cap 28 - antibioticos

8/14/2019 Cap 28 - ANTIBIOTICOS

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ANTIBIOTICOSBASES MICROBILOGICAS DEL USO DE ANTIMICROBIANOS

Alvaro Quintana

INTRODUCCIONEl tratamiento antibitico ha jugado un papel muy

importante en el manejo de las enfermedades infecciosasen el siglo 20.

Desde el descubrimiento de la Penicilina en 1920 ysu disponibilidad para el uso clnico en la dcada del 40muchos nuevos ANTIMICROBIANOS aparecen todoslos aos para su uso clnico.

Mientras que este gran nmero de antibiticospermiten una gran flexibilidad al mdico en el uso deestas drogas, tambin exige un mayor conocimiento yexperiencia para su uso adecuado.

La informacin que debe manejarse incluye lohabitual para cualquier frmaco ms conocimiento sobreel espectro de accin o actividad antibacteriana,penetracin tisular, resistencia a mecanismosbacterianos de inactivacin antibitica.

Debemos tener presente que, a diferencia de otrosfrmacos, el efecto teraputico de los antibiticos seejerce sobre una poblacin bacteriana que produce unainfeccin en un sitio anatmico dado de un paciente y nosobre un receptor celular de este ltimo. La localizacinde la infeccin afectar la llegada del antibitico al focode infeccioso.

Toda esta informacin es difcil de manejar en el

momento de establecer una indicacin frente a unpaciente en particular.

En general, la aparicin de nuevos antibiticos parauso clnico, si bien suele solucionar problemasteraputicos tambin generan nuevas dificultades comola emergencia de "nuevos mecanismos de resistencia".As, el uso indiscriminado de "viejos" y "nuevos"antimicrobianos lleva al desarrollo de una presin deseleccin que resulta en la emergencia de nuevosmecanismos de resistencia. Por ejemplo, el uso durantems de 3 dcadas de la Ampicilina en el tratamiento deuna gran cantidad de infecciones comunes ha llevado a

que prcticamente en todo el mundo la incidencia decepas resistentes de Escherichia coli a este antibiticosea del 70% de los aislamientos.

Las bacterias han demostrado tener la informacingentica necesaria para codificar mecanismos deresistencia a los antibiticos en uso y tambin para losque no han sido introducidos para su aplicacin clnica.

Adems, si no los poseen tienen la capacidad deadquirirlos por mutacin o a travs de los mecanismos detransferencia de material gentico. Esta capacidad devariacin gentica sumada a la presin de seleccinejercida por el uso de antimicrobianos favorece la

aparicin de cepas resistentes.

Otro factor importante que favorece la diseminacinde la transmisin de estas cepas resistentes, es lacolonizacin cruzada entre los individuos durante suhospitalizacin. El personal de salud y todos quienestienen contacto con el paciente son responsables de estatransmisin.

Cuando se administra un antibitico a un paciente(Ej.: Ampicilina) para el tratamiento de una infeccin(Ej.: faringitis estreptocccica) el antibitico acta sobreel germen responsable de esa infeccin (Ej.:Streptococcus pyogenes) y, a la vez, sobre los grmenesde la flora normal del paciente. El efecto sobre la flora

normal se traduce en la seleccin de cepas resistentes,por ejemplo,Escherichia coli resistente a Ampicilina dela flora fecal. Si este paciente est hospitalizado, alrealizar sobre l cualquier maniobra (Ej.: examen fsico),nuestras manos se colonizan con su flora normalincluyendo las cepas resistentes a la Ampicilina. Sitocamos otro paciente sin lavarnos previamente lasmanos este nuevo paciente, aunque est en otra sala oreparticin del hospital, se colonizar con la flora delprimero. Lamentablemente este segundo paciente,aunque nunca antes haya recibido antibiticos, estar encondiciones de sufrir una, por ejemplo, una infeccinurinaria porEscherichia coli resistente a la Ampicilina.

Este fenmeno de colonizacin cruzada ha llevadoa que los agentes bacterianos productores de infeccionesadquiridas en el hospital se caractericen entre otras cosaspor presentar resistencia a ms de un antibitico enforma asociada.

En este captulo no trataremos de agotar lainformacin sobre cada grupo o antibitico en particularsino que nos referiremos a los conceptos microbiolgicosbsicos para el uso correcto de los antimicrobianos.Estos incluyen los principales grupos de antimicrobianosy su espectro de accin, los mecanismos de accin yresistencia, los mtodos de laboratorio para su estudio y

su relacin con su accin "IN VIVO".DEFINICION Y CONCEPTOS GENERALESLos antimicrobianos son sustancias qumicas

producidas por microorganismos de diversas especies(bacterias, hongos, actinimicetos) capaces de detener elcrecimiento (efecto bacteriosttico) o destruir (efectobactericida) una poblacin bacteriana.

Otras sustancias antibacterianas como las sulfas sonde origen sinttico y eran diferenciadas de losantibiticos mediante el nombre de quimioterpicos


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DEFINICIONES ANTIBIOTICO: molcula natural (producido por un organismovivo hongo o bacteria), sinttica o semisinttica capaz de inducir la muerte o la detencin del crecimiento de unapoblacin bacteriana. Hoy en da no se utilizan en teraputica molculas de origen natural por lo cual no se establecems la diferenciacin con quimioterpicos, trmino usado anteriormente para referirse a las molculas de origensinttico como las sulfas y sus derivados.

CONCENTRACION INHIBITORIA MNIMA: Mnima concentracin de antibitico capaz de inhibir el

crecimiento "in vitro" de una poblacin bacteriana previamente estandarizada (concentracin conocida de grmenes).CONCENTRACION BACTERICIDA MNIMA: mnima concentracin de un antibitico capaz de inducir la

muerte in vitro de una poblacin bacteriana previamente estandarizada.SINERGIA: se refiere a la propiedad de ciertas combinaciones de Antibiticos capaces de producir un efecto

bactericida superior al ejercido por cada uno de ellos por separado.ANTAGONISMO: propiedad de ciertas combinaciones de antibiticos de ejercer un efecto bactericida inferior al

de cada uno de ellos.SENSIBILIDAD ANTIBIOTICA: propiedad de una cepa bacteriana de seinhibida en su crecimiento o destruida por la accin de un antibitico. La definicin de una cepa como sensible se

realiza a travs de pruebas de laboratorio por lo cual puede no corresponderse con su comportamiento en el sitio deinfeccin por separado.

RESISTENCIA ANTIBIOTICA: capacidad de una cepa (poblacin bacteriana) bacteriana dada de resistir a la

accin de cierto antibitico. Esta capacidad est mediada por la presencia de un mecanismo de resistencia molecularcomo la hidrlisis enzimtica o trastornos de permeabilidad.MECANISMO DE ACCION: mecanismo mediante el cual un antibitico es capaz de inhibir el crecimiento o

destruir una clula bacteriana. Generalmente estos mecanismos son multifactoriales involucrando mecanismos directosdel antibitico sobre un sitio de accin, activacin de enzimas autolticas y la accin del medio externo sobre la clulaafectada.

SITIO BLANCO DE ACCION: se denomina as a la estructura molcula de la clula bacteriana sobre la cual unantibitico ejerce su principal accin. As, para los antibiticos betalactmicos el sitio blanco de accin son lasprotenas de la membrana celular que intervienen en la sntesis de la pared y se denominan PBP O PROTEINASFIJADORAS DE PENICILINA.

MECANISMO DE RESISTENCIA: mecanismo molecular involucrado en el comportamiento de una poblacinbacteriana resistente a la accin bactericida o bacteriosttica de un antibitico. Se reconocen tres tipos de mecanismosde resistencia:

A. Hidrlisis o inactivacin enzimtica;B. Trastornos de permeabilidad;C. Modificaciones del sitio blanco de accin.antiinfecciosos. La produccin industrial, que hizo

posible a partir de los aos 1940 el uso teraputico de laPenicilina, ha evolucionado de manera tal que todos losantibiticos disponibles para uso clnico sean de origensinttico o semisinttico.

El conocimiento actual sobre los mecanismos deduplicacin de la clula bacteriana y sobre losmecanismos de resistencia antibitica hace esperar que

cada vez ms los nuevos antimicrobianos sean sustanciaspuramente sintticas con gran especificidad por un sitiode accin previamente elegido y con una adecuadaresistencia a la inactivacin por los mecanismosbacterianos de resistencia antibitica. De hecho, el usode inhibidores de las beta-lactamasas para recuperar elefecto teraputico de una Aminopenicilina es un buenejemplo de ello.

Los antibiticos se diferencian de los desinfectantes yantispticos por el hecho de que estos en funcin de sutoxicidad se usan sobre superficies inanimadas (los

desinfectantes), o sobre la piel (los antispticos). Losantibiticos, en cambio, por sus caractersticasfarmacocinticas incluyendo su baja toxicidad puedenadministrarse por va oral o por va parenteral(endovenosa o intramuscular).Los antibiticos se diferencian de otros frmacos debidoa que no actan sobre el individuo a quien le esadministrado sino sobre una poblacin bacteriana queest produciendo una infeccin. Esta poblacin

bacteriana se caracteriza por tener muchas variables quepueden afectar la accin del antibitico como ser la o lasespecies bacterianas involucradas. Estas variablesincluyen su estado metablico -pueden estar en activareplicacin o con una baja actividad metablica-; el sitiode la infeccin; parasitismo intracelular, etc. Sinembargo, cuando usamos un antibitico para tratar unpaciente infectado debemos pensar no slo en laactividad que dicho antibitico ejerce sobre la poblacinbacteriana infectante sino tambin en factores quedependen del husped (ej.: estado del sistema inmune).Es as que con frecuencia vemos como pacientes


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neutropnicos con infecciones severas no responden altratamiento antibitico a pesar de que el antimicrobianousado muestra una excelente actividad en el laboratoriosobre el agente infeccioso responsable.

CLASIFICACIN

Los antibiticos pueden clasificarse de acuerdo amuchos criterios, el ms usado es su estructuramolecular, como se muestra en el cuadro 1.

Cuadro 1: Familias de antibiticos segn estructuraqumica

BETA-LACTMICOS: Penicilina y derivados,cefalosporinas, cefamicinas, carbapenem,monobactmicos, inhibidores de las betalactamasas.

AMINOACICLITOLES: espectinomicina,gentamicina, amicacina, neomicina, kanamicina,etc.

TETRACICLINAS: oxitetraciclina, doxiciclina

MACRLIDOS: eritromicina/nuevosmacrlidos: claritromicina, roxytromicina,azitromicina (azlido)

SULFONAMIDAS: sulfametoxazole,sulfisoxazole

QUINOLONAS: cido nalidxico,pipemdico/quinolonas fluoradas: pefloxacina,ciprofloxacina, norfloxacina, sparfloxacina.

DERIVADOS NITROIMIDAZLICOS:metronidazole, tinidazole, ornidazole

POLIMIXINAS: polimixina B y E

NITROFURANTONA

RIFAMPICINA

Sin embargo hay una serie de otros criterios usadoscon frecuencia que es importante aclarar:

A.Tipo de accin antibacteriana

Segn la accin pueden diferenciarse enantibiticos BACTERICIDAS YBACTERIOSTTICOS. Un antibitico bactericidaes aquel capaz de producir la muerte bacteriana,mientras que el bacteriosttico solamente logra ladeteccin del crecimiento bacteriano.

El antibitico bacteriosttico en realidad puedealcanzar un efecto bactericida si se alcanza laconcentracin adecuada, pero esta concentracin nopuede alcanzarse en un individuo sin presentar efectossecundarios o debido a la cantidad de antibitico quedebera administrarse no es posible alcanzarla.

De otra manera el efecto bactericida de unantibitico bacteriosttico es dependiente de la dosis.En forma caracterstica, la Concentracin BactericidaMnima (CBM) de un antibitico bacteriosttico estalejada de la CIM, mientras que en antibiticobactericida la CBM es igual o muy cercana a la CIM

(ver mtodos de estudio de la sensibilidad antibitica).B. Espectro de accinSegn el nmero de especies bacterianas sobre las

cuales un antibitico tiene efecto se clasifican enantibiticos de amplio espectro o de espectroreducido. Los antibiticos de amplio espectro tienenaccin sobre una gran cantidad de grmenes Grampositivos y negativos como las cefalosporinas,aminoglucsidos y quinolonas.

Otros de espectro reducido actan sobre un grupoms limitado de especias bacteriana como laVancomicina y la Eritromicina que actan slo sobre

los Gram positivos.C. Mecanismo de accin antibiticaLos antibiticos pueden clasificarse de acuerdo al

sitio blanco de accin que tienen y el tipo de efectometablico que producen en la clula bacteriana. Aslas penicilinas y otros betalactmicos (ver msadelante) inhiben la sntesis de la pared actuando sobrelas PBP de la membrana celular. Los aminoglucsidos,macrlidos y el Cloramfenicol inhiben la sntesisproteica actuando sobre el ribosoma bacteriano. Otros,como las quinolonas, actan inhibiendo la duplicacindel DNA. (Figura 1).

PRINCIPALES GRUPOSA continuacin nos referiremos a algunos aspectos


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de los principales grupos, los cuales son usados conms frecuencia en el tratamiento de infecciones en elpaciente ambulatorio.

Ser tarea del estudiante profundizar en losaspectos farmacocinticos de stos y otros grupos enlos textos de farmacologa.

Antibiticos BetalactmicosBajo esta denominacin agrupamos a un conjunto

de antibiticos de origen natural o semisinttico que secaracterizan por presentar en su estructura un anillobetalactmico (fig. 2).

Este anillo tiene la propiedad de presentar afinidadpor las enzimas que catalizan la sntesis de unaestructura que es nica de la clula bacteriana: lapared celular. Esta propiedad le confiere a estosantibitico una baja toxicidad, con un alto ndiceteraputico.

Se distinguen 4 grupos diferentes: las penicilinas,

las cefalosporinas, los monobactmicos y loscarbapenem.

PENICILINASLas penicilinas son un grupo de antibiticos de

origen natural y semisintticos que contienen el ncleode cido 6-aminopenicilnico que consiste en unaanillo beta-lactmico unido a un anillo tiazolidnico.Los compuestos de origen natural son producidos pordiferentes especies de Penicillum spp. Las penicilinasdifieren unas de otras por sustituciones en la posicin 6del anillo donde cambios en la cadena lateral puedeninducir modificaciones en la actividad antibacteriana y

en las propiedades farmacocinticas.Mecanismo de accinSu mecanismo de accin se caracteriza por su

capacidad de inhibir la sntesis del peptidoglican de lapared bacteriana.

Este efecto se obtiene mediante la unin del anilloBETALACTMICO a unas enzimas bacterianas(transpeptidasas) localizadas en la membrana celular.Estas enzimas se denominan PBP (del ingls"penicillin binding protein) o Protenas fijadoras dePenicilina, y son el sitio blanco de accin para laspenicilinas y para todos los antibiticos betalactmicos

incluyendo las cefalosporinas. La accin de las PBP esla transpeptidacin de los puentes peptdicos que unenlas cadenas de n-acetilglucosamina y ac. N-acetilmurmico del peptidoglican.

Son antibiticos bactericidas y su efecto final es elresultado de tres factores:

a. la inhibicin de la sntesis de la pared,b. la activacin de enzimas bacterianas

autolticas capaces de destruir la pared bacteriana yasintetizada y,

c. la accin del medio externo a la clulabacteriana sobre una clula con su pared bacterianaalterada por los dos mecanismos anteriores (fig. 3).

FarmacologaDe acuerdo a su origen y espectro de accin pueden

clasificarse en:1- Penicilinas naturales incluye Penicilina G y

fenoximetil Penicilina o Penicilina V.

La absorcin oral vara sensiblemente entre losdiferentes compuestos. La Penicilina G no resiste laacidez gstrica y slo puede administrarse por vaparenteral. La Penicilina V derivada de la primerapuede administrarse por va oral. Las penicilinas sedistribuyen bien por los diferentes compartimientoscorporales incluyendo pulmn, rin, hgado, msculo,hueso. No penetran bien en el lquido cefalorraqudeo oen el parnquima prosttico, lquido ocular si no existeinflamacin. Se eliminan por el rin sinmetabolizacin previa. Su espectro de accin estlimitado a los grmenes Gram positivos (cuadro 2).


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PENICILINAS NATURALES G Y VD. Streptococcus sp.E. Staphylococcus penicilinasa negativosF. Neisseria meningitidisG. Cocos anaerbiosH. Clostridium perfringensEspiroquetas

PENICILINAS RESISTENTES A PENICILINASAS! Staphylococcus productor de penicilinasaMenos activas que penicilina sobre el resto de las

especiesCuadro 2: Penicilinas. Espectro de Actividad

2. Penicilinas semisintticas incluyendo:a. Penicilinas resistentes a las penicilinasas

estafilocccicasEstas, llamadas tambin penicilinasantiestafilocccicas, son activas sobre Staphylococcus

spp. resistentes a la Penicilina. El primer compuesto deeste grupo en ser usado fue la Meticilina la cual ha sidoretirada de su uso clnico. La ms usada en nuestromedio es la Dicloxacilina.

b. Penicilinas de espectro expandidoLlamadasas por su accin sobre Gram negativos. Qumicamentese distinguen tres grupos con diferente grado deactividad sobre grmenes Gram negativos.

Se diferencian de la Penicilina G por tener untamao molecular menor que les permite atravesar msfcilmente los poros de la membrana externa de los

PENICILINAS DE ESPECTRO AMPLIADOAminopenicilinas:! Ampicilina (40% absorcin VO)! Amoxicilina (95% absorcin VO)Activas frente:Haemophilus spp (15% aislamientos resistentes)N. gonorrhoeae(50% aislamientos resistentes)E. coli(60% aislamientos resistentes)P. mirabilis

Salmonella spShigella spEnterococcus spStreptococcus

Carboxipenicilinas:! Carbenicilina! TicarcilinaActivas sobre Pseudomonas spMenor actividad sobre Streptococcus yEnterococcus sp

Ureidopenicilinas:! PiperacilinaMayor actividad sobreEnterococcus sp y Pseudomonas

Gram negativos. Este es un paso esencial parapoder alcanzarla membrana celular donde se encuentrael sitio blanco de accin: las PBP.

La ms usada como la Ampicilina ha visto limitadasu accin como consecuencia de el aumento de laincidencia de grmenes resistentes a este antibitico

(cuadro 3).

c. Penicilinas asociadas a inhibidores de lasbetalactamasas

Los llamados inhibidores de las betalactamasas sonmolculas que contienen en su estructura un anillobetalactmico.

No tienen casi ninguna accin antibitica, peropresentan una gran afinidad por las betalactamasas.Estas betalactamasas son enzimas producidas por lasclulas de diferentes especies bacterianas que, como sunombre lo indica, son capaces de hidrolizar el anillo

betalactmico (ver mecanismos de resistencia). Estosinhibidores son conocidos como inhibidores "suicidas"debido a que una vez que se unen a la enzima ladestruyen pero tambin son destruidos por esta.

Hay tres en uso clnico, Acido Clavulnico,Cuadro 3: Penicilinas. Espectro de actividad

Sulbactam y Tazobactam. Unidos a penicilinas deespectro expandido recuperan la actividad perdida porsta como consecuencia de la produccin de beta-lactamasas. En nuestro medio estn disponibles AcidoClavulnico unido a Amoxicilina de administracinoral, y Sulbactam unido a Ampicilina de

administracin oral e intravenoso.Desde el punto de vista farmacolgico comparten

sus propiedades con el resto de las penicilinas.

CefalosporinasSon productos de origen natural derivados de

productos de la fermentacin del Cephalosporiumacremonium. Contienen un ncleo constituido porcido 7-aminocefalospornico formado por un anillobetalactmico unido a un anilllo de dihidrotiazida.Sustituciones en las posiciones 3 y 7 modifican suactividad antibacteriana y sus propiedades

farmacolgicas. (figura 2).Mecanismo de accinComo ya fue sealado al igual que las penicilinas

las cefalosporinas ejercen su efecto bactericida sobrelos grmenes susceptibles mediante la unin por enlacecovalente a las PBP. Estas PBP difierenestructuralmente, en su densidad y en su grado deafinidad por los diferentes antibiticos betalactmicos.

As diferentes cefalosporinas presentan afinidad pordiferentes PBP. Este hecho puede determinar entreotras cosas la concentracin necesaria del antibitico


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para producir el efecto final bactericida. Como en laspenicilinas a la inhibicin de la sntesis de la pared sesuma la activacin de enzimas autolticas de la paredbacteriana.

Las cefalosporinas se dividen habitualmente engeneraciones de acuerdo al ao en el que fueron

introducidas para su uso clnico. Esta divisin seacompaa con diferencias farmacocinticas y deespectro de accin, aunque han surgido nuevasmolculas con propiedades similares a las anteriores.Los cuadros 4 y 5 muestran un resumen de loscompuestos disponibles en nuestro medio y su espectrode accin.

Las cefalosporinas llamadas de primerageneracin o espectro reducido tienen una buenaactividad sobre Gram positivos y una actividadmodesta sobre Gram negativos. Son activas sobreStaphylococcus sp resistentes o sensibles a Penicilina,

pero no son activos sobre estafilococos resistentes aMeticilina y sobre enterococos.Aislamientos de Enterobacterias de infecciones

comunitarias incluyendo E. coli, Klebsiella sp yProteus sp son sensibles.

Pseudomona, Entrobacter y Serrratia sonresistentes a este grupo de cefalosporinas.

Las cefalosporinas de segunda generacin o deespectro expandido, tienen una actividad aumentadasobre enterobacterias ya que son estables a las betalactamasas producidas por estas asi como a lasproducidas por Haemophilus y Branhamellacatarrhalis. Dentro de este mismo grupo se incluyecefoxitn que junto a otros compuestos no disponiblesen nuestro medio se caracterizan por ser las nicascefalosporinas que presentan actividad anaerobicida.

Las cefalosporinas de tercera generacinconocidas como de amplio espectro incluyen un grupode cefalosporinas desarrolladas a partir de los aos 80que se caracterizan por su resistencia a lasbetalactamasas de amplio espectro producidas porenterobacterias comoEnterobacter sp, Citrobacter sppy Serratia spp. Esta mejor actividad sobre Gram

negativos se acompaa de una prdida de actividad,sobre Gram positivos en comparacin con lascefalosporinas de primera generacin. En cuanto a laactividad sobrePseudomonas sp dentro de este grupo,Ceftazidime es el compuesto con mayor actividad.Estos compuestos estn disponibles slo enpresentacin para uso intravenoso o intramuscular.

Otros compuestos como Cefixime y Cefpodoximeacetil tienen el mismo espectro que las cefalosporinasde 3 generacin pero son de administracin oral.

Un grupo de compuestos nuevos llamadoscefalosporinas de 4 generacin como Cefpirome y

Cefepime, son cefalosporinas de expectro ampliadoque son estables a las betalactamasas cromosmicasproducidas por Enterobacter, Citrobacter y Serratiaspp que hidrolizan el resto de las cefalosporinas.

A diferencia de las cefalosporinas de 3 conservanuna mejor accin sobre grmenes Gram positivos.

Otros Betalactmicos: CarbapenemSon una clase nica de antibiticos betalactmicos

que presentan el mayor espectro de actividad conocidoen antibiticos de este grupo. Imipenem es el primercarbapenem desarrollado para uso clnico. Es underivado semisinttico producido por Streptomycesspp. Otros compuestos ms modernos miembros deeste grupo son Meropenem y Biapenem.

Su actividad bactericida se extiende sobre cocosGram positivos incluyendo Staphylococcus sppsensibles a la meticilina, Streptococcus pneumoniae y

Streptococcus hemoltico del grupo A, B y C. Nopresenta actividad bactericida sobre Enterococcusfecalis y los Staphylcoccus resistentes a la Meticilinatambin son resistentes al Imipenem. Es activo sobre lamayora de los aislamientos de Enterobacterias, y sobreHaemophylus spp incluyendo las cepas productoras debeta-lactamasas.

Tiene una muy buena actividad anaerobicida sobregrmenes anaerobios con excepcin de Clostridiumdifficile.

Su accin es mediada por la unin a las PBP 1 yPBP 2 de Gram positivos y Gram negativos. El tamaoreducido de su molcula le confiere una gran capacidad

para atravesar la membrana externa de los grmenesGram negativos y alcanzar su sitio blanco de accin.

Imipenem es el nico betalactmico que presentanun efecto conocido como "efecto post antibitico"(descrito por primera vez en los aminoglucsidos).Consiste en la persistencia de un efecto bacteriostticosobre una poblacin bacteriana luego de una cortaexposicin a concentraciones bactericidas delantibitico. El crecimiento bacteriano se mantienedetenido an despus de que el antibitico no estpresente en el medio.

Este efecto observado in vitro es variable segn la

especie bacteriana estudiada siendo mxima frente aPseudomona spp, y permite aumentar el tiempointerdosis.

Son estables frente a la mayora de lasbetalactamasas producidas con excepcin de un grupode betalactamasas conocidas como metalo-


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Cuadro 4: CEFALOSPORINAS. Clasificacin.1 generacin (antes 1975) 2 generacin (1979...) 3 gen. (1980) 4 gen (1992...)

Parenterales:CEFALOTINA

CEFRADINACEFALEXINACEFAZOLINA (mayor

vida media)

Va oral:CEFRADINACEFALEXINACEFADROXIL

CEFOXITIN (cefamicina)

CEFUROXIME

CEFUROXIME-AXETIL

CEFTRIAXONA

CEFOTAXIME

Antipseudomonas:CEFOPERAZONACEFTAZIDIME

CEFPIROME

Cuadro 5: Actividad comparativa in vitro de las cefalosporinas.

Cefalosporina 1gen

2 generacin 2 gen.anaerobicida

3 generacin 3 generacinantipseudomonas

4gen.

Especies CEFUROXIME CEFOXITIN CEFOTAXIMECEFTRIAXONA

CEFOPERAZONACEFTAZIDIME

Staphylococcus

Streptococcus

Enterococcus

E. coli,

Klebsiella spp,Proteus sp

Enterobacter,

Serratia

H. influenzae

P. aeruginosa

Bacteroides sp

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betalactamasas producidas por Xantomonamaltophyla y por algunos aislamientos dePseudomonacepacia (ver resistencia antibitica).

Enzimas hidrolizantes del tipo de las metalo-betalactamasas activas sobre Carbapenem, han sidodetectadas tambin entre aislamientos clnicos de

Enterobacteriacea como Enterobacter sp yKlebsiella sp.

Si bien son los betalactmicos de ms amplioespectro, son capaces de seleccionar cepas resistentes.

La aparicin dePseudomonas spp resistentes a loscarbapenems ha sido detectada en pacientes que han


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recibido Imipenem.QuinolonasBajo este nombre se agrupan un grupo de

antimicrobianos que derivan de una molcula bsicaformada por una doble estructura de anillo contiene unresiduo N en la posicin uno. Diferentes sustituciones,incluyendo la inclusin de residuos de fluor, han

derivado desde el Acido Nalidxico hasta lasquinolonas fluoradas o de "segunda generacin".

Las quinolonas actan inhibiendo la ADN girasa,enzima que cataliza el superenrrollamiento del ADNcromosmico que asegura una adecuada divisincelular.

El Acido Nalidxico se concentra en orina hastasiete u 8 veces su concentracin plasmtica por lo cuales un muy buen antibitico para el tratamiento de lasinfecciones del tracto urinario por grmenes sensibles.Su toxicidad y la baja concentracin en otros tejidos lohace inadecuado para otras infecciones.

Las nuevas quinolonas disponibles en nuestromedio para uso clnico son la Pefloxacina,Ciprofloxacina, Norfloxacina. Presentan una mejorfarmacocintica que las anteriores ya que tienen menortoxicidad se pueden administrar por va parenteral y seeliminan por va urinaria (Norfloxacina) y heptica. Encuanto a su espectro de accin tienen una muy buenaactividad sobre Gram negativos del grupo de lasenterobacterias y sobre Staphylococcus sp. Sinembargo, tienen una baja actividad sobreStreptococcus sp.

Quinolonas ms nuevas como Sparfloxacina (en usoclnico) y (Trovafloxacina) en investigacin clnica

mejoran la actividad sobre Streptococcus spincluyendoS. pneumoniae.

Su baja incidencia de efectos secundarios, suabsorcin oral y su buena concentracin tisular estnllevando a estos antibiticos a un uso cada vez msfrecuente.

La resistencia adquirida a estos antimicrobianosest mediada por varios mecanismos incluyendovariacin del sitio de accin y trastornos depermeabilidad.

Macrlidos

Son antibiticos semisintticos derivados de laEritromicina producida por Streptomices eritreus.Son molculas grandes con un anillo de 14

Carbonos. La Eritromicina es muy hidroflica y lbil alpH gstrico. Por esta razn para su administracin oralse utilizan sales de Eritromicina como el Estolato.

Derivados ms nuevos de la Eritromicina secaracterizan por una mejor absorcin oral con menosefectos secundarios.

Otra importante propiedad de los nuevosmacrlidos es la alta concentracin intracelular enfuncin de su liposolubilidad que favorece su

concentracin dentro de la clula. Este hecho leconfiere una marcada accin sobre bacteriasintracelulares como las Chlamydias y sobre losMycoplasmas. Estos ltimos, si bien son parsitosextracelulares, tienen una pared celular rica en cidosgrasos insaturados.

El sitio blanco de accin de los macrlidos es lafraccin 50S del ribosoma.

RESISTENCIA ANTIBIOTICALa resistencia antibitica es una propiedad de las

bacterias de evadir la accin bactericida obacteriosttica de los antibiticos.

Podemos hablar de la resistencia antibitica en tresniveles que incluyen:

1. Los mecanismos de resistencia queintervienen en la relacin molcula de antibitico conla clula bacteriana. Dentro de este captulo deberemos

referirnos a los mtodos usados por la clula bacterianapara resistir a la accin de los antimicrobianos.2. La resistencia antibitica de una poblacin

bacteriana.Es el resultado de la presencia de mecanismos

de resistencia en las clulas bacterianas que forman lapoblacin en estudio. Se refiere a la capacidad de uncultivo de una cepa bacteriana de resistir a la accin deuna concentracin dada de un antibitico en el mediode cultivo. En otras palabras, es el tipo decomportamiento que estudiamos en las pruebas delaboratorio para catalogar una cepa bacteriana comosensible o resistente. Estas tcnicas de estudio

relacionan el comportamiento que la poblacinbateriana tiene en el laboratorio con la concentracindel antibitico en el sitio de la infeccin.

3. La resistencia de una poblacin bacterianaque est produciendo una infeccin a laaccin de un antibitico que le ha sidoadministrado al paciente. Esta resistencia secorrelaciona con la resistencia anterior aunqueen algunos casos pueden no coincidir enfuncin de factores externos como, porejemplo, la localizacin de la infeccin.

A. Tipos de resistencia

La resistencia antibitica puede ser NATURAL(intrnseca) o ADQUIRIDA. La resistencia natural espropia de cada familia, especie o grupo bacteriano. Porejemplo, todos los grmenes Gram negativos sonresistentes a la Vancomicina, y esta situacin no esvariable.

La resistencia adquirida es variable y es adquiridapor una cepa de una especie bacteriana. As existencepas de neumococo que han adquirido resistencia a laPenicilina, cepas de Escherichia coli resistencia a laAmpicilina, cepas de estafilococos resistencia a laMeticilina.


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Esta resistencia adquirida es la que estudiamos en ellaboratorio e informamos al clnico. La resistenciaadquirida es la que puede llevar a un fracasoteraputico cuando se utiliza un antibiticosupuestamente activo sobre el germen que produce lainfeccin.

B. Gentica de la resistenciaLas bacterias son capaces de adquirir resistencia

en funcin de su variabilidad gentica.Nuevos mecanismos de resistencia pueden ser

adquiridos mediante mutacin o mediante transferenciade material gentico entre clulas bacterianas deespecies relacionadas o diferentes. Estos genes deresistencia pueden estar codificados en el materialgentico cromosmico o extracromosmico(plsmidos).

La resistencia antibitica cromosmica secaracteriza por ser estable, es decir, que perdura en la

cepa bacteriana que la ha adquirido. La frecuencia demutacin para un carcter de resistencia suele ser bajodel orden de 10-9, es decir, de una clula bacterianacada 100 millones. Esta baja frecuencia haceindispensable la presencia de el factor de seleccin (eneste caso el antibitico) para que se exprese. Cuandouna poblacin bacteriana contiene clulas mutantesresistentes a un antibitico, necesita ser expuesta a esteantibitico para que las clulas susceptibles seaneliminadas y las resistentes predominen en estapoblacin.

Para algunos antibiticos como Rifampicina yquinolonas la tasa de mutacin para el factor de

resistencia es ms bajo del orden de 10-4 por lo cual esms fcil que esta resistencia se exprese. La bajafrecuencia de mutacin hace muy difcil que en unamisma poblacin bacteriana se encuentren resistenciascromosmicas asociadas.

La resistencia cromosmica es ms dificil detransferir entre bacterias que la plasmdica, aunque esposible.

La resistencia antibitica de origen plasmdico secaracteriza por ser fcilmente transferible entre clulasbacterianas de especies relacionadas y aun de especiesno relacionadas desde el punto de vista filogentico.

As ha sido demostrado que la capacidad de resistir a laAmpicilina adquirida por cepas de Haemophylusinfluenzae proviene de bacilos Gram negativos delgrupo de la familiaEnterobacteriaceae.

Esta capacidad de transferencia hace que unapoblacin bacteriana pueda transformarse en resistentea un antibitico dado, aun cuando no haya sidosometida previamente a la presencia de este antibitico.

Bastara solamente con poner una clula bacterianaque contenga un plsmido con el gen de resistencia encontacto con la poblacin bacteriana. La diseminacinde este factor se ve de cualquier modo favorecida por

la presencia del antibitico (factor de seleccin).Para que un plsmido se transfiera necesita la presenciaen l o en otro plsmido de un factor de conjugacinllamado clsicamente factor F+ . Habitualmente losplsmidos que codifican factores de resistencia tambincodifican factores de resistencia lo que hace ms

efectiva la transferencia. Adems de este factorhabitualmente un plsmido codifica factores deresistencia para ms de un antibitico.

Ms an, como la replicacin del ADN plasmdicoes independiente de la duplicacin celular, es habitualque se encuentren mltiples copias de estos plsmidosen una misma clula lo que asegura y mejora laactividad de la expresin del mecanismo de resistenciaque codifican.

La resistencia plasmdica puede perderse si el factorde seleccin no est presente en el medio.

Algunos factores de resistencia estn codificados en

elementos genticos transponibles oTRANSPOSONES (vase el cuadro 6).Cuadro 6:

Plsmidos! Plsmidos "F" ( gen tra)! Plsmidos de resistencia o "R"! Plsmidos de virulencia, ej: Y. enterocoltica,

EPEC, ETEC, EHEC! Plsmidos "Col" (codifican colicinas)

Plsmidos degradativosTransposones y secuencias de insercin

! Secuencias de insercin (SI):Tamao < 1KbCodifican recombinacin replicativa

! Transposn:Tamao >10KbEnmarcados por SI

Codifican resistencia ATB

Los transposones son pequeas molculas de ADN,capaces de saltar desde un plsmido e insertarse en elcromosoma bacteriano o en otro plsmido.

Estn constituidos por una secuencia central de paresde bases que con frecuencia codifica factores deresistencia, flanqueado en ambos extremos por dos

sectores de ADN con una secuencia de base repetida queno codifican ningn factor, pero que median latransposicin. Estos sectores terminales son llamadossecuencias de insercin.

La resistencia antibitica codificada en transposones,posee las caractersticas de la resistencia cromosmicaen cuanto a su estabilidad, ya que frecuentemente estcodificada en el cromosoma y suma las caractersticas dela plasmdica en cuanto es fcilmente transferible. Lostransposones representan, adems, una excelenteherramienta para la "construccin" bacteriana de nuevosplsmidos que posean mltiples factores de resistencia.


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C. Mecanismos de resistenciaSi tenemos en cuenta la estructura de la pared

bacteriana, para que un antibitico alcance su sitioblanco de accin deber ser capaz de atravesar lamembrana externa y el espacio periplsmico. Si su sitiode accin es intracelular, deber adems atravesar la

membrana celular. En el caso de que la bacteriaproduzca enzimas hidrolticas el antibitico tendr quesobrevivir a la accin de estas en el espacio periplsmicode los grmenes Gram negativos o en el entorno de laclula bacteriana, cuando stas estn asociadas a la paredbacteriana como en los grmenes Gram positivos.

Una vez que el antibitico alcance el sitio deaccin, este deber estar intacto para poder seridentificado por el antibitico y entonces la accinbactericida obacteriosttica buscada ser alcanzada.

Los mecanismos que las bacterias poseen(resistencia natural) o son capaces de adquirir

(resistencia adquirida) que impiden de una manera uotra que el antibitico pueda alcanzar su sitio de acciny ejercer su accin se denominan mecanismos deresistencia. (Cuadro 7).

Se reconocen tres tipos de mecanismos deresistencia:Hidrlisis enzimticaTrastornos de permeabilidadAlteraciones del sitio blanco de accin

En general, cualquiera de estos mecanismos puedeser adquirido por mutacin cromosmica o mediadospor plsmidos.1.- Hidrlisis enzimtica del antibitico.

Es la ms importante desde el punto de vista clnico yaque media la resistencia antibitica a los antibiticos demayor uso incluyendo los betalactmicos, losaminoglucsidos y los macrlidos.

BETA LACTAMASAS

Las enzimas capaces de hidrolizar los antibiticosbetalactmicos son denominadas -lactamasas. Unconocimiento bsico sobre las diferentes enzimas debeser manejado por el mdico clnico para poder entenderla informacin suministrada por el laboratorio deMicrobiologa. Conocer que tipos de betalactamasas

predominan entre los agentes bacterianos msfrecuentemente aislados en un sitio de infeccin dado,permitir seleccionar en forma adecuada el antibiticobetalactmico a usar.

Son producidas por los cocos Gram positivos, unagran variedad de bacilos Gram negativos, incluyendobacilos Gram negativos anaerobios. Las betalactamasasson sintetizadas por la clula bacteriana y luegoliberadas al medio o asociadas a la pared en el caso delos grmenes Gram positivos, o quedan atrapadas en elespacio periplsmico.

Existen muchas clasificaciones de estas enzimas

basadas en su composicin qumica, actividadcuantitativa sobre diferentes antibiticos, y otraspropiedades como su punto isoelctrico ysusceptibilidad de ser inhibidas por inhibidores de lasbetalactamasas.

Segn su origen gentico pueden diferenciarse en

cromosmicas y plasmdicas con propiedadesdiferentes como se puede ver en el cuadro 8. Lasprimeras descritas fueron las penicilinasasestafilocccicas que median la resistencia a laPenicilina entre los aislamientos de Staphylococcus sp.

Las primeras descritas entre aislamientos de bacilosGram negativos fueron las llamadas de espectroampliado, ya que eran capaces de hidrolizar laPenicilina pero tambin presentan accin sobre lasPenicilinas de amplio espectro como Ampicilina yderivados (cuadro 8).

La introduccin en el uso clnico de nuevos

betalactmicos se ha acompaado siempre de ladescripcin de nuevas -lactamasas con mayor espectrode actividad. As a la introduccin de lascefalosporinas de tercera generacin le ha seguido ladescripcin de nuevas betalactamasas de espectroexpandido activas sobre las cefalosporinas de 3generacin. Estas betalactamasas fueron descritas en ladcada del 80 luego de la introduccin de lascefalosporinas de tercera generacin, y se hanconvertido en un problema epidemiolgico en los aos90. (Cuadro 9).

Cuadro 9: B- Lactamasas de Espectro Expandido(BLEE)

Especie (pas) B-Lactamasa

Ao

Klebsiella ozaenae (RFA)K. pneumoniae (Fr)

K. pneumoniae (Fr)E. coli (Fr)E. coli (RFA)K. pneumoniae (Ing)K. pneumoniae (Fr)

K. pneumoniae (Fr)K. pneumoniae (Fr)K. pneumoniae (Fr)K. pneumoniae (Chile)Citrobacter freundii (Fr)

SHV-2CTX-1

(TEM-3)SHV-3TEM-4TEM-6TEM-9CAZ-1

(TEM-5)

CAZ-2CAZ-3SHV-4SHV-5TEM-7

19831984

19861986198719871987

19871987198719871988


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Estas enzimas llamadas betalactamasas de espectroexpandido son producidas por bacilos Gram negativosdel grupo de la familia Enterobacteriaceae. Secaracterizan por derivar de las betalactamasas de

amplio expectro, son codificadas en plsmidos y seasocian generalmente con resistencia aaminoglucsidos. (Cuadro 10).

La introduccin en el uso clnico de Imipenem hapuesto de manifiesto la importancia de un grupo debetalactamasas capaces de hidrolizar a este antibiticoy el resto de los betalactmicos (cuadro 11).

Los bacilos Gram negativos anaerobios comoBacteroides spp yFusobacterium sp son productoresde betalactamasas cromosmicas capaces de hidrolizara las penicilinas y cefalosporinas. Estas betalactamasas

tienen la particularidad de ser las nicas de origencromosmico que son fuertemente inhibidas porSulbactam y Acido Clavulnico. (cuadro 12).

Referimos al lector a los captulos correspondientesa cada grupo de grmenes a los efectos de considerar laincidencia de este y otros tipos de resistenciaantibitica entre las diferentes especies.

ENZIMAS MODIFICADORAS DE

AMINOGLUCOSIDOS

Los grmenes anaerobios y anaerobios facultativos

como los streptococos son naturalmente resistentes alos aminoglucsidos. Esto es debido a que el pasaje atravs de la membrana celular bacteriana para alcanzarel sitio blanco de accin es dependiente de unmecanismo activo que no est presente en estosgrmenes.

Entre las bacterias aerobias la resistencia aaminoglucsidos est mediada principalmente por lahidrlisis enzimtica codificada en plsmidos o en elcromosoma bacteriano. Muchas de estas enzimas estncodificadas en transposones.

Se distinguen tres tipos de acuerdo a lamodificacin que introducen en la molcula deaminoglucsido: enzimas acetilantes, fosforilantes ynucleotidante. Estas enzimas suelen actuar en formaasociada y ms de una es producida por una cepabacteriana resistente a los aminoglucsidos.

El sitio de accin de los aminoglucsidos es

intracelular, fijndose a la subunidad 30s e inducemodificaciones en el sitio de fijacin del tRNA. Lainactivacin enzimtica del aminoglucsido se produceen el proceso de transporte hacia el interior de la clulapara alcanzar el ribosoma. La resistencia a unaminoglucsido en particular es el resultado delbalance entre la captacin intracelular deaminoglucsido y su inactivacin enzimtica.

La resistencia a los aminoglucsidos tiene unaincidencia variable en las diferentes partes del mundo ycentros hospitalarios. Estas diferencias son el resultadode un predominio diferente de las enzimas inactivantescomo consecuencia de una presin selectiva por el uso

de determinados aminoglucsidos. Este hecho tieneuna especial relevancia en la seleccin del tipo deaminoglucsido a usar en cada centro hospitalario. Elpredominio de las enzimas que inactivan laEstreptomicina y la Kanamicina ha llevado a desplazarde su uso estos antimicrobianos (adems de sutoxicidad). La mayor incidencia de resistencia a losaminoglucsidos se da entre aislamientos de bacilosGram negativos del grupo de las enterobacterias. La


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incidencia de resistencia entre aislamientos de estegrupo de agentes de origen hospitalario llega al 30%para Gentamicina y a 15% para Amicacina. Se handescrito picos epidmicos hospitalarios de infeccionesproducidas por enterobacterias resistentes a losaminoglucsidos. Clsicamente estas epidemias se

inician con la aparicin de una cepa de K. pneumoniaeque posee enzimas adenilantes codificadas en unplsmido y que ltimamente est asociado confrecuencia a betalactamasas de espectro expandido quele confieren resistencia a las cefalosporinas de 3generacin.

Recientemente se describe en todo el mundo unaumento de la presencia de enzimas inactivantes deaminoglucsidos entre aislamientos de cocos Grampositivos. Recordemos que la resistencia a meticilinaentre aislamientos de Staphylococcus sp se asocia aresistencia a aminoglucsidos.

ESTEARASAS DE ERITROMICINASi bien la resistencia a Eritomicina est mediadafundamentalmente por modificacin del sitio blanco deaccin (subunidad 50 S del ribosoma bacteriano) sehan descrito enzimas producidas por grmenes Gramnegativos y por Streptococcus sp y Staphylococcus sp.De todas maneras no representan aun un problemateraputico.

CLORAMFENICOL ACETILTRANSFERASAS

La resistencia a Cloramfenicol est primariamentemediada por hidrlisis enzimtica tanto entre Grampositivos como entre Gram negativos. Esta es unaenzima intracelular capaz de hidrolizar el

Cloramfenicol una vez que este ha ingresado a la clulabacteriana. Estas enzimas estn codificadas tanto enplsmidos como en el cromosoma.

2.-Trastornos de permeabilidad

La clula bacteriana puede se capaz de impedir queun antibitico alcance una concentracin adecuada enel sitio de accin evitando su entrada al mediointracelular o promoviendo la salida de este hacia elmedio extracelular mediante un mecanismo activo deeflujo del antibitico.

A. Permeabilidad de la membrana externa

Se ha reconocido que la incapacidad de laPenicilina de actuar sobre los grmenes Gramnegativos es consecuencia de la estructura de lamembrana externa de los grmenes Gram negativosque impide el pasaje de antibitico hidroflicos. Lapresencia en esta membrana de protenas llamadasporinas facilitan el pasaje de las aminopenicilinas deaccin sobre Gram negativos.

Alteraciones en el nmero y en la estructura deestas porinas alteran la permeabilidad de la membranaexterna y evitan el pasaje de estos antibiticoshidroflicos. Este tipo de alteracin media resistencia alos betalactmico y ha sido descrito entre aislamientos

de enterobacterias. Sin embargo, es ms frecuente enPseudomonas sp donde media resistencia aCarbapenem (Imipenem) y aminoglucsidos durante eltratamiento. Esta resistencia es cromosmica y seadquiere por mutacin.

Este tipo de alteracin tambin ha sido implicadoen la resistencia a quinolonas entre aislamientos deenterobacterias.

B. Permeabilidad de la membrana interna

Los aminoglucsidos son introducidos en la clulabacteriana por un mecanismo activo que necesitaenerga, localizado en la membrana celular interna.


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Este mecanismo de transporte puede ser alterado enpresencia de los aminoglucsidos apareciendoresistencia durante la terapia o si las condiciones decrecimiento bacteriano se modifican (Ej.:anaerobiosis). Este fenotipo resistente puede revertir aun fenotipo sensible.

Mutantes con alteracin permanente de estemecanismo se han descrito entre aislamientos deEscherichia coli.

C. Aumento del eflujo de antibiticos

Este mecanismo ha sido descrito como elresponsable de la resistencia a la Tetraciclina entrebacilos Gram negativos y tambin en cocos Grampositivos del gnero Straphylococcus. Consiste en unmecanismo de membrana que elimina hacia el medioexterno de la clula bacteriana el antibitico que hapodido entrar, evitando as que este alcance su sitio deaccin. Este tipo de resistencia puede ser tanto

cromosmica como plasmdica.Un mecanismo similar ha sido involucrado en laresistencia en Gram positivos a los macrlidos y podratener importancia en el desarrollo de resistencia a lasnuevas quinolonas.

3.-Alteraciones del sitio blanco de accinLa alteracin del sitio blanco de accin impide que

el antibitico lo reconozca y por lo tanto no es capazde ejercer su efecto. Veamos algunos ejemplos:

a. Alteraciones en las subunidades 30S y 50Sdel ribosoma bacteriano, median la resistencia a losaminoglucsidos, el Cloramfenicol y los macrlidos(Eritromicina).

b. Cambios en las PBP median resistencia a losantibiticos betalactmicos. Los cambios pueden ser enla afinidad por el antibitico o por cambios en lacantidad de PBPs producidas por las bacteria.

La resistencia a la Meticilina entre aislamientos deStaphylococcus aureus y la resistencia a Penicilinaentre cepas de Streptococcus neumoniae se relacionancon la produccin de una nueva PBP no presente en lasclulas susceptibles y menor afinidad en las existentes.

No es bien conocido el mecanismo que regula laaparicin de estas nuevas PBP. En el caso de lameticilino resistencia la aparicin de la nueva protena

est relacionada a la presencia de genes plasmdicosque regulan la expresin un gen estructural llamadomecA responsable de la estructura de la PBP de bajaafinidad caracterstica en estas cepas de estafilococo.

c. Alteraciones en la DNA-girasa (enzima quecataliza el superenrollamiento del ADN cromosmicoprevio a la divisin celular) median la resistencia a lasquinolonas .Esta enzima est codificada por dos genesgyrA y gyrB. La mutacin de una de ellas es suficientepara la aparicin de resistencia. Este mecanismo deresistencia ha sido descrito en aislamientos deEnterobacterias, incluyendo E. coli, y en especies de

Gram positivos como Staphylococcus aureus.4. Otra forma de alteracin del sitio de accin es la

utilizacin de vas metablicas alternativas comosucede en la resistencia a las sulfonamidas y al

Trimetoprm (fig. 4).As la resistencia a las sulfonamidas entre

aislamientos de enterobacterias es mediado por lautilizacin de una dehidroteroapto sintetasa que esresistente a la unin al las sulfas y su subsecuenteinhibicin. Esta resistencia es trasmitida entre lasespecies por un plsmido que, en una frecuenciaaproximada del 45%, se asocia con resistencia aAmpicilina.

Otra alternativa es la prdida de la enzima timidinosintetasa (inhibida por el Trimetoprim) de manera quela bacteriana necesita de una fuente exgena detimidina para la sntesisis del PABA y por lo tanto elefecto inhibitorio del Trimetoprim no es efectivo.

CONTROL DE LA RESISTENCIAANTIBITICA

Aunque la aparicin de la resistencia antibiticapuede relacionarse temporalmente con la introduccinen el uso clnico de los diferentes antibiticos, nosiempre es posible establecer una relacin decausalidad directa (fig. 5).

Las bacterias han demostrado tener y ser capaces deobtener determinantes de resistencia para todos losantibiticos existentes. Por lo tanto, tarde o temprano,despus de la introduccin de un antibitico en el usoclnico, se aslan cepas resistentes.

Este hecho, sin embargo, puede retrasarse si se realizaun uso adecuado de los antibiticos. Limitar el uso deestos frmacos a los casos en que estn indicadosdiminuye la presin de seleccin sobre los grmenes.

Por otra parte, un adecuado control de lacolonizacin cruzada entre pacientes internados evita ladiseminacin de cepas multiresistentes dentro delhospital. Esto se logra a travs de la aplicacin demedidas de control de infecciones hospitalarias comorealizar un adecuado lavado de manos antes y despusde examinar a un paciente.

Evitar la aparicin de resistencia a losantimicrobianos permite reservar los nuevosantibiticos para aquellas situaciones clnicas en lasque son necesarios y reducir los costos asistenciales.

METODOS DE ESTUDIOUna vez que ha sido aislado un agente bacteriano

de una infeccin es importante estudiar en ellaboratorio su comportamiento frente a los antibiticosque podran ser tiles para el tratamiento de unainfeccin.

La informacin generada por estos estudios tiene


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importancia teraputica, ya que en funcin de losresultados sabremos cuales son los antimicrobianos alos cuales la cepa bacteriana estudiada es resistente, ypor lo tanto, es de esperarse un fracaso teraputico.

Tiene adems importancia epidemiolgica ya queme dar informacin sobre la aparicin de nuevos

determinantes de resistencia, as como su incidencia ydistribucin en la poblacin asistida en la comunidad oen el hospital.

El anlisis de los resultados acumulados de losestudios de sensibilidad a los antibiticos de las cepasaisladas de diferentes localizaciones infecciosas,brindar la informacin necesaria para la seleccin deun antibitico en un tratamiento emprico.

Existen tres tipos de pruebas de laboratorio:pruebas o test cuantitativos, test cualitativos, ydemostracin directa de la presencia de un mecanismode resistencia (produccin de betalactamasas,

demostracin del gen mecA).1.-Pruebas cuantitativasPermiten establecer la CONCENTRACION

INHIBITORIA MNIMA (CIM) y laCONCENTRACION BACTERICIDA MNIMA(CBM) de un antibitico dado (Ej.: Ampicilina),frente a una cepa bacteriana en estudio (Ej.:E. coli).

Estos valores se determinan mediante la exposicinde un cultivo de la bacteria en estudio en unaconcentracin del orden de 10-5, a concentracionescrecientes del antibitico en estudio.

Luego de 18 hs de incubacin la menorconcentracin de antibitico que ha inhibido el

crecimiento bacteriano (primer tubo sin crecimiento) sedenomina CIM.

Las 3 concentraciones de antibitico que siguen a laCIM son subcultivados en medios de cultivo que nocontienen antibitico. Luego de otras 18hs deincubacin la menor concentracin en la cual no haycrecimiento y, por lo tanto, ha matado a la poblacinbacteria se denomina CBM.

Una vez que he establecido la CIM y CBM de un

antibitico para un germen dado necesito catalogar esegermen como sensible o resistente. Esta clasificacinnos permitir saber de acuerdo a la CIM si el uso delantibitico ser eficaz para el tratamiento de lainfeccin.

Punto de quiebre

Cuando se administra un antibitico a un individuoen sus dosis y por las vas habituales (ej.: Ampicilina500 mg por va endovenosa), alcanzar unadeterminada concentracin a nivel plasmtico enacuerdo con su farmacocintica.

Arbitrariamente se toma a esta concentracinplasmtica como ndice y se establece que paraconsiderar a una cepa bacteriana como sensible, stadeber tener una CIM cuatro a 8 veces menor que laconcentracin plasmtica alcanzada por el antibitico.

A estas concentraciones de antibitico se lesdenomina puntos de quiebre. Una cepa bacteriana con

una CIM mayor que el punto de quiebre debeconsiderarse resistente al antibitico en estudio.Esta relacin de las cualidades de sensible y

resistente con la concentracin plasmtica es lo quepermite establecer una correlacin entre las pruebas delaboratorio y la respuesta teraputica a un antibitico.Por supuesto que la concentracin plasmtica nosiempre refleja con exactitud la concentracin a niveldel sitio de infeccin. Para algunos, tejidos como porejemplo, el prosttico estas diferencias son muygrandes y esta correlacin se pierde.

Las pruebas cuantitativas no se realizan en formarutinaria, pero estn indicadas para estandarizar las

pruebas cualitativas, o en situaciones clnicas donde esnecesario determinar si el antibitico logra un efectobactericida como por ejemplo en la endocarditis (focoendovascular).

La determinacin de la CIM puede realizarse por elmtodo de dilucin en tubo, microdilucin, dilucin enagar y elipsograma. Estos diferentes mtodos tratan desimplificar la realizacin del estudio.

Sinergia y antagonismoEs habitual que se utilicen combinaciones de

antibitico para el tratamiento de ciertas infecciones.Esta estrategia puede tener dos objetivos:

a. Eludir un mecanismo de resistencia.El ejemplo ms claro es la utilizacin deTrimetoprim asociado a una sulfa. El principio de estacombinacin es el hecho ya sealado de la dificultad deencontrar asociados en una misma cepa bacteriana dosmecanismos de resistencia que afecten a un mismopaso metablico.

b. Alcanzar concentraciones bactericida.En algunas situaciones como en la

endocarditis bacteriana (infeccin del endocardio)donde el foco infeccioso es endovascular, es esencialalcanzar concentraciones bactericidas del antibitico


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para lograr la erradicacin de la infeccin. En este casose utilizan combinaciones de antibiticos.

Para que una combinacin de antibiticos pueda serusada debe presentar un efecto sinrgico. Es decir, quela combinacin tenga un efecto mejor que cada uno delas antibiticos de la usados solos.

En algunos casos las combinaciones pueden tenerefectos antagnicos. Es decir, que la combinacin tieneuna peor actividad que la de los antibiticos usadossolos.

La propiedad de una combinacin de antibiticosde tener un efecto sinrgico o antagnico depende delos antibiticos combinados y de la cepa bacterianasobre la cual acta.

No pueden realizarse nunca combinaciones deantibiticos sin que stas hallan demostrado en ellaboratorio tener un efecto sinrgico. Una vez queesto ha sido, demostrado deber probarse la

eficacia clnica de la combinacin elegida.2.-Pruebas cualitativasPrueba de difusin en agar o antibiogramaEsta prueba permite clasificar directamente a una

cepa bacteriana en sensible o resistente. Es la msempleada en el laboratorio de microbiologa clnico enfuncin de la facilidad de realizacin y su buenacorrelacin con las tcnicas cuantitativas.

Se utilizan discos de papel de filtro con elantibitico a estudiar impregnado (se obtienencomercialmente), que se aplican sobre una placa de unmedio de cultivo estndar (Mulller Hinton agar)previamente inoculada con una suspencin de la cepa

bacteriana en estudio.El inculo bacteriano es previamente preparado a

una concentracin preestablecida de 107 usando unpatrn turbidimtrico.

La placa de agar inoculada con la cepa en estudio, ycon los discos conteniendo los antibiticos ha estudiar seincuba durante 18-24hs a 35C. La difusin delantibitico crea un gradiente de concentracin desde elcentro del disco hasta la periferia.

Se produce as un halo de inhibicin delcrecimiento bacteriano alrededor del disco. El dimetrodel halo de inhibicin es inversamente proporcional a

la CIM del antibitico para la cepa en estudio. Cuantoms grande es el dimetro del halo de inhibicin menores la CIM.

De acuerdo a la medida del dimetro del halo deinhibicin se puede, entonces, establecer si la cepabacteriana en estudio es sensible o resistente a eseantibitico.

Los halos de inhibicin y su relacin con laclasificacin en sensible y resistente se establecemediante la realizacin de una curva de regresin querelaciona las CIM de ms de 1000 cepas diferentes conlos halos de inhibicin obtenidos en el antibiograma.

(ver figura 5).Determinacin de puntos de quiebreOtra tcnica cualitativa consiste en inocular una o

ms cepas bacterianas en medios de cultivo slido quecontienen una concentracin de un antibitico igual ael punto de quiebre.

Las cepas que sean capaces de crecer en este medioluego de 18-24hs de incubacin deben ser consideradascomo resistentes ya que evidentemente tienen una CIMpor encima del punto de quiebre. Aquellas cepas que,

en cambio, no crezcan en dicho medio, sern sensibles,ya que son inhibidas por una concentracin delantibitico igual o menor al punto de quiebre

3.-Pruebas directasPermiten determinar la presencia de un determinado

mecanismo de resistencia en una cepa bacteriana. Lams utilizada es la determinacin de la produccin debetalactamasas. Esta tcnica tiene particular aplicacinen grmenes donde en funcin de sus exigencias decrecimiento se hace difcil poder usar alguno de losmtodos ya descritos. Ejemplos de esta situacin son ladeterminacin de la produccin de betalactamasas por Neisseria gonorrhoeae, y Haemophylus influenzae.Otra ventaja de estas tcnicas es que no necesitan de unperodo prolongado de incubacin y, por lo tanto, seobtiene la informacin en forma inmediata.

Estas tcnicas se basan en la hidrlisis por parte dela betalactamasa de un sustrato cromognico como laNitrocefina o la deteccin de la hidrlisis de laPenicilina (formacin de Acido Penicilinoico) por unindicador de pH.

Se han desarrollado tcnicas para la deteccin delos genes de resistencia, aplicables aun sobre


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poblaciones bacterianas muy pequeas. Estas, sinembargo, estn limitadas para investigacin. Esto sedebe a su costo, pero ms importante, al hecho de quela presencia de un gen de resistencia determinado noasegura que la cepa bacteriana se comporte comoresistente.

Relacin de los resultados de laboratorio yeficacia teraputica

Por eficacia antibitica nos referimos al hecho deque un paciente infectado sea capaz de responder ycurar luego de la administracin de un antibiticodado.

Los datos obtenidos por las tcnicas de estudio desensibilidad pueden no correlacionarse siempre con laeficacia antibitica. Este hecho es debido a una largaserie de factores, pero los ms importantes son:

a. El antibitico necesita de una respuestainmune adecuada para poder ser eficaz. Pacientes

inmunocomprometidos pueden no responder altratamiento, aun cuando el antibitico usado sea eladecuado de acuerdo a los resultados del antibiograma.

Debe tenerse claro que el tratamiento antibiticonunca logra por s slo la erradicacin de la infeccin,sino que necesita de la accin del sistema inmune.

b. La localizacin de la infeccin. Unantibitico puede mostrar una muy buena actividadsobre una cepa bacteriana que produce una infeccinurinaria; sin embargo, si este antibitico no se eliminapor va urinaria no podr ser efectivo.

Muchas veces el proceso inflamatorio en respuestaa la infeccin lleva a la formacin de abscesos. Estos

abscesos separan su contenido del sistema vascular porlo cual la concentracin antibitica dentro de ellos essiempre pobre.

Aun si se alcanzan concentraciones teraputicas, elpH cido dentro del absceso suele inactivar la mayorade los antibiticos. Por lo tanto, si no evacuamos elabsceso por un procedimiento quirrgico, nolograremos erradicar la infeccin.

Factores que intervienen en el efecto teraputico deun antibitico:-Factores bacterianos:

Resistencia antibiticaEstado metablicoLocalizacin de la infeccinParsito intra o extracelular

-Factores Farmacodinmicos:DosificacinConcentracin plasmticaConcentracin en el sitio de infeccinTipo de distribucinConcentracin intracelular/extracelular

-Factores del Husped: Respuesta inmuneEstado de la funcin renal

Metabolizacin heptica

Teniendo presente estos factores, los resultadosde los estudios de sensibilidad han mostrado a lo largode los aos una buena correlacin con la eficaciateraputica.

Si el laboratorio informa que una cepa bacteriana esresistente a un antibitico dado, es muy probable quede usarse ese antibitico se obtenga un fracasoteraputico.

Se puede afirmar, aun con ms certeza, que de nomediar factores que dependen del husped (respuestainmune) o de la farmacocintica del antibitico(concentracin en el sitio de infeccin), si una cepa esinformada como sensible y el antibitico esadministrado en forma y durante un tiempo adecuado eltratamiento antibitico ser eficaz.

BIBLIOGRAFIA y LECTURAS RECOMENDADASManual of Clinical Microbiology.Murray, P.R. y cols. 6 edicin. American Society forMicrobiology. 1995.Principes and Practice of Infectious Diseases.Mandell, Douglas and Bennett. 4 edicin. 1995Manual of Antibiotics and Infectious Diseases.Conte, J.E. 8 edicin. 1995.Frontiers in antimicrobial chemotherapy.Robert, C. Moellering. Antimicrobial Agents andChemotherapy. 1993Guide to antimicrobial Therapy.Sanford, J.P. 1995.Etiopatogenia Microbiolgica. Volumen II.

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cap 28 - antibioticos

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