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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS ANTIBIÓTICOS UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DO ANTIBIÓTICOS Kêsia Xisto RELAÇÃO GRUPAMENTO QUÍMICO/SÍTIO DE AÇÃO Inibidores da Síntese da Parede Celular β- Lactâmicos ( amoxicilina ampicilina, cefalexina, cefoxitina, cefotaxima, cefepima, carbapenens- imipinem e meropenem, monobactans-aztreonam). Glicopeptídeos ( vacomicina, teicoplanina). Bacitracina Inibidores da Síntese da Parede Celular Interferem na síntese do peptidoglicano na parede celular – leva lise RELAÇÃO GRUPAMENTO QUÍMICO/SÍTIO DE AÇÃO Inibidores da via da Síntese Protéica Aminoglicosídeos GENTAMICINA, AMICACINA, NEOMICINA e STREPTOMICINA Inibem a síntese de proteína através da ligação à unidade 30S do ribossomo , prejudicando a função de revisão do ribossomo ocasionando uma seleção de aminoácidos incorreta. Tetraciclina CLORTETRACICLINA (AUREOMICINA, BIOMICINA), OXITETRACICLINA, OXICICLINA,MINOCICLINA Inibem a síntese de proteína através da ligação à unidade 30S do ribossomo, inibindo subsequente a ligação da RNA aminoaciltransferase interferindo assim com a interação códon-anticódon. Macrolídeos RELAÇÃO GRUPAMENTO QUÍMICO/SÍTIO DE AÇÃO Inibidores da via da Síntese Protéica Cloranfenicol Liga na subunidade 50S do ribossomo, impedindo o alongamento da cadeia peptídica e o movimento dos ribossomos ao longo do m-RNA. Eritromicina, Claritromicina, Azitromicina, Roxitromicina Liga-se na subunidade 50s do ribossomo e bloqueia o passo de translocação na síntese protéica, impedindo assim a liberação do tRNA após a formação da ligação peptídica. RELAÇÃO GRUPAMENTO QUÍMICO/SÍTIO DE AÇÃO Inibidores da via da Síntese dos ácidos nucléicos Sulfonamidas Trimetoprim As sulfonamidas competem com o PABA pelo sítio ativo da diidropteroato sintetase, uma enzima que catalisa uma etapa essencial na via sintética do Ácido tetraidrofóbico, necessário para a síntese das purinas e pirimidinas. Quinolonas/fluoroquinolonas (ácido nalidixico, ciprofloxacina, norfloxacina, levofloxacina) Rifampicina Actinomicina Retamicina Inibidores da via da Síntese dos ácidos nucléicos Inibe a função da DNA girase e portanto impedem o superenrolamento do cromossomo bacteriano. Como consequência as bactérias não conseguem compactar o DNA dentro da célula. RELAÇÃO GRUPAMENTO QUÍMICO/SÍTIO DE AÇÃO Inibidores da Função da Membrana celular Polimixinas (polipeptideo) Antifúngico : Anfotericina Nistatina Colistina Ligam-se à membrana, entre os fosfolipídeos, alterando sua permeabilidade (detergentes). São extremamente eficientes contra Gram negativos, pois afetam tanto a membrana citoplasmática como a membrana externa. Ligam-se aos esteróis na membrana celular, provocando o extravasamento dos componentes celulares e morte celular. EFEITOS COLATERAIS DOS ANTIBIÓTICOS 1- Perturbação do equilíbrio ecológico Destruição da população de micro-organismos úteis Aumento da população de micro-organismos resistentes Micro-organismos Oportunistas – São micro-organismos que constituem a microbiota residente e transiente, que usualmente não causam doenças, mas podem causá-las em determinadas condições. 2- Reação Alérgica Choque alérgico Reação do tipo vasculite Reações decorrentes de antibióticos previamente administrados EFEITOS COLATERAIS DOS ANTIBIÓTICOS A maioria das moléculas das drogas tem tamanho muito pequeno para agir como alérgenos. Entretanto, caso uma droga se combine com uma proteína, o complexo proteína-droga pode induzir hipersensibilidade. EFEITOS COLATERAIS DOS ANTIBIÓTICOS 3- Nefrotoxicidade É ocasionada por determinadas substâncias que podem gerar danos nos rins ao nível glomerular, tubular, intersticial e vascular. O rim tem características que o tornam vulneráveis a essas substâncias. O ponto de partida para a nefrotoxicidade é a ligação do fármaco com o túbulo proximal. Os aminoglicosideos praticamente não são metabolizados e são excretados quase que exclusivamente pelo rim, através de filtração glomerular. 4. Ototoxicidade Dano aos sistemas coclear e/ou vestibular resultante de exposição a substâncias químicas. É importante notar que a grande maioria das ototoxicidades é temporária, e não causam distúrbios por longos períodos. Os aminoglicosídeos estão entre as drogas cuja ototoxicidade é mais conhecida. 4- Hepatotoxicidade Alta concentração no tecido do fígado Alta excreção biliar do antibiótico 5- Sistema Hematopoiético Anemia, agranulocitose, trombocitose TOXIDEZ DOS ANTIBIÓTICOS 1- Antibióticos não tóxicos Inibição seletiva da parede celular 2- Antibióticos Moderadamente Tóxicos Inibição da Síntese protéica 3- Antibióticos Tóxicos Danificam as membranas celulares e interferem na síntese de proteinas tanto em células procariótas como eucariótas 4-Antibióticos altamente tóxicos Inibem a síntese dos ácidos nucléicos em bactérias, fungos e em células normais e transformadas de mamíferos A antibioticoterapia profilática pode ser definida como o uso profilático de antibióticos em pacientes que não apresentam sinais ou sintomas de infecções, com o objetivo de prevenir o seu surgimento em situações de alto risco. ANTIBIOTICOTERAPIA PROFILÁTICA INDICAÇÕES PARA O USO PROFILÁTICO DOS ANTIBIÓTICOS Pacientes com suscetibilidade normal expostos a patógenos específicos Rifampicina para erradicar o estado portador de Neisseria meninigitidis e H. influenzae tipo b em pessoas que tiveram contato íntimo com casos de meningite. Pacientes com suscetibilidade aumentada à infecção Penicilina (ou eritromicina se há alergia à penicilina) para pacientes com comprometimento ou prótese de válvulas cardíacas submetidos a cirurgias dentárias ou outras, para prevenir endocardite. Penicilina (terapia prolongada) para pacientes com febre reumática ou para prevenir infecções estreptocócicas recidivantes. INDICAÇÕES PARA O USO PROFILÁTICO DOS ANTIBIÓTICOS Pacientes submetidos a cirurgia Penicilina ou metronidazol para os pacientes em cirurgias de amputação ou implantação nos membros inferiores, para prevenir a infecção clostridial. Ampicilina e metronidazol (ou outras combinações adequadas) ou Cefoxitina (ou outras Cefalosporinas de amplo espectro) para pacientes submetidos a cirurgias abdominais quando é provável a ocorrência de contaminação fecal do peritônio, para prevenir infecção endógena com organismos intestinais. Cloxacilina e gentamicina para pacientes com cirurgias cardiovasculares, ortopédicas e neurológicas importantes, para prevenir infecções particularmente com organismos da pele. * Protocolos locais de antibióticos podem diferir na escolha do agente FATORES QUE INTERFEREM NAS INTERAÇÕES ENTRE AGENTES ANTIMICROBIANOS, MICRO-ORGANISMOS E O PACIENTE Agentes Antimicrobianos Micro-organismos Hospedeiro Humano Quais agentes serão ativos contra o patógeno? Compreensão da ação do antibiótico, teste de suscetibilidade in vitro O agente atingirá o local da infecção Compreensão da farmacologia do agente Quais são os riscos de toxicidade e efeitos colaterais Quais os outros fatores do hospedeiro que modificam o resultado Qual é o patógeno? (ou patógeno provável) Qual é o local (ou o local provável) de infecção Boa qualidade da cultura microbiológica, detecção da resposta imune Remoção da urina e de cateteres endovenosos, dreno do pus, remoção do tecido necrosado, correção da neutropenia Observação clínica e perspicácia;obtenção de amostras adequadas; emprego de técnicas de imagem Há probabilidade de aparecimento de resistência ou superinfecção Compreensão dos mecanismos de resistência, conhecimento da epidemiologia das cepas resistentes na localidade Compreensão da toxicidade e das interações com outras drogas; quando necessário, monitorar, com ensaios para antibióticos ANTIBIOGRAMAS A suscetibilidade de um organismo ao antibiótico pode ser testada pela aplicação de discos de papel-filtro impregnados com antibiótico sobre um cultura de organismos semeados em uma placa com ágar. Após um período de incubação de 24h os microrganismos crescem e os antibióticos difundem nos discos, e aparece uma zona de inibição indicando o grau de suscetibilidade do organismo. Esta placa mostra suscetibilidade de Shigella ao antibiótico, indicando a resistência à sulfonamida (SF 100 é o disco de sulfonamida). INTERAÇÕES MEDICAMENTOSAS Discos contendo sulfonamida e Trimetoprim (A) foram colocados para demonstrar a atividade sinérgica destes dois agentes contra E. coli. A sinergia pode ser reconhecida pelo fato de as zonas de inibição tornarem-se contínuas entre dois discos. A Nitrofurantoína é capaz de antagonizar a atividade do Ácido nalidíxico (B). Quando os discos são colocados distantes uns dos outros, o Ácido nalidíxico inibe os organismos-teste mas quando colocados proximamente esta inibição é antagonizada pela presença de Furantoína, evidenciada pela diminuição da zona de inibição. A B INTERAÇÕES MEDICAMENTOSAS Um quadro mais dinâmico da interação entre um antibiótico e um população bacteriana pode ser obtido através das curvas de destruição. Nestes experimentos, uma cultura de 2x106 U.F.C./ml foi tratada com antibióticos A e B isoladamente e em combinação. Comparados com o grupo-controle não tratado, tanto A quanto B inibiram o crescimento da cultura bacteriana, mas B é mais ativo do que A. Entretanto, quando combinados, a atividade de A mais B apresenta sinergismo, ou seja, é mais ativa que a somatória das atividades dos dois isoladamente. A combinação também impede o recrescimento, observado entre 6 e 24 h, quando os antibióticos são usados isoladamente. O alimento pode causar alterações nos efeitos farmacológicos ou na biotransformação do fármaco e este, por sua vez, pode modificar a utilização do nutriente, com implicações clínicas tanto na eficácia terapêutica medicamentosa como na manutenção do estado nutricional. As interações são dependentes de: Natureza dos nutrientes; Elementos que compõem o alimento; Características do fármaco; Tempo de trânsito nos diferentes segmentos do tubo digestivo; Freqüência de contato com a vilosidades intestinais; Mecanismos de absorção intestinal. ANTIBIÓTICOS x ALIMENTOS ANTIBIÓTICOS E ALIMENTOS ANTIMICROBIANO ABSORÇÃO VIA ORAL INFLUÊNCIA DOS ALIMENTOS Aminoglicosideos Não absorvidos pelo tubo digestivo ---- Cefalosporinas Cefetamet, Cefxima, Cepfrozil, Cefalexina, Cefaclor Sim, os alimentos retardam um pouco sua absorção, de preferência administrar longe das refeições Cloranfenicol, Analogos e dereivados Sim O cloranfenicol potencializa o efeito do álcool Lincomicina e Clindamicina Sim Adimistrar a Lincomicina longe das refeições. Os alimentos não prejudicam a absorção da Clindamicina Azitromicina Sim Administrar longe das refeições Penicilina G Destruída pela Acidez (absorção reduzida) Administrar longe das refeições Tetraciclina Sim A absorção pode ser reduzida por alguns alimentos, como o leite e seus derivados As informações sobre a segurança do uso de medicamentos nas gestantes e lactantes são usualmente insuficientes para uma análise consistente dos dados, considerando que essas categorias de pacientes não são incluídas nos estudos clínicos realizados durante o desenvolvimento da maior parte dos medicamentos. Essa preocupação a respeito dos efeitos dos medicamentos na gravidez resultou na elaboração de um sistema adotado internacionalmente, que classifica os medicamentos em cinco categorias, designadas pelas letras A, B, C, D e X, baseado no risco ao desenvolvimento do feto. ANTIBIÓTICOS x GRAVIDEZ ANTIBIÓTICOS x GRAVIDEZ Categorias do Antibióticos Referentes ao Risco ao Feto ANTIBIÓTICOS E GRAVIDEZ GRAU DE SEGURANÇA ANTIMICROBIANO TOXICIDADE FETAL NÍVEIS SÉRICOS MATERNOS EXCREÇÃO NO LEITE MATERNO Seguros Penicilina Cefalosporinas Eritromicina ---- ---- ---- Diminuido ---- ---- Traços Traços Sim Uso com cautela Aminoglicosídeos Nitrofurantoína Ototoxicidade Hemólise Diminuido Diminuido Sim Traços Evitar Metronidazol Teratogênico em animais Provavelmente inalterados Sim Contra Indicados Tetraciclina Cloranfenicol Trimetoprim Descoloração e displasias dentárias, retardo do crescimento ósseo Síndrome cinzenta Teratogênico Provavelmente inalterados Inalterado Inalterado Sim Sim Sim Quadro 4: Antibióticos e suas Características quanto a Toxicidade Fetal, Níveis Séricos Maternos e Excreção no Leite Materno ANTIBIÓTICOS IDEAL PARASITOTROPISMO ORGANOTROPISMO (Toxicidade seletiva em relação ao parasitismo, sendo inócua ao hospedeiro) Índice Quimioterápico= dose máxima tolerada pelo hospedeiro dose terapêutica mínima Obs: A ação seletiva dos antimicrobianos está no seu mecanismo de ação AO PRESCREVER O ANTIBIÓTICO DEVEM-SE LEVAR EM CONTA 3 FATORES: A INFECÇÃO, O ANTIMICROBIANO E AS CONDIÇÕES DO PACIENTE INFECÇÃO Pode ser preocupante: Em razão da sua localização: osteomielite, meningite. Em razão das condições do hospedeiro: idade avançada, prematuridade, diabete, insuficiência renal, baixa defesa imunológica. Em razão do micro-organismo: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia spp. Devido a sua evolução. PACIENTE • IDADE Recém-nascidos a função renal não atingiu ainda o seu pleno desenvolvimento. Pacientes idosos há uma diminuição da capacidade da função renal. Ex: Penicilina G dose mais baixa e em intervalos maiores. • SEXO Não é um fator importante embora a ototoxicidade dos aminoglicosídeos seja mais frequente em pacientes do sexo masculino. •FATORES GENÉTICOS Hemoglobinopatias podem ter reações hemolíticas com o uso das sulfas. Deficiência de glicose 6 fosfato de desidrogenase pode ocorrer hemólise aguda com o uso de nitrofuranos e sulfa. • GRAVIDEZ E LACTAÇÃO Penicilinas, Cefalosporinas, eritromicina e aminoglicosídeos são, de um modo geral seguros. Tetraciclinas e Cloranfenicol devem ser evitados. PACIENTE PROPRIEDADES DESEJADAS DE UM NOVO AGENTE ANTIMICROBIANO • Propriedades Antimicrobianas Seletividade para o micróbio ao invés de alvos mamíferos Amplo espectro de atividade Atividade Microbicida PROPRIEDADES DESEJADAS DE UM NOVO AGENTE ANTIMICROBIANO •Propriedades Farmacológicas Não tóxico para o hospedeiro Meia vida longa no plasma Boa distribuição tecidual Baixa ligações a proteínas plasmáticas Formulação para dosagem oral e parenteral Ausência de interferência com outras drogas VANTAGENS DE UM NOVO ANTIBIÓTICO Ação bactericida ou bacteriostática? Dar preferência a um composto com ação bactericida CMI=CMB (CML) ATIVIDADE ESPECTRO PROPRIEDADES CUSTO Ativo em concentrações mais baixas que os outros membros do grupo Maior espectro ativo contra bactérias resistentes Melhor tolerabilidade Níveis terapêuticos mais elevados Melhor absorção e/oudistribuição nos tecidos Menor Toxicidade Só é importante caso sejam mínimas as outras vantagens oferecidas Um novo antibiótico deve oferecer O QUE É NECESSÁRIO SABER A RESPEITO DE UM AGENTE ANTIMICROBIANO O QUE ELE É? ESTRUTURA QUÍMICA NATURAL OU PRODUTO SINTÉTICO O QUE FAZ? SÍTIO –ALVO, MECANISMO DE AÇÃO ONDE ATUA? MELHOR VIA DE ADMISTRAÇÃO? ABSORÇÃO, DISTRIBUIÇÃO, METABOLISMO E EXCREÇÃO DA DROGA NO ORGANISMO DO HOSPEDEIRO QUANDO É UTILIZADO? ESPECTRO DE ATIVIDADE E USO CLÍNICO QUAIS OS PROBLEMAS? TOXICIDADE AO HOSPEDEIRO HUMANO E RESISTÊNCIA BACTERIANA QUAL O SEU CUSTO? O CUSTO FINANCEIRO É UMA LIMITAÇÃO IMPORTANTE NA DISPONIBILIDADE DE ALGUNS AGENTES OS MAIORES PROBLEMAS DE RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS SÃO CONSTATADOS EM ALGUMAS BACTÉRIAS CAPAZES DE CAUSAR SÉRIOS PREJUÍZOS AO ORGANISMO DO HOMEM BACTÉRIAS RESISTÊNCIA DOENÇAS PRINCIPAIS ONDE E QUEM ELA ATACA Staphylococcus aureus Todos , com exceção da vancomicina Infecção de feridas sistêmicas, endocardite Hospitais, comunidade: crianças e adultos Enterococcus Vancomicina, Aminoglicosídeos, Cefalosporinas, Eritrommicina, Penicilinas, Tetraciclinas Infecção de feridas sistêmicas, endocardite Hospitais Mycobacterium tuberculosis Aminoglicosídeos, Isoniazida, Rifamicina, Pirazinamida, Entabutol Tuberculose Comunidade: imunocomprometidos crianças e adultos Streptococcus pneumoniae Aminoglicosídeos, Cefalosporinas, Eritrommicina, Penicilinas, Tetraciclinas, Trimetoprim, Cloranfenicol Pneumonia, Meningite Hospitalar, comunidade: AIDS, crianças, idosos e adultos Haemophilus influenzae Cloranfenicol, Penicilina, Tetraciclinas, Trimetoprim, Pneumonia, Meningite Comunidade, Hospitalar OS MAIORES PROBLEMAS DE RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS SÃO CONSTATADOS EM ALGUMAS BACTÉRIAS CAPAZES DE CAUSAR SÉRIOS PREJUÍZOS AO ORGANISMO DO HOMEM BACTÉRIAS RESISTÊNCIA DOENÇAS PRINCIPAIS ONDE E QUEM ELA ATACA Neisseria gonorrhoeae Penicilina, Tetraciclinas, Espectinomicina Gonorréia Comunidade Shigella dysenteriae ( e outras enterobactérias) Ampicilina, Tetraciclina, Trimetoprim Infecções intestinais, diarréias e outras Hospitalar (Idosos e outros) Pseudomonas spp. Imipenem e quase todos os outros Infecções de feridas, pneumonia, queimados, sistêmicas e trato urinário Hospitalar e Imunocomprometidos Bacteroide spp. Tetraciclina, Ampicilina, Cloranfenicol, Clindamicina, Quinolonas, Metronidazol Abcessos internos, infecções de feridas e trauma abdominal Hospitalar e idosos *A lista, incompleta, não inclui diversas bactérias que já apresentam problemas de resistência OS MAIORES PROBLEMAS DE RESISTÊNCIA A ANTIMICROBIANOS SÃO CONSTATADOS EM ALGUMAS BACTÉRIAS CAPAZES DE CAUSAR SÉRIOS PREJUÍZOS AO ORGANISMO DO HOMEM Pacientes Imunodeprimidos Uso com aditivo em ração animal Seleção de linhagens resistentes aos antimicrobianos Transferência de genes de resistência para patógenos e não patógenos humanos Alimentos com Bactérias resistêntes Probióticos com bactérias resistêntes Produtos de engenharia genética com genes de resistência Exposição a outros agentes seletivos, como mercúrio Indicação indiscrimina da por médicos Uso abusivo nos hospitais Quais as Características de um ANTIBIÓTICO IDEAL? Possuir ação antibacteriana seletiva e potente sobre extensa gama de microrganismos; Ser bactericida; Exercer sua atividade antibacteriana na presença de líquidos ou exudatos corporais, não sendo degradado por enzimas teciduais; Não prejudicar as defesas do organismo (não lesar leucócitos nem tecidos hospedeiros); Indice de segurança satisfatório e, mesmo em grandes doses, por longos períodos, não produzir graves efeitos adversos; ANTIBIÓTICO IDEAL Não desencadear fenômenos de sensibilização alérgica; Não induzir o aparecimento de germes resistentes; Possuir características de absorção, distribuição e excreção que possibilite facilmente obter rapidamente níveis plasmáticos bactericidas no sangue e tecidos e que estes possam ser mantidos por um tempo necessário; Ser eficaz por via oral e parenteral; Ser produzido com custo razoável e em grande quantidade. ANTIBIÓTICO IDEAL Qual a Definição Ideal para ANTIBIÓTICO? São compostos de origem natural ou sintética, que em doses reduzidas possui atividade bacteriostática ou bactericida contra um grande número de micro-organismos, podendo ser administrado por via oral e parenteral, possuindo baixa toxidez para o hospedeiro, e atuando em sistemas enzimáticos e estruturas celulares das quais depende a vida da célula bacteriana.
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