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Introdução Os antibióticos devem ser tóxicos para as bactérias e não tóxicos para o Homem. A ação dos antibióticos é possível em função das diferenças bioquímicas entre as bactérias e seu hospedeiro. A bactéria vive em meio hipertônico e para ela resistir à pressão osmótica, ela precisa de parede. Essa parede faz ela resistir até 30 atmosferas de pressão. – Isso ocorre com as bactérias gram positivas, que possuem parede mais resistente, de peptidioglicano. História 1928 – Fleming. 1941 – uso clínico da penicilina. 1959 – ácido 6-aminopenicilâmico. 1970 - ácido clavulânico. – Primeira substância capaz de inibir a resistência bacteriana. - Em 1928, um escocês trabalhando em uma universidade em Londres, estava fazendo um experimento com um meio de cultura com staphylococcos aureus. Ele já estava trabalhando com isso fazia um te mpo e ao sair de férias, esqueceu em cima da bancada duas plascas de petri com o meio de cultura e a bactéria em cima da bancada. Quando ele retornou e abriu a porta do laboratório, encontrou as duas placas na bancada e percebeu que tinha esquecido de coloca-las na geladeira. As duas placas estavam cheias de mofo e percebeu um halo em volta da colônia de staphylococcos aureus, e ele viu que aonde desenvolveu o fungo, a bactéria não se desenvolveu. Antibióticos - Resistência O sucesso dos antibióticos cresce na mesma velocidade que cresce a capacidade da bactéria em contra-atacar. Vamos imaginar que o indivíduo vai ao médico e o médico prescreve um antibiótico para ele. O médico diz que deve ser tomado de 8 em 8 horas, durante 10 dias. O médico faz algumas recomendações como: evitar beber, tomar o medicamento no horário certo e não parar o medicamento mesmo se os sintomas desaparecerem. No tempo 0 ele irá tomar o medicamento e o organismo vai absorver, chegando ao pico de concentração plasmática máxima, o tempo vai passando e essa concentração vai caindo. 8 horas depois deve ser tomada a segunda dose, onde novamente o organismo vai absorvendo até chegar na concentração máxima e cair novamente e assim vai indo até concluir o tratamento. Se o indivíduo fizer o uso do medicamento no horário correto, pelo tempo certo, depois depois da 5°, 6° dose, essa dose vai entrar na faixa terapêutica, estabilizando a concentração no sangue, sendo essa a concentração idela para combater a infecção no sangue. Mas na maioria das vezes, o indivíduo que foi mal informado e não se conscientizou sobre fazer o tratamento correto, ele não cumprirá o tratamento do jeito certo, abandonando o tratamento após o desaparecimento dos sintomas, lá no 2°, 3° dia. Após as 8 horas, se não tomar a outra dose, a concentração do medicamento continuará caindo, entrará na concentração de sub-dose (existe antibiótico no corpo, mas em uma concentração menor que aquela capaz de produzir um efeito), é nesse momento que a bactéria percebe a presença do medicamento e desenvolve uma resistência. Essa mesma bactéria pode causar uma outra infecção, em outro momento e esse mesmo antibiótico não fará mais efeito. O indivíduo também pode entrar em uma dose tóxica, se o medicamento é tomado em uma dose maior que a indicada. Ao entrar na dose tóxica, vai produzir efeitos colaterais indesejáveis. O medicamento deve ser prescrito de forma correta, utilizado da forma correta e o paciente deve ser orientado de forma correta. Antibióticos - Controle RDC 44 de 26 de outubro de 2010 RDC 20 de 05 de maio de 2011 CLASSIFICAÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS Beta-lactâmicos - Penicilinas - Cefalosporina - Carbapenems Sulfamídicos Tetraciclinas Macrolídicos Glicopeptídeos Aminoglicosídeos Quinolonas Classificação quanto ao mecanismo de ação: Antibióticos que inibem a síntese da parede celular Antibióticos que alteram a permeabilidade da membrana – Quando alteram a permeabilidade da membrana, troca com o material externo e a bactéria morre. Antibióticos que afetam a síntese de proteína nas subunidades ribossômicas 30S e 50S – A bactéria para se dividir, ela tem que sintetizar a proteína, se não sintetiza a proteína, ela não se divide e não causa infecção. Muitos desses antibióticos são bacteriostáticos, isso quer dizer que eles não matam a bactéria. Os bactericidas matam a bactéria. Bacteriostáticos inibem o desenvolvimento e proliferação da bactéria. Antibióticos que atuam na síntese de ácidos nucleicos – Bactéria sem sintetizar ácido nucleico, também não consegue se dividir, se não se divide, a infecção não acontece. Reações Bioquímicas como Alvo Reações de classe I (não são alvos) Reação de fase I ocorre tanto na bactéria, quanto na célula hospedeira. Por exemplo a produção de energia pela célula bacteriana ocorre da mesma forma que na célula do hospedeiro. Utilizam a glicose e outras fontes de carbono para produzir energia e compostos simples. As reações são semelhantes na bactéria e nos humanos. Reações de Classe II (são alvos) Síntese de aminoácidos essenciais Biossíntese do folato não é realizada por humanos (mecanismo de ação das sulfas) – A célula do hospedeiro (ser humano) não sintetiza ácido fólico, pois desenvolvemos um mecanismo de transporte. Precisamos do ácido fólico para sintetizar o DNA, mas adquirimos isso na alimentação e transporta para o interior da célula, mas as bactérias não desenvolveram esse mecanismo de transporte. Se a bactéria quiser sintetizar o DNA, primeiro ela deve sintetizar o ácido fólico e só a célula tem determinadas enzimas para isso, então é possível usar um antibiótico para inibir essa enzima, causando um dano, ação tóxica apenas na bactéria. Reações de fase II ocorrem de forma diferente na bactéria e na célula do hospedeiro. Reações de classe III (são bons alvos) A síntese do peptideoglicano (ação dos β- lactâmicos). É na reação de fase III que a maioria dos antibióticos age. Síntese protéica em ribossomos diferentes (bactéria o ribossomo com subunidades 30S e 50S) – Os ribossomos da bactéria são diferentes dos ribossomos do humano. B-LACTÂMICOS B-lactâmicos: Denominados de acordo com o anel b-lactâmico, que é essencial para sua atividade. Vancomicina e daptomicina. PENICILINA As penicilinas estão entre os fármacos mais amplamente eficazes e também entre os menos tóxicos conhecidos, mas o aumento da resistência limitou o seu uso. Os membros dessa família diferem entre si no substituinte R ligado ao ácido 6- aminopenicilânico. A natureza dessa cadeia lateral afeta o espectro antimicrobiano, a estabilidade no suco gástrico, a hipersensibilidade cruzada e a suscetibilidade às enzimas bacterianas de degradação (b-lactamases). O anel b-lactâmico é aparte ativa da molécula. Enquanto o fármaco está com a concentração no sangue suficiente para matar a bactéria, o antibiótico está fazendo efeito e o indivíduo para antes do tempo. Com isso a bactéria percebe o antibiótico, desenvolve uma proteína com a enzima chamada de betalactamase. Essa enzima desenvolvida por essa bactéria, quebra a ligação do anel beta-lactâmico e essa molécula não irá mais produzir efeito. Então se a bactéria tem betalactamase, isso quer dizer que ela está resistente a penicilina. Hoje é inadequado usar a penicilina sem a associação com um inibidor de betalactamase, como o ácido clavulânico. O clavulanato de potássio, que é um sal do ácido clavulânico inibe essa enzima. Assim, o antibiótico não perde sua estrutura e continua produzindo efeito. Mecanismo de ação: As penicilinas interferem na última etapa da síntese da parede bacteriana, pois o anel beta-lactâmico combina com a enzima (transpeptidase) que faz uma ligação cruzada para formar o peptídeoglicano (transpeptidação ou ligaçõescruzadas), resultando em exposição da membrana osmoticamente menos estável. Para ligar uma cadeia a outra, precisa da enzima transpeptidase e a substância. A ação da enzima é tirada, se a enzima não funciona, a cadeia não liga, se a cadeia não liga, o peptídeo glicano não se forma, se o peptídeoglicano não se forma, a bactéria fica sem a parede e não resiste a pressão osmótica, absorve água e com isso pode ocorrer lise celular, seja pela pressão osmótica, seja pela ativação de autolisinas. Esses antibacterianos são bactericidas e atuam de modo tempo-dependente. As penicilinas são eficazes somente contra microrganismos em crescimento rápido, que sintetizem a parede celular de peptidoglicano. Consequentemente, elas são inativas contra microrganismos sem essa estrutura, como micobactérias, protozoários, fungos e vírus. Todos os antibióticos β-Lactâmicos interferem com a síntese do peptideoglicano. O gram negativo tem uma parede externa e isso dificulta muito o uso de antibióticos. O antibiótico para agir em gram negativo tem que ter capacidade de atravessar essa membrana externa. Gram positivo não tem a membrana externa, mas tem o peptideoglicano mais desenvolvido. Antibióticos que agem na síntese do peptídeoglicano tende a ser mais eficiente em gram positivo. Os antibióticos se ligam as enzimas transpeptidase, impedindo que ela faça a ligação nos sítios de ação. O peptídeoglicano não se forma, a parede não será formada e a bactéria absorve água e morre. Os B-Lactâmicos Inibem a enzima de transpeptidação que faz a ligação cruzada das cadeias peptídicas conectadas ao esqueleto do peptideoglicano. Os antibióticos não causam o mesmo dano à célula do hospedeiro, mas isso não quer dizer que não causa efeito colateral. PRINCIPAIS EFEITOS COLATERAIS: Patotoxicidade – causa dano no fígado, alguns causam danos renal Problemas gastrointestinais – diarreias, pois mata a flora intestinal Tem antibióticos que causam danos mais graves, como os ototóxicos, que causam danos aos tímpanos. Exemplos: Benzilpenicilina Restrições de uso: - pouca absorção gastrointestinal - suscetibilidade às β-lactamases bacterianas. O grande problema dos B-Lactâmicos é que estão susceptíveis a resistência bacteriana por B- Lactamases. Ela desenvolve uma condição para contra atacar aquela substancia que está matando ela. No caso dos antibióticos B-Lactâmicos, a bactéria desenvolve uma enzima que ataca o antibiótico, o nome da enzima é B-lactamases. Antes do antibiótico agir a enzima vai lá e ataca ele e ele perde o efeito, ou seja, aquela bactéria está resistente aquele antibiótico. A bactéria desenvolve a resistência quando o medicamento entra em subdose. O antibiótico tem que ter uma concentração mínima no sangue para ser capaz de ser capaz de combater a infecção, abaixo da concentração mínima o antibiótico não consegue matar a bactéria, mas a bactéria percebe a presença do antibiótico. É por isso que o antibiótico deve ser usado no tempo certo, pelo período certo, para isso não entrar em subdose e eliminar totalmente a bactéria. - Subdose, dose terapêutica e dose tóxica e dose inibitória mínima Resistência Bacteriana Inibidores de betalactamases de uso clínico associados com b-lactâmicos: -ácido clavulânico; -sulbactam; -tazobactam; -avibactam; Todas essas susbtâncias são inibidoras de Betalactamase. Quando associa essas substâncias com um antibiótico b-lactâmico, ele inibe a resistência da bactéria e o antibiótico volta a fazer efeito. Usos: Meningite bacteriana (benzilpenicilina em altas doses) Infecções de pele e tecidos moles (benzilpenicilina). Otite, bronquite, pneumonia (amoxicilina) Uso empírico CEFALOSPORINAS As cefalosporinas são compostos semi-sintéticos. Enquanto na penicilina tem apenas um Radical substituinte, as cefalosporinas possuem outro substituinte x. Elas possuem um carbono a mais, isso gerou um ponto de substituição. As cefalosporinas são antimicrobianos β- lactâmicos muito relacionados estrutural e funcionalmente com as penicilinas. A maioria das cefalosporinas é produzida semissinteticamente pelo acréscimo de cadeias laterais ao ácido 7-amino-cefalosporânico. As cefalosporinas têm o mesmo mecanismo de ação das penicilinas e são afetadas pelos mesmos mecanismos de resistência. Contudo, elas tendem a ser mais resistentes a certas β-lactamases do que as penicilinas. 1. Primeira geração: As cefalosporinas de primeira geração atuam como substitutas da benzilpenicilina. Elas são resistes à penicilinase do estafilococo (isto é, elas atuam sobre MSSA) e também têm atividade contra Proteus mirabilis, E. coli e K. pneumoniae. 2. Segunda geração: As cefalosporinas de segunda geração apresentam maior atividade contra três microrganismos gram-negativos adicionais: H. influenzae, Enterobacter aerogenes e algumas espécies de Neisseria, e a atividade contra microrganismos positivos é mais fraca. A cobertura antimicrobiana das cefamicinas (cefotetano e cefoxitina) também inclui anaeróbicos (p. ex., Bacteroides fragilis). Elas são as únicas cefalosporinas disponíveis comercialmente com atividade apreciável contra bactérias gram- -negativas anaeróbicas. Contudo, nenhuma é um fármaco de primeira escolha, devido à crescente prevalência de resistência do B. fragilis aos dois fármacos. 3. Terceira geração: Essas cefalosporinas assumiram um papel importante no tratamento das doenças infecciosas. Embora sejam menos potentes do que as cefalosporinas de primeira geração em relação à atividade contra MRSA, as cefalosporinas de terceira geração têm atividade aumentada contra bacilos gram-negativos, incluindo os já mencionados, bem como contra a maioria dos outros microrganismos entéricos, além de Serratia marcescens. Ceftriaxona e cefotaxima tornaram-se os fármacos de escolha no tratamento da meningite. Ceftazidima tem atividade contra P. aeruginosa; contudo, a resistência é crescente, e o uso deve ser avaliado caso a caso. As cefalosporinas de terceira geração devem ser usadas com cautela, pois são associadas com “lesão colateral” importante, o que significa, essencialmente, a indução e a disseminação da resistência antimicrobiana. (Nota: o uso de fluoroquinolona também está associado com a lesão colateral.) 4. Quarta geração: Cefepima é classificada como cefalosporina de quarta geração e deve ser administrada por via parenteral. Ela apresenta amplo espectro antibacteriano, com atividade contra estreptococos e estafilococos (mas apenas os que são suscetíveis à meticilina). Ela também é eficaz contra microrganismos gram- negativos, como espécies de Enterobacter, E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis e P. aeruginosa. Ao selecionar um antimicrobiano ativo contra P. aeruginosa, os clínicos devem basear-se em antibiogramas locais (teste laboratorial de sensibilidade de uma cepa bacteriana isolada a diferentes antimicrobianos) para orientação. Mecanismo de Ação: Todos os antibióticos β-Lactâmicos interferem com a síntese do peptideoglicano. Resistência Bacteriana Destruição enzimática do anel betalactâmico por enzimas beta-lactamases. A 1ª cefalosporina descoberta, foi a Cefalexina, a keflex saiu com um defeito muito grande, que é tempo de meia vida. Seu tempo de meia vida é muito curto, de apenas 6h. A sua vantagem é que a administração é por via oral, de fácil uso, mas em compensação tem que repetir a dose a cada 6h. Por esse motivo, a ciência buscou outras substâncias com o tempo de meia vida maior, como a Cefamox, Cefadroxil, com tempo de meia vida de 12h. As cefalexinas de uso injetável normalmente é de uso hospitalar. A cefalosporina mais utilizada é a de 4ª geração, a cefepima(Maxcef). Ela é muito forte e deve ser utilizada em casos de bactérias multirresistentes. As outras de uso oral, são mais comuns em uso ambulatorial, por exemplo, a marca plenax, que é muito utilizada. Cefalexina (1ª geração) – KEFLEX Cefaclor (2ª geração) - CECLOR Ceftrioxona (3ª geração) – ROCEFIN Cefepima (4ª geração) - MAXCEF Usos: Septicemia; Pneumonia; Meningite; Infecção urinária; Sinusite. CARBAPENEMOS Os carbapenemos são antimicrobianos β-lactâmicos sintéticos cuja estrutura difere das penicilinas, porque o átomo de enxofre do anel tiazolidínico foi externalizado e substituído por carbono. Imipeném, meropeném, doripeném e ertapeném são os fármacos desse grupo disponíveis atualmente. O imipeném é composto com cilastatina para protegê- lo da biotransformação pela desidropeptidase renal. Mecanismo de Ação: Os antibióticos dessa classe exercem sua ação bactericida através da interferência com a síntese da parede celular bacteriana. Os carbepenem não devem ser utilizados como drogas de primeira escolha. Se a prescrição pode ser feita com outro medicamento, o Carbapenem deve ser preservado. O meropeném é ativo in vitro contra muitas cepas resistentes a outros antibióticos beta-lactâmicos. Imipeném + Cilastatina Sódica – O imipeném só pode ser utilizado para produzir o efeito esperado, se for associado na cilastatina sódica, porque tem uma enzima no rim, que inativa o imipeném. A cilastatina inibe essa enzima e o imipeném para a produzir mais efeito. A Cilastatina Sódica bloqueia a enzima DHI-1 (desidropeptidase-I) que degrada a droga em sua passagem pelos rins. SULFONAMIDAS Realizam inibição enzimática (O sulfametoxazol é um inibidor competitivo da enzima dihidropteroato sintetase) na síntese do folato interferindo na síntese do DNA. Esse medicamento inibe uma enzima que sintetiza o ácido fólico, se essa enzima não forma o ácido fólico, não forma DNA, se não forma DNA, a bac não se divide, se não se divide, não causa infecção, então essa ação é uma ação bacteriostática. Ação bacteriostática O trimetoprim liga-se e inibe de forma reversível à dihidrofolato reductase (DHFR) bacteriana e bloqueia a produção de tetrahidrofolato. Inibindo assim uma etapa da síntese do folato e interferindo na síntese do DNA. Exemplos: Sulfametoxazol + Trimetoprima Efeitos adversos: Renáuseas e vômitos; Cefaléia; Hepatite; Hipersensibilidade. GLICOPEPTIDEO Os glicopeptideos são antibióticos constituídos por grandes estruturas moleculares cíclicas e complexas. São medicamentos muito importantes para a medicina, pois eles substituem muito bem os B- lactâmicos. Por exemplo, se o paciente possui alergia a penicilina, ele pode ser substituído por glicopeptideo Glicopeptideo não atua em gram negativo, só atua em gram positivo. Se a infecção for por gram negativo, não pode usar esse medicamento, pois não irá produzir efeito nenhum. Ele possui toxicidade elevada, é ototoxico e pode causar surdez com o uso inadequado. Mecanismo de Ação: Fixação à membrana citoplasmática, alterando sua permeabilidade seletiva e interferindo na biossíntese dos peptidoglicanos. Não são absorvidos VO. Exemplos: Vancomicina Teicoplanina. A principal diferença entre a vancomicina e a teicoplanina é que teicoplanina não penetra a BHE. MACROLÍDEOS Trata-se de um grupo de antibióticos com estrutura molecular grande e complexa. Tiveram a eritromicina como único representante de uso clínico geral por quase 40 anos. Mecanismo de Ação: Ligam-se de forma reversível ao ribossomo 50S e inibem a síntese proteica. Sua ação pode ser bactericida ou bacteriostática. Exemplos: Eritromicina Azitromicina Claritromicina Espiramicina Miocamicina Roxitromicina Tilosina Tilmicosina TETRACICLINAS Tem esse nome, pois possuem 4 ciclos na molécula As tetraciclinas consistem em quatro anéis fundidos com um sistema de ligações duplas conjugado. Substituições nesses anéis alteram a farmacocinética individual e o espectro de atividade antimicrobiana. As tetraciclinas constituem grupo de ATBs de largo espectro. De curta duração (tetraciclina). De longa duração (doxiciclina) Mecanismo de Ação: Inibem a síntese de proteínas através de ligações reversíveis ao ribossomo 30S. Bacteriostático. As tetraciclinas entram nos microrganismos suscetíveis por difusão passiva e também por um mecanismo proteico de transporte dependente de energia próprio da membrana citoplasmática interna da bactéria. As tetraciclinas se concentram no interior das células dos microrganismos suscetíveis. Elas se ligam reversivelmente à subunidade 30S do ribossoma bacteriano. Essa ação impede que o RNA transportador (RNAt) se ligue ao complexo RNA mensageiro (RNAm)-ribossoma, inibindo, assim, a síntese de proteínas da bactéria QUINOLONAS Mecanismo de Ação: Inibem a atividade da DNA girase ou enzima essencial à sobrevivência bacteriana. A DNA girase torna a molécula de DNA compacta e biologicamente ativa. 1. PRIMEIRA GERAÇÃO Apresenta ação sobre enterobactérias, sem atividade Gram-positivos, com uso limitado ao trato urinário. Cinoxacina. 2. SEGUNDA GERAÇÃO Apresenta maior espectro de ação quando comparado com 1ª geração, mas ainda tem atividade limitada para os tratos urinário e intestinal. Norfloxacina 3. TERCEIRA GERAÇÃO Apresenta maior espectro de ação quandocomparado com 1ª e 2ª gerações com atuação contra Gram-negativos (incluindo pseudomonas) e estafilococos. Cloridrato de ciprofloxacino 4. QUARTA GERAÇÃO Apresenta maior espectro de ação quando comparado com 1ª, 2ª e 3ª gerações amplia-se o espectro de ação também para estreptococos hemolíticos, pneumococos e anaeróbios. Clinafloxacina
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