QUIMIOTERÁPICOS 2013.1

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Controle de microrganismos por 
agentes antibióticos e 
quimioterápicos 
Microbiologia I
2013.1
Universidade Federal da Bahia
Instituto de Ciências da Saúde
Departamento de Biointeração
• Lise da parede 
celular bacteriana.
• Por que o antibiótico 
não lisa a célula 
humana?
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Agentes antibióticos e quimioterápicos
Antibióticos
• são substâncias antimicrobianas produzidas por
micro-organismos, capazes de agir como tóxicos
seletivos em baixas concentrações.
Quimioterápicos
• são compostos antimicrobianos sintetizados por
químicos em laboratórios.
Paul Ehrlich
Fundador da quimioterapia
– Criou drogas antimicrobianas;
– introduziu o conceito de toxicidade
seletiva;
– percebeu a utilidade das associações de
drogas;
– reconheceu o surgimento da resistência
microbiana aos fármacos.
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A descoberta da penicilina –
Alexander Fleming 1929
Colônias intactas 
de S. aureus
Colônias lisadas 
de S. aureus
Colônias do 
fungo Penicillium 
notatum
Origem dos antibióticos
Os antibióticos são produzidos por micro-
organismos, principalmente fungos e bactérias.
Algumas drogas podem ser obtidas agora por síntese
química, mas a designação de antibiótico permanece
por razões históricas.
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Fontes importantes de alguns antibióticos
Propriedades de uma agente quimioterápico 
útil em terapêutica 
 Toxidade seletiva;
 Não agir sobre a microbiota;
 Ocorrência mínima de efeitos colaterais indesejáveis;
 Não ser inativado pela acidez estomacal;
 Ser capaz de alcançar concentrações suficientes nos tecidos
ou no sangue.
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Ação das drogas antimicrobianas
Efeito bacteriostático:
• Ocorre interrupção na capacidade proliferativa do
micro-organismo.
Efeito bactericida:
• O micro-organismo é eliminado. Após exposição à
droga, o agente patogênico não é mais capaz de se
reproduzir.
Ação das drogas antimicrobianas
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Antibióticos e quimioterápicos
Sítios de ação
– NA PAREDE CELULAR BACTERIANA
– NA MEMBRANA 
– NA SÍNTESE PROTÉICA
– NA SÍNTESE DO DNA
– INIBIÇÃO NA SÍNTESE DE METABÓLITOS
• Inibidores da
parede celular
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Inibidores da parede celular
BETALACTÂMICOS
• Penicilinas
• Cefalosporinas
• Monobactâmicos
• Carbapenens
GLICOPEPITÍDEOS
• Vancomicina
• Teicoplanina
BACTÉRIA
X
Parede celular Membrana
citoplasmática
Inibição da síntese da parede celular
Betalactâmicos
• São bactericidas
• Presença obrigatória do anel β-lactâmico na sua
estrutura
• Particularidades de acordo com as ramificações
nas cadeias laterais do anel
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Betalactâmicos
Mecanismos de ação - Inibição da síntese do
peptideoglicano da parede celular:
1. Ligação às proteínas ligadoras de penicilinas (PBPs);
2. Bloqueio na construção do peptideoglicano (bactérias
em crescimento);
3. Indução de autolisinas;
4. Perda do arcabouço;
5. Ruptura da membrana;
6. Morte celular.
Betalactâmicos
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Betalactâmicos
Mecanismos de resistência
• Prevenção das ligações dos antibióticos às PBPs
• Modificação das PBPs
• Produção de -lactamase ou penicilinase
− Quebram o anel β-lactâmico
Betalactâmicos – penicilinas 1
 Origem: Penicillium notatum e P. chrysogenum
• Espectro de ação (dependente do grupo):
– Bactérias Gram positivas, cocos gram negativos e
espiroquetas.
GRUPOS
1. Penicilinas naturais (benzilpenicilinas)
 Penicilina G
2. Aminopenicilinas (semi-sintéticas)
 Ampicilina e amoxicilina
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(Penicilina G)- Natural
(Ampicilina)- Semi-sintéticas
Ác. 6-aminopenicilânico
Ác. 6-aminopenicilânico
Betalactâmicos – penicilinas 2
Continuando...
GRUPOS
3. Penicilinas resistentes a penicilinases
 Meticilina, oxacilina
4. Penicilinas de amplo espectro
 Carboxipenicilinas
CARBENICILINA, TICARCILINA
 Ureidopenicilinas
PIPERACILINA
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Inibidores de β-lactamase
São usadas em associação com antibióticos 
betalactâmicos
– AMOXACILINA - AC.CLAVULÂNICO
– AMPICILINA - SULBACTAM
– PIPERACICILINA –TAZOBACTAM
– TICARCILINA – AC. CLAVULÂNICO
Betalactâmicos – cefalosporinas
Origem: Cephalosporium acremonium
Anel cefalosporâmico
• DE PRIMEIRA GERAÇÃO
– Cefalexina, cefalotina
• DE SEGUNDA GERAÇÃO
– Cefoxitina
• DE TERCEIRA GERAÇÃO
– Ceftriaxona, cefotaxima, ceftazidima
• DE QUARTA GERAÇÃO
– Cefepime
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Estrutura comum a todas as 
cefalosporinas 
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Betalactâmicos - Monobactâmicos
Origem: Chromobacterium violaceum
Espectro de ação:
– Bactérias Gram negativas e aeróbias
Betalactâmicos - Carbapenêmicos
• Origem: Streptomyces cattleya
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
– Espectro de ação:
• Bactérias Gram positivas e negativas 
• Anaeróbios
• Germes multirresistentes
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Glicopeptídeos 1
• Mecanismo de ação:
1. Ligam-se ao terminal D-alanina-D-alanina do
muramil-pentapeptídeo
2. Como conseqüência impedem a ação das
transpeptidases
• Espectro de ação:
– Bactérias Gram positivas
– Alguns anaeróbios
Impedem a transpeptidação
Na presença do antibiótico, as ligações 
cruzadas não podem ser feitas
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Glicopeptídeos 2
Vancomicina
Teicoplanina
• Indicações de uso
− INFECÇÕES GRAVES POR GERMES MULTIRRESISTENTES 
GRAM POSITIVOS (MRSA, Enterococcus spp. )
− ANAERÓBIOS
• Clostridium difficilis, Bacillus spp.
• Peptostreptococcus spp.
− PACIENTES COM INFECÇÃO GRAVE E ALERGIA A 
PENICILINAS
• Ação na membrana
citoplasmática
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Alteração na permeabilidade da 
membrana citoplasmática
 Polipeptídeos - Polimixinas
Origem: Bacillus polymyxa
 São bactericidas
• Mecanismo de ação:
 Agem como detergentes catiônicos, atuando nas
membranas e rompendo os fosfolipídios.
• Espectro de ação:
 Bacilos Gram negativos.
• Resistência à droga:
 Ausência de afinidade aos lipídios da membrana
citoplasmática.
Polimixinas
• Polimixinas B e E (usadas na clínica)
– Efeitos colaterais
– Neurotoxicidade
– Nefrotoxicidade
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Alteração na permeabilidade da 
membrana citoplasmática
Lipopeptídeos
• Daptomicina
• Origem: Streptomyces roseosporus
• Bactericida
Espectro de ação:
– Gram positivos.
• Inibição na síntese
protéica
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Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Glicilciclinas
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Aminoglicosídeos 1
Origem: Streptomyces spp.
• Estreptomicina
• Gentamicina
• Amicacina
• Tobramicina
• Netilmicina
Aminoglicosídeos 2
• Espectro de ação:
 Ativa contra bactérias Gram negativas e Micobactérias .
• Resistência à droga:
 Modificação da subunidade 30S do ribossomo bacteriano.
 Microrganismo capaz de produzir enzimas que destroem
os fármacos (ex, acetiltransferase, fosfotransferase).
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Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Glicilciclinas
Macrolídeos
• ERITROMICINA
• AZITROMICINA
• CLARITROMICINA
Mecanismo de ação
– Inibição da síntese protéica através da ligação à 
unidade 50S dos ribossomos bacterianos
– Impede o movimento de translocação do
ribossomo ao longo do mRNA.
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Inibe a síntese de proteínas
Eritromicina
Leitura do
RNAm
aa
Transferase
P A
Cadeia de
Polipeptídio
Aminoacil-tRNA
50S
30S
Macrolídeos - mecanismo de ação
Macrolídeos
• Espectro de ação:
Bactérias atípicas
• Mycoplasma spp.
• Chlamydia spp.
Gram positivos
• Resistência à droga :
– Alteração do receptor da subunidade 50S do 
ribossomo.
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Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Glicilciclinas
Lincosamidas
• Origem: Streptomyces lincolnensis
• Ligam-se à subunidade 50S ribossômica
– CLINDAMICINA
– LINCOMICINA
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Lincosamidas
• Clindamicina
– Espectro de ação:
• Gram positivos e anaeróbios 
– Efeito colateral:
• Colite pseudomembranosa
Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
CloranfenicolTetraciclinas
Glicilciclinas
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Cloranfenicol
• Mecanismo de ação:
– Liga-se à subunidade 50S do ribossomo bacteriano
– Impede a ligação de novos aminoácidos à cadeia nascente
de peptídeos,ou seja, inibe alongamento da cadeia
peptídica
• Espectro de ação: 
– Bacteriostático. Inibe o crescimento de bactérias Gram 
positivas, Gram negativas, Riquetsias, Vibrios, Salmonella 
spp.
• Resistência à droga:
– Produção da enzima cloranfenicol acetil-transferase que 
inativa a droga
Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Glicilciclinas
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Tetraciclinas
• Origem: Streptomyces aureofaciens , S.
rimosus
– Mecanismo de ação:
• Liga-se à subunidade 30S do ribossomo bacteriano,
bloqueando a entrada do tRNA.
– Espectro de ação:
• Bacteriostático, levando à inibição do crescimento de
cocos Gram positivos, Brucella spp., Ricketsia spp.,
Chlamydia spp., Vibrio spp.
Bloqueio da entrada do RNAt
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Tetraciclinas
• Resistência à droga : 
Ausência de receptor na subunidade 30S do 
ribossomo bacteriano.
Bomba de efluxo
• Efeito colateral
Tingimento dos dentes em formação
Inibidores da síntese protéica
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Lincomicinas ou lincosamidas
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Glicilciclinas
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Glicilciclinas
• Tigeciclina
– Mecanismo de ação
• Inibição da síntese protéica, ligando-se à subunidade 
30S do ribossomo 
– Espectro de ação
• Bacilos Gram negativos
• Anaeróbios
• Cocos Gram positivos
– MRSA
– VRE
• Inibição na síntese
do DNA
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Inibidores da síntese do DNA
• QUINOLONAS
• RIFAMPICINAS
• NITROIMIDAZÓLICOS
 Ácido nalidíxico
 Norfloxacina
 Ciprofloxacina
 Ofloxacina
 Levofloxacina
• Mecanismo de ação:
– Bloqueio da DNA girase.
• Espectro de ação:
– Muitas bactérias Gram positivas e Gram negativas, entre
elas enterobactérias e Pseudomonas.
• Resistência à droga:
– Alteração na DNA girase – etapa de replicação do DNA
Quinolonas
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• Mecanismo de ação:
– Inibe a síntese de RNAm (inibição da RNA polimerase) –
etapa da transcrição.
• Espectro de ação:
– Cocos Gram positivos e Micobactérias (tratamento -
tuberculose e lepra).
• Resistência à droga:
 Alteração na RNA-polimerase devido a uma mutação que
ocorre com freqüência.
• Efeito colateral:
 Hepatotoxicidade
Rifampicinas
Nitroimidazólicos
• Metronidazol - bactericida
• Mecanismo de ação
• Após sofrer redução no interior da célula, o grupo nitro 
atua como receptor de életrons levando a liberação de 
compostos tóxicos e radicais livres que danificam o DNA
• Espectro de ação
• BACTÉRIAS ANAERÓBICAS
• PROTOZOÁRIOS
– AMEBA,TRICOMONAS E GIARDIA
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• Inibição na síntese
de metabólitos
Inibição competitiva da síntese de metabólitos 
essenciais
• Trimetroprim e sulfametoxazol
– Mecanismo de ação :
• Inibe a síntese do ácido fólico a partir do PABA (ácido p-
aminobenzóico)
– Espectro de ação:
• Largo espectro de ação
– Resistência a droga:
• Mutações levam à superprodução de PABA e alterações
estruturais de enzimas que participam da síntese do
ácido fólico.
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Resistência Bacteriana
• Pressão seletiva
• Resistência pode ocorrer:
– Cromossomos
– Elementos móveis
• Plasmídeos
• Transposons
Mecanismos de resistência
• 1. BLOQUEIO DA ENTRADA
• 2. PRODUÇÃO DE ENZIMAS
• 3. ALTERAÇÃO DO SÍTIO DE LIGAÇÃO
• 4. BOMBA DE EFLUXO
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Produção de enzimas
• Inativação enzimática
• Beta-lactamases
– São enzimas bacterianas produzidas para 
inativar antibióticos beta-lactâmicos 
(penicilinas, cefalosporinas, monobactam, 
carbepenens)
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Produção de enzimas
• Tipos de beta-lactamases
– BETALACTAMASES SIMPLES
• Penicilinases
– BETALACTAMASES DE ESPECTRO AMPLIADO (ESBL)
• TEM, SHS ,etc
– METALOBETALACTAMASES 
• Dependentes de íon zinco para se ativarem 
(metaloenzimas)
Outras enzimas
– ACETILASES
– ADENILASES
– FOSFOTRANSFERASES
– ACETILTRANSFERASES
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Alteração dos sítio de ligação
Alteração na estrutura das PBPs
Alteração na membrana citoplasmática
Alteração de ligação nos ribossomos
Alteração das porinas (membrana externa)
Bomba de efluxo
– EXPULSÃO DO ANTIMICROBIANO DA 
CÉLULA
• Ex. Bactérias G + com tetraciclinas
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COMO PODEMOS MINIMIZAR A RESISTÊNCIA ?
• Evitar o uso indiscriminado de antibióticos;
• Utilizar concentrações e dosagens suficientes de um
antibiótico apropriado;
• Mudar para um fármaco diferente tão logo um
microrganismo mostre sinais de resistência;
• Saber reconhecer a origem da infecção - Não tratar infecções 
virais com antibióticos;
• Sempre que possível é necessário evitar prescrever a droga
de mais amplo espectro disponível;
• Quando possível o microrganismo deve ser isolado a partir do
foco infeccioso e identificado;
• Solicitar antibiogramas.
Antibiograma
É um teste “in vitro” que nos permite saber o grau
de sensibilidade de um microrganismo aos
antibióticos e quimioterápicos.
Quando solicitar um antibiograma ?
• Não é possível prever a sensibilidade da bactéria.
• Um tratamento em curso não produz o efeito desejado
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Técnicas para antibiograma
Difusão de disco (Kirby-Bauer)
 Vantagem:
– É de fácil de execução, baixo custo, por isso, é
provavelmente a técnica mais utilizada.
Desvantagem:
– Não permite obter a concentração inibitória mínima
(CIM).
Método da difusão de disco
Tortora pg 549 fig 20.20
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Microdiluição em placa - CIM
Tortora pg 550 
fig 20.22
Técnicas para antibiograma
E-teste
 É um método de difusão mais avançado, permite estimar a
concentração inibitória mínima (CIM).
 A tira plástica contém um gradiente crescente de
concentração do antibiótico.
Mais fácil de ser executado do que a microdiluição.
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E-teste
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Controle de antimicrobianos