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Mecanismos de ação dos antibacterianos
Conceitos iniciais
ANTIBIÓTICO - Substância produzida por seres
vivos (fungos ou bactérias) capaz de matar
(bactericida) ou inibir (bacteriostático) o
crescimento microbiano.
TOXICIDADE SELETIVA - Capacidade de interferir no crescimento microbiano em concentração tolerada pelo hospedeiro.
Conceitos iniciais
QUIMIOTERÁPICO - Substância artificial sintetizada pela modificação da estrutura
molecular dos antibióticos
Conceitos iniciais
Espectro de atividade
espectro amplo: atua tanto em gram+ como em gram‐
 espectro curto: ativo somente contra uma variedade limitada de
bactérias.
Espectro de ação de uma seleção de agentes antibacterianos
Conceitos iniciais
Estrutura de
uma célula
procariótica:
Conceito Chave
Atividade antimicrobiana:
- dano ao metabolismo celular. 
1. Inibição da síntese da
parede celular.
2. Inibição da síntese de
proteínas.
3. Inibição da síntese de
ácidos nucleícos.
5. Dano à membrana
plasmática.
4. Inibição da síntese de
metabólitos essenciais.
Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
Parede celular: composição
Peptideoglicano (ou mureína)
Parte polissacarídica 
1- N-acetilglicosamina (NAG)
2- Ácido N-acetil-murâmico (NAM)
NAG NAM
Parte
peptídica
Tetrapeptídeo (4
aas) unidos ao
NAM.
Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
Parede celular: estrutura
β-lactâmicos: mecanismo de ação
Penicilinas
Cefalosporinas
Monobactâmicos
Carbapenêmicos
PBP: Reação de Transpeptidação
Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
β-Lactâmicos
Penicilinas
Cefalosporinas
Monobactâmicos
Carbapenêmicos
Glicopeptídeo
Vancomicina
Peptídico
Bacitracina
PBP:
- Reação de Transpeptidação
Terminação D-Ala-D-Ala:
- Reação de Transpeptidação
Defosforilação do Bactoprenol:
- Transporte das unidades do peptídeoglicano
Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
Diferenças estruturais entre os ribossomos eucarióticos (80S) e procarióticos (70S)
permitem a toxicidade seletiva dos fármacos, direcionados a alvos bacterianos. 
Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
Ligam-se à subunidade 50S: 
Impedem a formação de ligação peptídica
(peptidiltransferase)
Cloranfenicol
Macrolídeos
Eritomicina, Azitromicina,
Claritromicina
Estreptograminas
Dalfopristina e
Quinupristina
Lincosamidas
Clindamicina, Lincomicina
Oxazolidinonas
 Linezolida
Liga-se à subunidade 50S: distorce o sítio de
ligação do RNAt
Impede a formação do complexo de iniciação
(RNAt, RNAm e ribossomo)
Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
Tetraciclinas
Minociclina, Doxiciclina,
Oxitetraciclina
Glicilciclinas
Tigeciclina
Ligação à subunidade 30S:
- Bloqueio a ligação do RNAt ao complexo
ribossômico 30S-mRNA.
Ligação à subunidade 30S:
(1) erros de leitura do RNAm - produção de
proteínas anômalas 
(2) interrupção da síntese – liberação
prematura do RNAm
Aminoglicosídeos
Gentamicina, Estreptomicina,
Amicacina, Neomicina.
Fármacos Inibidores da Síntese de Ácidos Nucleicos
ANTIBACTeRIANOS e
Mecanismo de Ação
Rifampicina
Quinolonas e Fluoroquinolonas
Ácido Nalidíxico, Ciprofloxacina,
Levofloxacina.
Inibem a DNA topoisomerase tipo II (girase),
necessária para a replicação, reparo e
recombinação do DNA.
Liga-se à enzima RNA-polimerase, inibindo a
iniciação da transcrição.
Fármacos Inibidores da Síntese de Metabólitos Essenciais
ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
Sulfonamidas 
Sulfadiazina, Sulfametoxazol, Dapsona
Compete com o PABA pelo sítio da enzima
diidropteroato sintetase, impede a formação
do Dihidrofolato (DHF).
Trimetoprima
Compete com o DHF pelo sítio da enzima
dihidrofolato redutase, impede a formação
do tetraidrofolato (THF).
Fármacos que Alteram a Membrana Plasmática
ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
Polimixinas
Polimixinas B e E (colistina)
Interagem com fosfolipídeos e LPS da membrana
externa (G-).
Removem cálcio e magnésio, resultando em
aumento de permeabilidade e perda de
conteúdo celular.
Lipopeptídeos
Daptomicina
Promove a despolarização e interrupção dos
gradientes iônicos.
Resulta em inibição da síntese de
macromoléculas e perda de conteúdo celular.
Desenvolvimento de resistência aos antibacterianos.
Resistência aos Antibacterianos
Fármaco Microrganismo Condição Natural
Β-Lactâmicos Micoplasma Ausência de peptídeoglicano
Penicilina G Bactérias Gram - Impermeabilidade da Membrana Externa
Vancomicina Bactérias Gram - Impermeabilidade da Membrana Externa
Aminoglicosídeos Bactérias anaeróbias Entrada do fármaco dependente do O₂
Resistência
Natural ou Intrínseca Bactéria está fora do espectro
de ação da droga
ADQUIRIDA Mecanismos genéticos que surgem e se
disseminam por numa população bacteriana.
Resistência aos Antibacterianos
MODOS DE AQUISIÇÃO DA RESISTÊNCIA
CROMOSSÔMICA 
Mutação - A alteração genética pode modificar o produto da expressão
genica (proteína), com resultados neutros, desvantajosos ou benéficos.
EXTRA-CROMOSSÔMICA
Recombinação - Processo de variabilidade que envolve transferência de
material genético entre duas células.
Conjugação
Transformação
Transdução
 MUTAÇÃO X RECOMBINAÇÃO
Ocorre durante a replicação
d b i
Aquisição de novos fragmentos
d DNA l ídi
Resistência aos Antibacterianos
Resistência aos Antibacterianos
Resistência aos Antibacterianos
Transformação: incorporação de DNA livre Transdução: transferência
por vetor viral
MECANISMOS DE RECOMBINAÇÃO GENÉTICA 
Resistência aos Antibacterianos
Conjugação: transferência de plasmídeos
MECANISMOS DE RECOMBINAÇÃO GENÉTICA 
Diagrama de um Plasmídeos de Resistência: FTR contém
genes para a conjugação. Determinante-r transporta os
genes de resistência.
Seleção de linhagens resistentes e
a terapia antimicrobiana.
Resistência aos Antibacterianos
Se o curso completo do tratamento com
os antibióticos terminou
Antibióticos interrompidos
prematuramente
Sensível (S)
Significa que a infecção pode ser tratada adequadamente com a dose de agente antimicrobiano
recomendada para esse tipo de infecção e espécie infectante.
Intermediária (I)
Inclui cepas com CIMs do agente antimicrobiano que se aproximam de níveis sanguíneos e tissulares
atingíveis, entretanto com resposta inferior àquelas para isolados sensíveis. Essa categoria implica eficácia
clínica nos sítios corpóreos de concentração fisiológica das drogas (por exemplo, quinolonas e ß-lactâmicos
na urina) ou quando é possível usar uma dose da droga maior que a normal (por exemplo, ß-lactâmicos). 
Resistente (R)
Cepas “resistentes” não são inibidas pelas concentrações sistêmicas dos agentes antimicrobianos atingíveis
nos regimes terapêuticos normais, e/ou se inserem na faixa de maior probabilidade de ocorrência de
mecanismos específicos de resistência microbiana. 
COMO DEFINIR A CAPACIDADE MICROBIANA
EM RESISTIR AOS FÁRMACOS?
Categorias:
Métodos para avaliação da
sensibilidade bacteriana
aos fármacos.
Concentração inibitória mínima CIM
por diluição em caldo
Staphylococcus aureus
18mm15mm10mm
Métodos para avaliação da sensibilidade
bacteriana aos fármacos.
Teste de Disco-
difusão.
(Kirby-Bauer)
Perfil de Atividade dos Antibacterianos
Bacteriostático X Bactericida Tetraciclina
0,2 0,4 0,8 1,6 3,1 6,3 12,5
Gentamicina
0,2 0,4 0,8 1,6 3,20,1
Resistência aos Antibacterianos
Mecanismos Bioquímicos de Resistência
INATIVAÇÃO ENZIMÁTICA DO FÁRMACO:
Quebra de ligações químicas
 β – Lactamases
INATIVAÇÃO ENZIMÁTICA DO FÁRMACO:
Adição de radicais. 
 Enz. Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs)
 Enz. Modificadoras da Fosfomicina
 Cloranfenicol Acetil Transferase (CAT)
Resistência aos Antibacterianos
Produção de Betalactamases 
Enzimas microbianas que promovem a inativação dos fármacos -Lactâmicos
Mais de 200 β-lactamases diferentes foram descritas:
Atividade específica - penicilinases, cefalosporinases ou carbapenemasesAtividade de amplo espectro – algumas inativam a maioria dos antibióticos β-lactâmicos
Resistência aos Antibacterianos
INIBIDORES DE – LACTAMASES 
Apresentam alta afinidade de ligação com as -lactamases bacterianas.
ligam-se irreversivelmente às -lactamases inativando-as
permite que os -lactâmicos continuem ativos
Combinação de uma penicilina de
amplo espectro + um inibidor de -
lactamase
Resistência aos Antibacterianos
β-lactamases de espectro estendido (ESBLs)
Degradam cefalosporinas de amplo espectro (terceira e quarta geração)
Genes contidos em plasmídios – transferidos entre bactérias por conjugação
Mais frequentes em enterobactérias - K. pneumoniae e E. coli.
Tratamento:
β-lactâmicos – apenas carbapenemicos
Outras classes (aminoglicosídeos e fluoroquinolonas) – de acordo com o resultado do teste
de sensibilidade.
Carbapenemases
β-lactamases grupo A, B e D - as metalo-β-
lactamases (MβLs) são as mais frequentes.
Tratamento:
Entre as opções estão as fluoroquinolonas e
polimixinas
Utilizadas dependendo do resultado dos testes
de sensibilidade.
Resistência aos Antibacterianos
DIMINUIÇÃO DA PERMEABILIDADE CELULAR:
Alteração na expressão de proteínas da membrana
externa que participam do transporte da droga para
dentro da célula (Porinas).
Mecanismos Bioquímicos de Resistência
Resistência cruzada entre classes de
fármacos que compartilham um mesmo
sítio de atividade:
Macrolídeo-Lincosamida-
Estreptogramina: MLS-B
Modificação do ribossomo: Metilação da
subunidade 50S
Resistência aos Antibacterianos
Mecanismos Bioquímicos de Resistência
BOMBA DE EFLUXO:
Transporte ativo da droga para fora da célula.
Resistência aos Antibacterianos
Mecanismos Bioquímicos de Resistência
MODIFICAÇÃO DO SÍTIO ATIVO DA DROGA:
Modificação das PBPs ou outras enzimas
Alteração do sítio de atividade (PBPs)
Produção da PBP2a: A versão alterada da enzima impede a ligação
do fármaco B-lactâmico. 
Encontrada em linhagens MRSA: S. aureus resistente à
meticilina/oxacilina.
Linhagens MRSA são sempre resistentes a:
Antibióticos β-lactâmicos;
Todas as cefalosporinas, inclusive as de quarta geração;
Carbapenêmicos - independente do resultado obtido no antibiograma.
Resistência aos Antibacterianos
1. Alterações no sítio-alvo da droga 
Modificação de PBPs
Modificação do RNAr
2. Degradação enzimática
β - Lactamases
3. Modificação enzimática
Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs)
Cloranfenicol Acetil Transferase (CAT)
4. Bomba de efluxo
Bombeamento ativo da droga para fora da célula
Tetraciclina
5. Diminuição da permeabilidade
Diminuição da expressão de proteínas que participam do
transporte da droga para dentro da célula (Porinas).
Aminoglicosídeos; Tetraciclina; Penicilina
Diminuição da
permeabilidade
Proteína de
membrana
modificada
5
	Mecanismos de ação dos antibacterianos
	Conceitos iniciais
	ANTIBIÓTICO - Substância produzida por seres vivos (fungos ou bactérias) capaz de matar (bactericida) ou inibir (bacteriostático) o crescimento microbiano.
	Conceitos iniciais
	Conceitos iniciais
	Espectro de atividade
	espectro amplo: atua tanto em gram+ como em gram‐
	espectro curto: ativo somente contra uma variedade limitada de bactérias.
	Conceitos iniciais
	Conceito Chave
	Atividade antimicrobiana: - dano ao metabolismo celular.
	Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
	Parede celular: composição
	Peptideoglicano (ou mureína)
	Parte polissacarídica
	1- N-acetilglicosamina (NAG) 2- Ácido N-acetil-murâmico (NAM)
	NAG
	NAM
	Parte peptídica
	Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
	Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
	β-lactâmicos: mecanismo de ação
	Fármacos Inibidores da Síntese da Parede Celular
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
	Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Cloranfenicol
	Macrolídeos
	Lincosamidas
	Estreptograminas
	Oxazolidinonas
	Ligam-se à subunidade 50S: Impedem a formação de ligação peptídica (peptidiltransferase)
	Fármacos Inibidores da Síntese de Proteínas
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Tetraciclinas
	Glicilciclinas
	Ligação à subunidade 30S: - Bloqueio a ligação do RNAt ao complexo ribossômico 30S-mRNA.
	Aminoglicosídeos
	Ligação à subunidade 30S: (1) erros de leitura do RNAm - produção de proteínas anômalas (2) interrupção da síntese – liberação prematura do RNAm
	Fármacos Inibidores da Síntese de Ácidos Nucleicos
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Inibem a DNA topoisomerase tipo II (girase), necessária para a replicação, reparo e recombinação do DNA.
	Quinolonas e Fluoroquinolonas
	Rifampicina
	Liga-se à enzima RNA-polimerase, inibindo a iniciação da transcrição.
	Fármacos Inibidores da Síntese de Metabólitos Essenciais
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Sulfonamidas
	Compete com o PABA pelo sítio da enzima diidropteroato sintetase, impede a formação do Dihidrofolato (DHF).
	Trimetoprima
	Compete com o DHF pelo sítio da enzima dihidrofolato redutase, impede a formação do tetraidrofolato (THF).
	Fármacos que Alteram a Membrana Plasmática
	ANTIBACTeRIANOS e Mecanismo de Ação
	Polimixinas
	Lipopeptídeos
	Daptomicina
	Interagem com fosfolipídeos e LPS da membrana externa (G-). Removem cálcio e magnésio, resultando em aumento de permeabilidade e perda de conteúdo celular.
	Promove a despolarização e interrupção dos gradientes iônicos. Resulta em inibição da síntese de macromoléculas e perda de conteúdo celular.
	Desenvolvimento de resistência aos antibacterianos.
	Resistência aos Antibacterianos
	Natural ou Intrínseca
	Bactéria está fora do espectro de ação da droga
	Fármaco
	Microrganismo
	Condição Natural
	Resistência
	ADQUIRIDA
	Mecanismos genéticos que surgem e se disseminam por numa população bacteriana.
	Resistência aos Antibacterianos
	MODOS DE AQUISIÇÃO DA RESISTÊNCIA
	CROMOSSÔMICA
	Mutação - A alteração genética pode modificar o produto da expressão genica (proteína), com resultados neutros, desvantajosos ou benéficos.
	EXTRA-CROMOSSÔMICA
	Recombinação - Processo de variabilidade que envolve transferência de material genético entre duas células.
	Conjugação
	Transformação
	Transdução
	MUTAÇÃO X RECOMBINAÇÃO
	Resistência aos Antibacterianos
	Resistência aos Antibacterianos
	Resistência aos Antibacterianos
	MECANISMOS DE RECOMBINAÇÃO GENÉTICA
	Resistência aos Antibacterianos
	MECANISMOS DE RECOMBINAÇÃO GENÉTICA
	Conjugação: transferência de plasmídeos
	Resistência aos Antibacterianos
	Seleção de linhagens resistentes e a terapia antimicrobiana.
	Antibióticos interrompidos prematuramente
	COMO DEFINIR A CAPACIDADE MICROBIANA EM RESISTIR AOS FÁRMACOS?
	Categorias:
	Métodos para avaliação da sensibilidade bacteriana aos fármacos.
	Métodos para avaliação da sensibilidade bacteriana aos fármacos.
	10mm
	15mm
	18mm
	Teste de Disco-difusão. (Kirby-Bauer)
	Perfil de Atividade dos Antibacterianos
	Bacteriostático X Bactericida
	Tetraciclina
	Gentamicina
	Resistência aos Antibacterianos
	Mecanismos Bioquímicos de Resistência
	INATIVAÇÃO ENZIMÁTICA DO FÁRMACO: Quebra de ligações químicas
	INATIVAÇÃO ENZIMÁTICA DO FÁRMACO: Adição de radicais.
	Resistência aos Antibacterianos
	Resistência aos Antibacterianos
	Resistência aos Antibacterianos
	β-lactamases de espectro estendido (ESBLs)
	Tratamento:
	Carbapenemases
	Tratamento:
	Resistência aos Antibacterianos
	Mecanismos Bioquímicos de Resistência
	Modificação do ribossomo: Metilação da subunidade 50S
	Resistência cruzada entre classes de fármacos que compartilham um mesmo sítio de atividade:
	Macrolídeo-Lincosamida-Estreptogramina: MLS-B
	Resistência aos Antibacterianos
	Mecanismos Bioquímicos de Resistência
	Resistência aos Antibacterianos
	Mecanismos Bioquímicos de Resistência
	Alteração do sítio de atividade (PBPs)
	Linhagens MRSA são sempre resistentes a:
	Resistência aos Antibacterianos
	1. Alterações no sítio-alvo da droga
	2. Degradação enzimática
	3. Modificação enzimática
	4. Bomba de efluxo
	5. Diminuiçãoda permeabilidade