selecciona las bacterias resistentes eliminando las sensibles. Es lo que se conoce con el nombre de presión de selección. El aumento de la frecuencia de las cepas resistentes va unido casi siempre al uso intensivo del antibiótico en cuestión.



Peleg, A. Y. et al (2010) Hospital-acquired infections due to gram-negative bacteria. The New England Journal of Medicine, Volume 362:1804-1813, May 13 2010

Nuevos antimicrobianos

Nuevos análogos de los antimicrobianos existentes Realizando sustituciones químicas que le otorga ventajas como mayor solubilidad, afinidad o menor reconocimiento por los factores de resistencia

Diseño de medicamentos por ordenador

Saquinavir, inhibidor de proteasa, HIV: Su mecanismo de acción es simple. La PROTEASA es una enzima presente en el VIH, encargada del ensamblaje de las partículas virales para la replicación y maduración del mismo. El saquinavir inhibe a la enzima, con lo que se evita la replicación viral y la reducción de la carga viral en sangre y el aumento de los linfocitos CD4. Productos naturales

Magainina, péptido catiónico que actúa como agente protector. Se encuentra en la piel de ciertas ranas. Forma canales en la membrana citoplasmática. Platensimicina , descubierto recientemente de Streptomyces platensis, inhibe la síntesis de lípidos en bacterias. Fármaco especialmente activo contra bacterias gram-positivas multiresistentes.

Técnica que permite demostrar la sensibilidad o resistencia de un microorganismo a la acción de distintos antimicrobianos. Los principales métodos para aerobios y anaerobios facultativos son:

Difusión en agar (Kirby-Bauer)

Dilución en caldo

Técnica del Epsilómetro (E-test)

Antibiogramas

Concentración bactericida mínima (CBM)

Corresponde a la menor concentración de

antimicrobiano capaz de matar un 99,9% de la

población bacteriana.

Concentración inhibitoria mínima (CIM)

Corresponde a la menor concentración de

antimicrobiano que inhibe el crecimiento bacteriano

luego de 18 a 24 horas de incubación.

Antibiogramas

Método de difusión en agar (Kirby-Bauer)

Es el recomendado por CLSI (Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing) y es el método descrito de manera más completa para el cual se han desarrollado tablas de interpretación que están respaldadas por datos clínicos y de laboratorio.

Ha sido estandarizado para patógenos de rápido desarrollo:

Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp., Enterobacteriaceae Y ha sido modificado para probar algunos microorganismos nutricionalmente exigentes como Haemophilus spp., Neisseria gonorrhoeae, Streptococcus pneumoniae, estreptococos

β hemolíticos y del grupo víridans y Micobacterias.

El principio del método involucra el uso de una cantidad constante de antimicrobianos en un reservorio (discos de papel) aplicados sobre la superficie del agar en el cual se ha cultivado el microorganismo en cuestión.


Estandarización del método Para que los resultados sean confiables los procedimientos deberán ser controlados y estandarizados. Se deben estandarizar:

El medio de cultivo: Agar Müeller Hinton (4 mm de alto; pH 7,2 - 7,4 ) El inóculo: cultivo joven, densidad de microorganismos (1x108 UFC/ml),

preparación reciente. La colocación de los discos: tiempo de colocación luego de la siembra (3 – 5

min), distancia entre discos (22 mm) y número por placa (3 -5). Temperatura y tiempo de incubación: 35 a 37ºC durante 18 a 24 horas.

Agar Müeller Hinton Presenta buena reproducibilidad de resultados de lote a lote. Es pobre en contenido de timina o timidina (compiten con sulfonamidas,

trimetroprimas y tetraciclinas), lo que daría falsas resistencias. Es adecuado para el desarrollo de la mayoría de las bacterias patógenas. Existen suficientes datos que avalan la experiencia de las pruebas de

sensibilidad realizadas en este medio.

No se debe realizar la prueba de sensibilidad porque el resultado

puede llevar a mal tratamiento cuando: Se tiene mezcla de microorganismos. Se aísla flora habitual. La naturaleza de la infección no es clara. El microorganismo no tiene relación con el proceso a ser tratado. Sobre el material clínico sin procesar (excepto para emergencias clínicas

donde la coloración de Gram sugiera la presencia de un solo patógeno. Se debe repetir utilizando la metodología estandarizada).


Elección del antimicrobiano Existen tablas sugeridas por CLSI, con las recomendaciones de los antimicrobianos a estudiar para cada grupo bacteriano, que se basan en factores microbiológicos, clínicos y farmacológicos. Todos los antibióticos deberán usarse por su nombre genérico. Para la realización de una adecuada prueba de sensibilidad, el número de

agentes probados debe ser limitado. En general, deberá incluir sólo un representante de cada grupo de drogas

relacionadas con actividad casi idéntica y para las cuales la interpretación podría ser la misma. Rara vez se realizan pruebas de sensibilidad para microorganismos sensibles a una droga altamente eficaz, por ejemplo Streptococcus pyogenes y Neisseria meningitidis que han mantenido invariable su sensibilidad a la penicilina.



Preparación del medio se vierten 25 a 30 ml de agar fundido en placas estériles de 100 mm de diámetro, para obtener una altura de 4 mm. Para eliminar la humedad se colocan las placas de 15 a 30 min. en estufa de cultivo a 37ºC. Preparación del inóculo Se toman 4 o 5 colonias bien aisladas y de igual morfología de la placa de cultivo de 18 a 24 horas de incubación, con un ansa y se introducen en 5 ml de caldo tripteína soja. Si la turbidez obtenida es la adecuada, no es necesario una incubación posterior, caso contrario, se incuba a 37ºC hasta lograr la turbidez del testigo, la que termina de ajustarse agregando solución fisiológica si es necesario. El testigo a usar corresponde al 0,5 de la escala de Mc Farland.


Siembra de las placas Se sumerge un hisopo de algodón estéril en el inóculo, oprimiendo el algodón contra las paredes internas del tubo para descartar el exceso de líquido. Se aplica el hisopo sobre la superficie de las placas estriando uniformemente y rotando la placa cada 60º. Colocación de los discos Esperar entre 3 a 5 minutos y no más de 15 minutos antes de aplicar los discos, para que el exceso de humedad superficial sea absorbido. Colocar los discos con una pinza estéril cuidando que tengan un buen contacto con la superficie del agar haciendo una ligera presión. (22mm y 15 mm) Incubación de las placas Incubar las placas invertidas, en grupos no superiores a 5 placas, a 35ºC en atmósfera aeróbica antes de que transcurran 15 minutos durante 18 a 24 horas.

Zona de inhibición

Diámetro la cantidad de antimicrobiano añadido

al disco la solubilidad del agente el coeficiente de difusión la eficacia del ATM


Medición de las zonas de inhibición


Resultados

Sensible Una infección debido a una cepa puede ser apropiadamente tratada con la dosis de agente antimicrobiano recomendado para ese tipo de infección y especie infectante. Intermedio Implica eficacia clínica en sitios del cuerpo donde la droga es fisiológicamente concentrada (por ej. quinolonas y ß-lactámicos en orina) o cuando una dosis mayor que lo normal de una droga puede ser usada (por ej. ß-lactámicos). Resistente Las cepas resistentes no son inhibidas por la concentración sistémica usualmente alcanzable de un agente cuando los esquemas de dosificación normal son usados.


Resultados erróneos

Método del Epsilómetro (E-Test)

Consiste en una tira plástica estéril no porosa de 6 cm de largo por 5 mm de ancho que incorpora de un lado un gradiente predefinido de antimicrobiano equivalente a 15 diluciones, y del otro lado presenta una escala de lectura e interpretación. La inoculación y el cultivo se realiza igual que en la técnica de Kirby-Bauer. Para leer el resultado se valora la zona de inhibición, de forma elíptica, alrededor de cada tira. La CIM se lee directamente observando el punto más bajo de la elipse que presente crecimiento. Características Permite estudiar una cepa individual frente a diferentes agentes.

Una de sus grandes ventajas, dadas sus características, es que resulta un

método ideal para estudiar cualquier tipo de microorganismo, aerobio o anaerobio, incluyendo aquellos llamados "fastidiosos" o los que tengan requerimientos especiales para crecer.

Método del Epsilómetro (E-Test)

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