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Agentes
quimioter�picos antimicrobianos
Antimicrobial
chemotherapeutic agents
Agentes quimioter�picos antimicrobianos
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Francisco Alejandro Villacres
Fern�ndezII https://orcid.org/0000-0003-0465-379X |
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Glenda del Rocio Espin EspinIII gespin@utb.edu.ec
https://orcid.org/0009-0007-1200-178X
��� |
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Janeth Aurora Cruz VillegasIV jcruz@utb.edu.ec https://orcid.org/0000-0002-7612-4574 |
Correspondencia:
vayala@utb.edu.ec
Ciencias
de la Salud
Art�culo de Investigaci�n
��
*
Recibido:
23 de febrero de 2023 *Aceptado: 12 de mayo de 2023
* Publicado: �17 de julio de 2023
- Diploma Superior en
Gesti�n de Desarrollo de los Servicios de Salud; Magister en Gerencia de
Servicios de Salud; Doctora en Medicina y Cirug�a; Universidad T�cnica de
Babahoyo, Ecuador.
- Diplomado en
Docencia Superior; Magister en Docencia y Curr�culo; Especialista en
Oncolog�a Cl�nica; Doctor en Medicina y Cirug�a; Docente Titular de la
Facultad de Ciencias de la Salud; Universidad T�cnica de Babahoyo;
Babahoyo, Ecuador.
- Licenciada en
Laboratorio Cl�nico; Tecn�logo Medico en Laboratorio Cl�nico; Universidad
T�cnica de Babahoyo, Ecuador.
- Diploma Superior en Gesti�n de Desarrollo de
los Servicios de Salud; Magister en Planificaci�n Evaluaci�n y
Acreditaci�n de la Educaci�n Superior; Licenciada en Laboratorio Cl�nico;
Universidad T�cnica de Babahoyo, Ecuador.
Resumen
El
descubrimiento y uso de una amplia gama de antimicrobianos en los �ltimos a�os
han forjado un camino de enormes dimensiones, dando lugar a un optimismo
general, que vislumbr� la posibilidad no s�lo de curaci�n de los procesos
patol�gicos por infecciones bacterianas, sino que se lleg� a pensar en que esas
enfermedades podr�an desaparecer. No obstante, el mal uso, entre otros
fen�menos, de estos antimicrobianos le ha dado la vuelta a este pron�stico tan
esperado, surgiendo un nuevo problema con un incremento creciente en todo el
mundo, llamado resistencia antimicrobiana. Ahora, el mundo enfrenta nuevos
retos, no solo la creciente resistencia de los microorganismos a los agentes
antiinfecciosos sino infecciones emergentes e infecciones reemergentes. En
virtud de lo expuesto el planteamiento de la presente investigaci�n consiste en
plasmar los principales agentes quimioter�picos antimicrobianos existentes y
algunos de sus mecanismos de acci�n, dada la importancia que reviste su
conocimiento. La investigaci�n se realiz� bajo una metodolog�a de tipo
documental bibliogr�fica, bajo la modalidad de revisi�n. Los principales
agentes quimioter�picos son: nitrofuranos, quinolonas
y fluoroquinolonas, sulfamidas (sulfametoxazol, sulfisoxazol,
sulfadiazina, sulfacetamida), diaminopirimidinas
(trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
y combinaci�n de una sulfamida con una diaminopirimidina.
Existen otras clasificaciones tales como: agentes f�ngicos o antimic�ticos,
antivirales, antiparasitarios, entre otros. Por �ltimo, en cuanto a sus
mecanismos de acci�n contra las c�lulas bacterianas, estos agentes
quimioter�picos antimicrobianos pueden interferir con la s�ntesis de la pared
celular, inhibir la s�ntesis de prote�nas, interferir con la s�ntesis de �cido
nucleico, o inhibir una ruta metab�lica. Los modos de acci�n de los agentes
antimicrobianos contra las bacterias gram-positivas y
gram-negativas son muy similares.
Palabras Clave: Agentes, Quimioter�picos, Antimicrobianos, Tipos, Mecanismo.
Abstract
The
discovery and use of a wide range of antimicrobials in recent years have paved
a path of enormous dimensions, giving rise to general optimism, which
envisioned the possibility not only of curing pathological processes caused by
bacterial infections, but also of think that these diseases could disappear.
However, the misuse, among other phenomena, of these antimicrobials has turned
this long-awaited prognosis upside down, emerging a new problem with a growing
increase worldwide, called antimicrobial resistance. Now, the world faces new
challenges, not only the increasing resistance of microorganisms to
anti-infective agents but emerging infections and re-emerging infections. By
virtue of the foregoing, the approach of the present investigation consists of
capturing the main existing antimicrobial chemotherapeutic agents and some of
their mechanisms of action, given the importance of their knowledge. The
research was carried out under a bibliographic documentary type methodology,
under the review modality. The main chemotherapeutic agents are: nitrofurans,
quinolones and fluoroquinolones, sulfonamides (sulfamethoxazole, sulfisoxazole, sulfadiazine, sulfacetamide),
diaminopyrimidines (trimethoprim, pyrimethamine, iclaprim)
and combination of a sulfonamide with a diaminopyrimidine. There are other
classifications such as: fungal or antifungal, antiviral, antiparasitic agents,
among others. Finally, in terms of their mechanisms of action against bacterial
cells, these antimicrobial chemotherapeutic agents can interfere with cell wall
synthesis, inhibit protein synthesis, disrupt nucleic acid synthesis, or
inhibit a metabolic pathway. The modes of action of antimicrobial agents
against gram-positive and gram-negative bacteria are very similar.
Keywords: Agents, Chemotherapeutics, Antimicrobials, Types, Mechanism.
Resumo
A descoberta e utiliza��o de uma vasta gama de
antimicrobianos nos �ltimos anos abriram um caminho de enormes dimens�es,
suscitando um optimismo geral, que vislumbrava a
possibilidade n�o s� de curar processos patol�gicos causados por infec��es bacterianas, mas tamb�m de pensar que estas
doen�as poderiam desaparecer. No entanto, o uso indevido, entre outros
fen�menos, desses antimicrobianos tem virado de cabe�a para baixo esse t�o
esperado progn�stico, surgindo um novo problema com crescente aumento em todo o
mundo, denominado resist�ncia antimicrobiana. Agora, o mundo enfrenta novos
desafios, n�o apenas o aumento da resist�ncia dos microorganismos
aos agentes anti-infecciosos, mas infec��es
emergentes e infec��es reemergentes.
Em virtude do exposto, a abordagem da presente investiga��o consiste em captar
os principais quimioter�picos antimicrobianos existentes e alguns de seus
mecanismos de a��o, dada a import�ncia de seu conhecimento. A pesquisa foi
realizada sob uma metodologia do tipo bibliogr�fico documental, sob a
modalidade de revis�o. Os principais agentes quimioter�picos s�o: nitrofuranos,
quinolonas e fluoroquinolonas,
sulfonamidas (sulfametoxazol, sulfisoxazol,
sulfadiazina, sulfacetamida),
diaminopirimidinas (trimetoprim,
pirimetamina, iclaprim) e combina��o
de uma sulfonamida com uma diaminopirimidina. Existem
outras classifica��es como: agentes f�ngicos ou antif�ngicos, antivirais,
antiparasit�rios, entre outros. Finalmente, em termos de seus mecanismos de
a��o contra c�lulas bacterianas, esses quimioter�picos antimicrobianos podem
interferir na s�ntese da parede celular, inibir a s�ntese de prote�nas,
interromper a s�ntese de �cidos nucl�icos ou inibir
uma via metab�lica. Os modos de a��o dos agentes antimicrobianos contra
bact�rias gram-positivas e gram-negativas s�o muito semelhantes.
Palavras-chave: Agentes, Quimioter�picos, Antimicrobianos, Tipos,
Mecanismo.
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Introducci�n
Los microorganismos han sido un tema importante de salud en
todo el mundo ya que son los responsables de las enfermedades infecciosas que
se difunden a amplios sectores de la poblaci�n, tales como infecciones
comunitarias. Los niveles elevados de pobreza se encuentran �ntimamente
relacionados con la mayor incidencia de enfermedades de etiolog�a microbiana,
donde el control y la erradicaci�n en algunos casos presentan grandes
dificultades, por ello persisten en muchos casos como grandes epidemias. Por el
contrario, en los pa�ses desarrollados el saneamiento ambiental, el control
sanitario de los alimentos, la correcta higiene personal y la implantaci�n de
las vacunas y antimicrobianos han reducido las enfermedades infecciosas en su
vertiente colectiva, dando lugar a un nuevo patr�n epidemiol�gico de las
enfermedades. El descubrimiento y empleo de los antimicrobianos a mediados de
este siglo abri� un camino de enormes dimensiones y dio lugar a un general
optimismo, al vislumbrar la posibilidad no s�lo de curaci�n de los procesos
patol�gicos por infecciones bacterianas, sino que adem�s se pens� que las
enfermedades causadas por estos microorganismos desaparecer�an y pasar�an a la
historia como fen�menos ya superados por el hombre. La realidad actual es muy
diferente de estos optimistas pron�sticos. La introducci�n de las sulfamidas en
la pr�ctica cl�nica a mediados de los treinta inici� la era moderna de la
terap�utica antimicrobiana. Con posterioridad se descubrieron y utilizaron los
antibi�ticos, sustancias qu�micas complejas producidas por microorganismos del
suelo, a diferencia de los quimioter�picos, que son productos con actividad
antibacteriana obtenidos por s�ntesis qu�mica. (Orom� Durich,
2000, p�g. 321)
La quimioterapia antimicrobiana comenz� en 1935 con el
descubrimiento de las sulfonamidas, por el m�dico y cient�fico alem�n Gerhard Domagk. En 1940 se demostr� que la penicilina, descubierta
en 1929 por el doctor e investigador escoc�s Sir Alexander Fleming, podr�a ser
una sustancia terap�utica eficaz. Durante los siguientes 25 a�os, la
investigaci�n sobre agentes quimioterap�uticos se centr� principalmente en las
sustancias de origen microbiano conocidas como antibi�ticos. Despu�s de aislar,
concentrar, purificar y producir en masa la penicilina, se crearon la
estreptomicina, las tetraciclinas, el cloranfenicol y muchos otros f�rmacos.
Estas sustancias se aislaron originalmente de medios filtrados en los que
hab�an crecido sus mohos y bacterias filamentosas respectivamente. La
modificaci�n sint�tica de los f�rmacos antes descritos ha sido prominente en el
desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos. (Riedel et al., 2020)
Desafortunadamente, la evoluci�n en la producci�n de
antimicrobianos se ha acompa�ado de un incremento marcado de la resistencia de
bacterias, hongos, par�sitos, incluso virus, a diferentes familias de estos. (Qui��nez,
2017, p�g. 2)
La Organizaci�n Mundial de la Salud
- OMS, (2021) ha declarado que la resistencia a los antimicrobianos es una de
las 10 principales amenazas de salud p�blica a las que se enfrenta la
humanidad. El uso indebido y excesivo de los antimicrobianos es el principal
factor que determina la aparici�n de pat�genos farmacorresistentes.
El mundo enfrenta nuevos retos: no solo la creciente
resistencia de los microorganismos a los agentes antiinfecciosos sino infecciones
emergentes (reci�n descubiertas en los �ltimos a�os), como �bola, fiebre de
Lassa, hepatitis C, SARS, VIH/sida, entre otras, e infecciones reemergentes
(reaparici�n de enfermedades que ya se consideraban controladas), como malaria,
fiebre amarilla, c�lera, entre otras. (Bisso Andrade, 2018, p�g. 10)
En virtud de lo expuesto el
planteamiento de la presente investigaci�n consiste en plasmar los principales
agentes quimioter�picos antimicrobianos existentes y algunos de sus mecanismos
de acci�n, dada la importancia que reviste su conocimiento.
Materiales y M�todos
La presente investigaci�n es de tipo documental
bibliogr�fico, a trav�s de una metodolog�a de revisi�n, por cuanto para su
desarrollo se utiliz� como base, material bibliogr�fico digitalizado,
previamente ubicado por medio de computadores con conexi�n a internet.
La investigaci�n estuvo enfocada en la b�squeda y
revisi�n sistem�tica de literatura cientificoacad�mica
seleccionada, disponible determinadas bases de datos, entre las que figuran: PubMed,
MedlinePlus, Manuales MSD, Biblioteca Virtual de la Salud (BVS), SciELO, Medigraphic, Dialnet y ELSEVIER, Cochrane, entre otras.
Tambi�n se usaron p�ginas del �rea de la salud con amplio
reconocimiento cient�fico internacional tales como: Organizaci�n Mundial de la
Salud (OMS), Organizaci�n Panamericana de la Salud (OPS), Organizaci�n de las
Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentaci�n (FAO), entre otras.
Se llev� a cabo una b�squeda aleatoria y consecutiva en
las mencionadas bases de datos, usando los siguientes descriptores: �quimioter�picos�, �quimioter�picos antimicrobianos�, �quimioter�picos antimicrobianos + tipos� y �quimioter�picos antimicrobianos + mecanismos de acci�n�. El
resultado de los registros bibliogr�ficos encontrados se filtr� bajo criterios de
idioma espa�ol, la relevancia y la correlaci�n tem�tica. Del mismo modo, la fecha
de publicaci�n estuvo limitada a los �ltimos ocho a�os, con excepci�n de
algunos art�culos de data m�s antigua cuyos conceptos se encuentran vigentes
hasta la fecha.
El material bibliogr�fico consisti� en t�tulos de
art�culos cient�ficos, ensayos, revisiones sistem�ticas, protocolos, libros,
boletines, folletos, tesis de grado, posgrado y doctorado, noticias
cient�ficas, entre otros documentos e informaci�n de inter�s cient�fico y acad�mico.
Resultados
El t�rmino �antimicrobiano� define a los productos
capaces de inhibir (bacteriost�ticos, fungist�ticos, etc.) o matar
(bactericidas, fungicidas, etc.) a cualquier tipo de microorganismo,
l�gicamente con espectros diferentes seg�n la droga que se trate. La palabra
�antibi�tico�, si bien ser�a un sin�nimo de antimicrobiano, se reserva para
designar a los antibacterianos, ya sea compuestos naturales, sint�ticos o
semisint�ticos. Algunos autores hacen una distinci�n entre ellos y denominan
�agentes quimioter�picos� a los sint�ticos. (Lopardo, 2020)
Nitrofuranos
Los nitrofuranos son agentes
quimioter�picos introducidos en la pr�ctica m�dica en 1952 y utilizados
principalmente en el tratamiento de infecciones urinarias no complicadas. En
este contexto, se los considera como antibi�ticos de primera l�nea por su baja
toxicidad y su buena actividad, no disminuida en el tiempo, sobre los
principales pat�genos que las causan. La nitrofuranto�na es un �cido d�bil y, por
lo tanto, su actividad se ve potenciada en pH menores de 5,5. El mecanismo de
acci�n de los nitrofuranos consiste en su reducci�n
por las nitrorreductasas bacterianas, con la
formaci�n de compuestos intermedios t�xicos que pueden interferir con enzimas involucradas
en la s�ntesis de ADN, ARN y prote�nas (ver figura 1). La nitrofuranto�na
solamente est� indicada en el tratamiento y la profilaxis de infecciones
urinarias. Actualmente se considera como un antibi�tico de primera elecci�n en
la infecci�n urinaria aguda baja no complicada. La nitrofuranto�na no deber�a
usarse en el tratamiento de pielonefritis, ya que su eficacia terap�utica en
este caso no s�lo es limitada, sino que se han publicado casos de bacteriemia
en pacientes que estaban recibiendo este antimicrobiano. Tampoco est� indicada
en infecciones urinarias complicadas o intrahospitalarias por el riesgo de la
presencia de bacterias resistentes como las de la familia Proteeae
y P. aeruginosa. En varones se prefiere el uso de
otros antibi�ticos que pueden alcanzar concentraciones mayores en la pr�stata.
Tambi�n se la utiliza en profilaxis en ni�os con uropat�as y mujeres con
infecciones recurrentes. (Lopardo, 2020, p�gs. 159,
160)
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Figura 1. Modo de acci�n de la
nitrofuranto�na y genes afectados por mutaciones. Recuperado de: �Antibi�ticos
Clasificaci�n, estructura, mecanismos de acci�n y resistencia�. Lopardo, H. (2020). p- 160. URL: https://libros.unlp.edu.ar/index.php/unlp/catalog/download/1531/1513/4926-1 |
Quinolonas y fluoroquinolonas
Las quinolonas y fluoroquinolonas son antibi�ticos
sint�ticos utilizados para el tratamiento de un amplio espectro de infecciones
bacterianas entre las que se incluyen infecciones de las v�as urinarias y
respiratorias, del aparato genital y gastrointestinal, as� como infecciones
cut�neas, �seas y articulares. Recientemente, tras una evaluaci�n realizada por el Comit� para la
Evaluaci�n de Riesgos en Farmacovigilancia europeo (PRAC), se ha concluido que
las reacciones adversas musculoesquel�ticas y del sistema nervioso,
incapacitantes, de duraci�n prolongada, y potencialmente irreversibles, afectan
a todas las quinolonas y fluoroquinolonas, constituyendo un efecto de clase,
por lo que se recomienda a los profesionales sanitarios:
- No utilizar quinolonas o fluroquinolonas
en infecciones leves o autolimitadas salvo que otros antibi�ticos recomendados
no puedan emplearse.
- Indicar a los pacientes que interrumpan el tratamiento con este
tipo de antibi�ticos y acudan al m�dico, en caso de que aparezcan s�ntomas
relacionados con las reacciones adversas abajo descritas.
- Tener presente que los pacientes de edad avanzada, trasplantados o
en tratamiento con corticoides presentan un mayor riesgo de sufrir
lesiones tendinosas tras la administraci�n de quinolonas y
fluoroquinolonas. (Agencia Espa�ola de Medicamentos y Productos Sanitarios
- AEMPS, 2018)
Sulfamidas (sulfametoxazol,
sulfisoxazol, sulfadiazina,
sulfacetamida)
Las sulfamidas son an�logos
estructurales de un compuesto metab�lico natural, el PABA (�cido para-aminobenzoico) que es necesario para que las
bacterias puedan sintetizar �cido f�lico que a su vez es un componente de la
coenzima �cido tetrahidrof�lico que a su vez
participa en la s�ntesis de purinas y ciertos amino�cidos. Una mol�cula de
sulfonamida tiene gran afinidad por el sitio donde se une el PABA al enzima (dihidro-pteroatosintetasa) que sintetiza �cido f�lico. Si
esto ocurre se bloquea la s�ntesis de �cido f�lico, lo cual provoca que exista
una cantidad insuficiente de �cido f�lico con lo que se bloquea la s�ntesis de
�cidos nucleicos. Aunque los humanos requieren tambi�n �cido f�lico en la
s�ntesis de �cidos nucleicos, los humanos no pueden sintetizar �cido f�lico;
�ste es un nutriente esencial (vitamina) que se obtiene ex�genamente a trav�s
de la dieta. Ya que los humanos carecen de este sistema enzim�tico especial
para incorporar el PABA al �cido f�lico, su metabolismo no puede ser inhibido
por las sulfamidas. (Fern�ndez, Cardosa, Fern�ndez, & Mart�nez, 2015)
Entre las indicaciones de las sulfamidas se puede
destacar que estas son activas contra un amplio espectro de bacterias
grampositivas y muchas gramnegativas, especies de los g�neros Plasmodium y Toxoplasma. Las sulfasalazina
puede usarse por v�a oral para la enfermedad inflamatoria intestinal. Las
sulfamidas se usan m�s frecuentemente en combinaci�n con otros antibi�ticos (p.
ej., para tratar nocardiosis, infecciones del tracto
urinario y malaria causada por P. falciparum
resistente a cloroquina). En su presentaci�n t�pica se usan para tratar quemaduras:
sulfadiazina de plata y acetato de mafenida, vaginitis:
crema y �vulos vaginales con sulfanilamida, infecciones oculares superficiales:
sulfacetamida oft�lmica. Est�n contraindicadas en
pacientes que han tenido reacciones al�rgicas con exposiciones previas o que
padecen porfiria. Estos antibi�ticos no erradican los estreptococos de grupo A
en pacientes con faringitis, y no deben usarse para tratar este cuadro. (Werth, 2022)
Diaminopirimidinas (trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
Las diaminopirimidinas, como la
trimetoprima y la pirimetamina, compiten por la
enzima dihidrofolatoreductasa que cataliza la
conversi�n de �cido dihidrof�lico en �cido tetrahidrof�lico. La trimetoprima tiene mucha menos
afinidad por la dihidrofolatoreductasa humana, que,
sin embargo, puede llegar a afectarse con dosis altas o en pacientes con
alteraciones hem�ticas preexistentes. Se usan normalmente como potenciadoras de
las sulfamidas unidas a ellas en una relaci�n 5:1. As� se obtienen las sulfamidas
potenciadas (pocos efectos t�xicos y de amplio espectro). (Calvo
& Mart�nez, 2009)
Combinaci�n de una sulfamida con
una diaminopirimidina
Cotrimoxazol (combinaci�n trimetoprima-sulfametoxazol)
Act�a en dos etapas de la s�ntesis de �cido fol�nico,
pudiendo llegar a tener efecto bactericida por la sinergia entre sus dos
componentes. Tiene actividad sobre grampositivos como S. aureus,
neumococo, L. monocytogenes y B. anthracis;
y sobre gramnegativos, como meningococo, gonococo, H. influenzae,
Brucella spp., Salmonella spp., Shigella spp., E. coli, Klebsiella spp., Proteus spp., Enterobacter spp. Tambi�n es activo sobre C. trachomatis
y Pneumocystis jirovecci. (Bisso Andrade, 2018, p�g.
21)
Antimic�ticos o antif�ngicos
Los f�rmacos para el tratamiento antimic�tico sist�mico
incluyen los siguientes: anfotericina B (y sus formulaciones lip�dicas), varios
derivados az�licos (fluconazol, isavuconazol,
itraconazol, posaconazol y voriconazol), las equinocandinas son la anidulafungina,
la caspofungina y la micafungina
y flucitosina. La anfotericina B, un medicamento eficaz pero relativamente
t�xico, es desde hace tiempo el pilar del tratamiento de las micosis invasoras
y graves. No obstante, en la actualidad se cuenta con nuevos triazoles y equinocandinas menos t�xicos y potentes que se recomiendan
como terapia de primera elecci�n para muchas micosis invasoras. Estos f�rmacos
modificaron significativamente el abordaje terap�utico antimic�tico y a veces
incluso permiten tratar las micosis cr�nicas por v�a oral. (Revankar, 2021)
Los Imidazoles (ketoconazol, bifonazol,
econazol, terconazol,
miconazol, clotrimazol, isoconazol) tienen el
siguiente espectro de acci�n: dermatofitos (T. rubrum,
T. tonsurans, T. mentagrophytes,
M. canis, E. floccosum); levaduras (Candida spp.; Pityrosporum
ovale); filamentosos (Aspergillus spp.) y dim�rficos (H. capsulatum, B. dermatitides). Adem�s de la acci�n antif�ngica, los agentes
imidaz�licos tambi�n tienen actividad sobre algunas
bacterias grampositivas, como estafilococo y estreptococo, y sobre T. vaginalis. Con excepci�n de ketoconazol, los imidazoles son
de uso exclusivamente t�pico. (Bisso Andrade, 2018, p�g.
22)
Antivirales
La aparici�n de los
antivirales es uno de los progresos m�dicos principales de las �ltimas d�cadas.
Gracias al impulso de los avances de los tratamientos contra el virus de la
inmunodeficiencia humana (VIH), los virus de las hepatitis B (VHB) y C (VHC) y
los herpesvirus, el arsenal de los antivirales se ha
ampliado a otros virus e incluye varias clases terap�uticas. Esto permite la
posibilidad de asociaciones m�s eficaces, pero expone tambi�n a efectos
secundarios m�s numerosos. Sin embargo, a�n se est� lejos de la diversidad y de
la extensi�n del espectro de acci�n de los antibi�ticos. La quimioterapia antiviral
es una estrategia original, a�n limitada por el modo de multiplicaci�n
particular de los virus. La diana terap�utica es ante todo la c�lula infectada,
lo que sit�a la quimioterapia antiviral a medio camino entre la quimioterapia
antineopl�sica y la antibioticoterapia, donde la diana bacteriana es un
microorganismo procariota fundamentalmente diferente a las c�lulas eucariotas,
aunque se encuentra en su interior. La b�squeda de la mejor selectividad frente
a las etapas del ciclo viral tiene como finalidad proteger las c�lulas sanas de
los efectos colaterales del tratamiento, pero es un freno considerable para el
desarrollo de los f�rmacos antivirales, lo que conlleva costes de investigaci�n
elevados y campos de aplicaci�n a menudo estrechos. Aunque la prioridad de la
investigaci�n se centra a�n en lograr mol�culas con una alta especificidad por
sus dianas virales, la atenci�n se dirige tambi�n hacia compuestos susceptibles
de modular el funcionamiento celular en un sentido desfavorable para el desarrollo
del ciclo viral productivo. Este enfoque utiliza en particular el cambio de
indicaci�n en terap�utica antiviral de f�rmacos antiinfecciosos ya validados en
otras indicaciones, lo que puede aumentar significativamente el n�mero de
mol�culas utilizables. Sin embargo, incluso en este contexto, s�lo la infecci�n
viral activa puede recibir tratamiento, mientras que la infecci�n latente
persistente a�n est� fuera de su alcance. Adem�s, la aparici�n inevitable de
resistencias a los antivirales es otra causa de fracaso terap�utico que debe
superarse. (Agut, 2022)
Bases para el uso cl�nico de
los quimioter�picos antimicrobianos
Existen m�s de 5000
antibi�ticos de los cuales s�lo unos 100 se utilizan en la pr�ctica cl�nica.
Para que un compuesto qu�mico sea considerado un agente quimioterap�utico ideal
para tratar las infecciones microbianas debe reunir las siguientes cualidades:
- Debe ser capaz de destruir o inhibir muchos tipos de
microorganismos pat�genos. Ser� mejor cuanto mayor sea el n�mero de
especies microbianas afectadas. Los antibi�ticos m�s utilizados son los de
amplio espectro.
- Debe inhibir a los microorganismos de tal manera que se evite el
desarrollo de microorganismos pat�genos resistentes al antibi�tico.
- No debe producir efectos secundarios no deseables en el paciente
tales como reacciones al�rgicas, da�o al sistema nervioso, a los ri�ones o
irritaciones del tracto gastrointestinal.
- No debe eliminar la microbiota normal del tracto intestinal o de
otras �reas del cuerpo ya que estos microorganismos juegan un papel
importante al evitar el crecimiento de microorganismos pat�genos y por lo
tanto de infecciones.
- Si el agente se administra oralmente, no debe inactivarse por los
�cidos del est�mago y debe absorberse desde el tracto intestinal al
cuerpo. Si la administraci�n es parenteral, no debe inactivarse por la
uni�n a prote�nas de la sangre.
- Debe ser altamente soluble en los fluidos corporales ya que debe
estar en soluci�n para ser activo.
- Debe de alcanzar una concentraci�n lo suficientemente alta en los
tejidos o la sangre del paciente para poder matar o inhibir a los
microorganismos causantes de la enfermedad. Desgraciadamente no existe
ning�n antibi�tico que re�na todas estas caracter�sticas; es por lo que
siempre se deben hacer comparaciones entre los distintos agentes
existentes para seleccionar el mejor en el tratamiento de una infecci�n
espec�fica. (Fern�ndez, Cardosa, Fern�ndez, & Mart�nez, 2015)
Todas estas bases se ampl�an en el estudio de los
mecanismos de acci�n de estos f�rmacos, los cuales se explican a continuaci�n.
Mecanismos de acci�n de los
f�rmacos antimicrobianos
Los agentes antimicrobianos se clasifican de acuerdo a
sus modos espec�ficos de acci�n contra las c�lulas bacterianas. Estos agentes
pueden interferir con la s�ntesis de la pared celular, inhibir la s�ntesis de
prote�nas, interferir con la s�ntesis de �cido nucleico, o inhibir una ruta
metab�lica. Los modos de acci�n de los agentes antimicrobianos contra las
bacterias gram-positivas y gram-negativas
son muy similares. (Organizaci�n
Panamericana de la Salud - OPS, 2005)
Toxicidad selectiva
Un agente antimicrobiano ideal
exhibe una toxicidad selectiva, lo que significa que el medicamento es
da�ino para un pat�geno sin causar da�os al hospedero. A menudo, la toxicidad
selectiva es relativa en lugar de absoluta; esto implica que un f�rmaco, a la
concentraci�n que tolera el hospedero, es nocivo respecto al microorganismo
infeccioso. La toxicidad
selectiva puede ser una funci�n de un receptor espec�fico requerido para la
uni�n del f�rmaco, o puede depender de la inhibici�n de acontecimientos
bioqu�micos que le resultan esenciales al pat�geno, pero no al hospedero. (Riedel et al., 2020)
Inhibidores de la pared celular
Un grupo importante de antimicrobianos act�an inhibiendo
la s�ntesis de la pared celular, estructura espec�fica de las bacterias,
que las protege de la lisis osm�tica debido a que el interior de la bacteria es
hiperosmolar con relaci�n al medio. La pared bacteriana est� compuesta por un
pol�mero denominado peptidoglicano que se sintetiza en varias etapas. Seg�n el
nivel a que se efect�a el bloqueo enzim�tico se diferencian diversos
antibi�ticos: betalact�micos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenemes),
glucop�ptidos (vancomicina, tecoplanina). En los
glucop�ptidos el tama�o de su mol�cula impide la penetraci�n a trav�s de la
membrana externa de los gramnegativos de modo que su espectro incluye s�lo los
grampositivos. La acci�n es bactericida por lisis osm�tica y activaci�n de
enzimas autol�ticas bacterianas. Para ejercer su acci�n los betalact�micos
requieren que las bacterias se encuentren en fase de crecimiento, por lo que no
deben asociarse con antibi�ticos bacteriost�ticos. (Orom� Durich, 2000)
Inhibidores de la s�ntesis proteica
La s�ntesis proteica es uno de
los procesos m�s frecuentemente afectados por la acci�n de los antimicrobianos,
y su inhibici�n selectiva es posible gracias a las diferencias estructurales
entre los ribosomas bacterianos y eucariotas. Los ribosomas bacterianos est�n
formados por dos subunidades (30S y 50S), que contienen ARN ribos�mico (ARNr
16S en la subunidad 30S, y ARNr 5S y ARNr 23S en la subunidad 50S) y diversas
prote�nas llamadas S (small o peque�a, en
la subunidad 30S) o L (large o grande, en
la subunidad 50S). En esta estructura diferentes componentes pueden ser lugares
de uni�n para los antimicrobianos (p. ej., determinados nucle�tidos para las oxazolidinonas, algunas prote�nas S para las tetraciclinas
o prote�nas L para el cloranfenicol). La mayor�a de los antibi�ticos de este
grupo tienen actividad bacteriost�tica, aunque los aminogluc�sidos se comportan
como bactericidas. La acci�n bactericida o bacteriost�tica tambi�n va a
depender de las concentraciones del antimicrobiano, y del microorganismo
afectado. (Calvo & Mart�nez, 2009)
Interferencia con la s�ntesis
�cido nucleico
Los agentes que act�an a nivel de los �cidos nucleicos
son varios y sus sitios de acci�n diversos. Entre ellos tenemos a las
sulfamidas y trimetoprima cuya acci�n como antimetabolitos impidiendo la
s�ntesis de purinas los distingue del resto. Las fluoroquinolonas y novobiocina act�an a nivel de las cadenas de ADN,
impidiendo el superenrrollamiento, por inhibici�n de
una topoisomerasa, la girasa de ADN. Los nitroimidazoles, como dimetridazol, metronidazol y tinidazol dan lugar a la
disrupci�n de las cadenas de ADN, impidiendo su reparaci�n. Los nitrofuranos, por su parte impiden la lectura cod�nica ADN-ARN mensajero (Organizaci�n
de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentaci�n - FAO, 2023).
Inhiben la ruta metab�lica
Muchas bacterias utilizan la v�a de s�ntesis de folatos
para la s�ntesis de purinas y por lo tanto de �cidos nucleicos, ya que son
incapaces de obtener el �cido f�lico del medio externo. Los antibi�ticos (ATB)
que act�an inhibiendo esta v�a metab�lica son las sulfamidas y la trimetoprima.
Las sulfamidas act�an como antimetabolito compitiendo con el �cido paraaminobenzoico (PABA) por la enzima Dihidropteroato
sintasa. Trimetoprima inhibe de forma reversible la enzima dihidrofolato
reductasa bacteriana. La combinaci�n de ambos tipos de ATB, trimetoprima y
sulfametoxazol, act�a sin�rgicamente bloqueando dos etapas consecutivas de esta
v�a metab�lica esencial para muchas bacterias. En resumen, los ATB suelen
actuar sobre las bacterias mediante cinco mecanismos generales: inhibici�n de
la s�ntesis de la pared bacteriana, acci�n sobre la membrana celular,
inhibici�n de la s�ntesis de �cidos nucleicos, inhibici�n de la s�ntesis
proteica y acci�n sobre las v�as metab�licas. (Trevi�o
& Molina, 2022)
Conclusi�n
Los agentes quimioter�picos antimicrobianos son una importante
herramienta terap�utica en el control de un amplio n�mero de enfermedades
bacterianas. Se trata de sustancias con actividad antimicrobiana (microbicida o
microbiost�tica), los cuales presentan una toxicidad
suficientemente baja, es decir, que se pueden administrar a un organismo por
medio de la v�a adecuada, hasta alcanzar y mantener las concentraciones que
pueden ser eficaces en los tejidos.
Los principales agentes quimioter�picos son: nitrofuranos, quinolonas y fluoroquinolonas, sulfamidas
(sulfametoxazol, sulfisoxazol, sulfadiazina, sulfacetamida), diaminopirimidinas
(trimetoprima, pirimetamina, iclaprima)
y combinaci�n de una sulfamida con una diaminopirimidina.
Existen otras clasificaciones tales como: agentes f�ngicos o antimic�ticos,
antivirales, antiparasitarios, entre otros.
Por �ltimo, en cuanto a sus mecanismos de acci�n contra
las c�lulas bacterianas, estos agentes quimioter�picos antimicrobianos pueden
interferir con la s�ntesis de la pared celular, inhibir la s�ntesis de
prote�nas, interferir con la s�ntesis de �cido nucleico, o inhibir una ruta
metab�lica. Los modos de acci�n de los agentes antimicrobianos contra las
bacterias gram-positivas y gram-negativas
son muy similares.
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