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Antibióticos •Substância produzida por várias espécies de microorganismos ( bactérias, fungos, actinomicetos) que impedem o crescimento de outros microorganismos. Existem os sintéticos, sulfonamidas e quinolonas, e semi-sintéticos. •O conhecimento dos processos moleculares do metabolismo, genética e replicações bacterianas permitiu o desenvolvimento racional de compostos que interferem no seu ciclo vital. ANTIBIÓTICOS Do grego “contrário à vida” “Metabólitos microbianos ou análogos sintéticos capazes de inibir processos vitais de outros organismos, mesmo em concentrações diminutas, sem causar toxicidade elevada ao hospedeiro”. AG. ANTIMICROBIANOS substâncias sintéticas não relacionadas aos produtos naturais capazes de inibir ou destruir o crescimento microbiano. Mais de 20.000 antibióticos descritos sem toxicidade seletiva Aproximadamente 100 - uso clínico Combate e profilaxia de infecções, câncer Histórico Documentos médicos antigos – preparações de plantas e animais, pão/queijo mofados, soja fermentada, contra-infecção com outros microrganismos. Paul Ehrlich (1872) – afinidade seletiva de corantes por tecidos de microorganismos, parasitas e células cancerosas em comparação com o hospedeiro Pai da Quimioterapia Pasteur/Joubert (1877) - B. anthracis por cultura líquida de bactérias aeróbicas Fleming 1929 – descoberta da penicilina 1935 – Descoberta da sulfanilamida (antimicrobiano) corante vermelho (Bayer) → atividade in vivo (pró-fármaco) Florey / Chain (1939) produção de penicilina QUANTO À NATUREZA DOS ANTIMICROBIANOS Naturais: produzidas a partir do metabolismo secundário de organismos vivos (na maioria microrganismos) como forma de inibir o crescimento ou mesmo de destruir outros organismos concorrentes, mesmo em baixas concentrações. São os ANTIBIÓTICOS sintetizados principalmente por fungos filamentosos (penicilina), bactérias (bacitracina) ou actinomicetos (estreptomicina). Semi-sintéticos: derivados da manipulação molecular de antibióticos naturais, visando o aumento da capacidade inibitória ou redução da toxicidade. Exemplos: cefalosporinas de segunda, terceira e quarta geração. Sintéticos: produzidos exclusivamente por síntese química, não ocorrendo similares na natureza. São os QUIMIOTERÁPICOS como as sulfonamidas (“sulfas”) e o metronidazol. Quanto a sua natureza química, podemos ser classificados segundo sua biossíntese, sendo os principais: Derivados de aminoácidos: bacitracina, penicilinas, cefalosporinas, cloranfenicol, ciclosserina, colistina, e polimixina. Derivados de carboidratos: canamicina, estreptomicina, gentamicina, neomicina, e lincomicina. Derivados do acetato e propionato: antibióticos macrolídicos, ácido fusídico, antibióticos poliênicos, griseofulvina, e teraciclinas. •Aproveita-se das diferenças bioquímicas entre micro-organismos e seres humanos → toxicidade seletiva •Toxicidade seletiva → é relativa e não absoluta (dependerá da [fármaco]) •O tratamento com antibióticos deve ser reservado para situações em que o uso seja comprovadamente benéfico, minimizando o emprego em casos de benefício duvidoso. Escolha do antibiótico: •Presença inequívoca de infecção •Havendo infecção ponderar sobre a localização •Identidade do microorganismo •Suscetibilidade do microorganismo ao fármaco em questão •Presença de corpos estranhos como cateteres, sondas, drenos e próteses. Staphylococcus e Pseudomonas aeruginosa formam biofilmes, dificultando a ação tanto dos antibióticos quanto do sistema imunológico. AUXÍLIO NA ESCOLHA DE UM ANTIBIÓTICO USO DE TESTES LABORATORIAIS INDIRETOS • Leucócitos: normal 4.500 10.000 cel/mm • Neutrófilos (70% ) > imaturos / total (desvio a esquerda) = infecção bacteriana • Eosinófilos > infecções parasitárias e alergias • Linfócitos B > produção anticorpos • Linfócitos T > imunidade celular ( vírus e tumores) ESCOLHA DE UM ANTIBIÓTICO • Terapia empírica (inicial)- quando o agente não foi identificado e existe risco na espera : escolher antibiótico de largo espectro ou associações. agente infectante não identificado: escolher fármaco seletivo para o possível agente com base no provável diagnóstico clínico, com menor potencial tóxico ou alergênico • Terapia racional (definitiva)- o agente agressor foi identificado : espectro estreito e atóxico. • Terapia profilática- cirurgias ou contacto íntimo com a bactéria : escolher o mais indicado. BHE Efeito do local da infecção no tratamento: BHE As células endoteliais que constituem as paredes dos capilares de vários tecidos apresentam frestas → permitem a entrada da maioria dos fármacos que não estão ligados às proteínas plasmáticas A entrada de um antimicrobiano no LC depende: lipossolubilidade, massa do fármaco, ligação às proteínas plasmáticas, infecções nas meninges Algumas situações clínicas nas quais o tratamento profilático com antibióticos é indicado Antibióticos profiláticos Fatores relacionados ao paciente : • genéticos (acetiladores rápidos menores níveis de isoniazida (tuberculostático) • idade (aminoglicosideos ototoxicidade idosos) • gravidez (tetraciclina alteração óssea no feto ) • lactantes (sulfonamidas hemólise lactente) • presença de alergias ( penicilinas ) •outras comorbidades (epilepsia/penicilinaG) • outros fármacos concomitantes (ligação a proteínas plasmáticas) • disfunções renais,circulatórias ou hepáticas (intoxicações) Fatores do paciente •Sistema imune: Quando as defesas do hospedeiro estão OK utiliza-se agentes bacteriostáticos. Defesas do hospedeiro diminuídas, requerem agentes bactericidas. •Seguranca do fármaco: risco/benefício •Custo do tratamento : custo/eficiência •Pacientes em estado crítico → tratamento empírico → administração imediata sem identificação do agente causador. Ex: paciente com intensa cefaléia, rigidez de pescoço e fotossensibilidade – sintomas de meningite Fatores relacionados ao fármaco : • aminoglicosídeos : efeito bactericida concentração-dependente. • lactâmicos e vancomicina : efeito bactericida AUC –tempo dependente. • clindamicina, tetraciclina e macrolídeos dependem do grau de imunidade do hospedeiro. • aminoglicosídeos: infecções c/ anaerobiose Fármacos bacteriostáticos versus bactericidas Inibem o crescimento e a multiplicação bacteriana, impedindo o agravamento da infecção (sistema imune destrói os patógenos) Matam a bactéria Efeito bactericida dose- dependente Efeito bactericida dose- dependente não significativo Concentração do antibiótico no local da infecção deve ser suficiente para inibir o crescimento do microorganismo agressor, e não ser tóxica ao hospedeiro. A inibição não tem um efeito imediato, assim, o respeito à posologia recomendada é essencial para garantir o sucesso do tratamento Associação de agentes antimicrobianos Recomenda-se monoterapia com o mais específico antimicrobiano •Reduz chance de superinfecção •Minimiza toxicidade •Reduz aparecimento de resistentes Entretanto, existem situações onde há vantagens na associação de antibióticos: b-lactâmicos com aminoglicosídeos → sinergismo E outras onde há desvantagens: antimicrobiano bacteriostático associado a um bactericida → o primeiro interfere na ação do segundo ASSOCIAÇÃO DE ANTIBIÓTICOS Indicações : • terapia empírica com causa da infecção desconhecida, • tratar infecções polimicrobianas: infecções por dois ou mais agentes diferentes em relação a susceptibi- lidade antimicrobiana . Infecções por agentesaeróbicos e anaeróbicos - ex. abscesso cerebral e infecções genitourinárias. • aumentar atividade antimicrobiana (sinergismo) • prevenir ocorrência de resistência. ASSOCIAÇÃO DE ANTIBIÓTICOS Indicações : • aumentar atividade antimicrobiana (sinergismo) pode ser útil em algumas infecções : • ß lactâmicos e aminoglicosídeos em infecções por pseudomonas aeruginosa. • penicilina e aminoglicosídeos em infecções por staphylococcus aureus. • penicilina e gentamicina no tratamento da enterococcal endocarditis. • prevenir ocorrência de resistência. USO IRRACIONAL DE ANTIBIÓTICOS • infecções virais ( sarampo, catapora e 90% das infecções do trato respiratório superior ) • tratamento de estados febris de origem desconhecida, • dosagens e/ou frequência incorretas, • necessidade de outras condutas simultâneas, (ex. drenagens, remoções, etc.) , • falta de conhecimentos bacteriológicos. Complicações da antibioticoterapia •Hipersensibilidade – ex. Penicilina (urticária até choque anafilático) •Toxicidade direta – ex. Aminoglicosídeos causam ototoxicidade •Superinfecções – antimicrobianos de amplo espectro ou associações – alteram microbiota •Desenvolvimento de resistência – uso inadequado, antibióticos de amplo espectro, alimentação animal contaminada (uso de antibióticos em ração (????)) SUPERINFECÇÃO Definição : aparecimento de uma nova infecção durante o tratamento quimioterápico inicial. • remoção dos efeitos inibitórios da flora microbiana normal sobre outros micro- organismos ( exs.: candida, pseudomonas e enterobactérias) . • maior efeito com agentes de amplo espectro • difícil erradicação. RESISTÊNCIA BACTERIANA Causas: O fármaco não atinge o local de ação : • membrana de bactérias Gram – (substâncias polares não atravessam) • mutação bacteriana altera transporte ativo (ex. gentamicina até ribossomo). • bombas de efluxo transportam fármacos (ex. cloranfenicol, tetraciclina, fluorquinolonas) • produção de enzimas que alteram os antibióticos (ex. beta-lactamases) RESISTÊNCIA BACTERIANA Causas: • O local de ação foi modificado (exs.: baixa sensibilidade do receptor bacteriano do estafilococo na interação com meticilina). • Mutação gênica altera síntese protéica na linhagem bacteriana (ex.: estreptomicina em M.tuberculosis ) Algumas técnicas laboratoriais que são úteis no diagnóstico de doenças microbianas Identificação do microorganismo infectante •Muito importante •Gram – rapidez, baixo custo, fácil, análise em materiais biológicos diversos, BAAR na suspeita de tuberculose •Cultivo – diagnóstico conclusivo e suscetibilidade aos antimicrobianos Célula bacteriana Fímbrias Cápsula Parede celular Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática Membrana citoplasmática de bactérias Parede celular: método de Gram Esquema de bactéria com parte da célula removida. Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-negativa. Membrana plasmática Camada de peptidoglicano Bactéria gram-negativa Lipopolissacarídeo Fosfolipídios Proteína Lipoproteínas Camada lipoprotéica externa, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos P a re d e c e lu la r Parede celular: método de Gram Bactéria gram-positiva Esquema de bactéria com parte da célula removida. Membrana plasmática Parede celular formada por camada espessa de peptidoglicano Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-positiva. Determinação da suscetibilidade antimicrobiana de microorganismos Antibiograma •Dentre os Testes de sensibilidade mais utilizados estão: •Métodos de difusão do disco – ainda é o mais utilizado em função do baixo custo, fácil interpretação e flexibilidade na escolha dos antimicrobianos – resultados qualitativos (limitação) •Microdiluição em caldo •Metodologia do E-test As demais fornecem dados quantitativos, baseados na concentração inibitória mínima (MIC) dos agentes antimicrobianos diantes do microorganismo testado. CIM - menor dose de antibiótico necessária para inibir o crescimento bacteriano in vitro CBM – menor concentração necessária para destruir uma bactéria •Ambas são expressas em µg/mL ou mg/mL •Os testes de suscetibilidade aos antimicrobianos são considerados como guia para os clínicos, e não uma garantia de que um determinado agente antimicrobiano será efetivo na terapêutica. •Os resultados de um antibiograma não devem ser usados como preditores absolutos do desfecho terapêutico de um processo infeccioso em particular, mas até o momento é a base científica mais adequada para a prescrição de antimicrobianos. Recomenda-se o teste de no máximo 12 antimicrobianos por placa Proporciona uma avaliação qualitativa da sensibilidade do microorganismo testado em sensíveis, intermediários ou resistentes Cepa padrão •Os métodos de diluição são utilizados para se determinar a MIC, geralmente expressa em mg/mL de antimicrobiano necessário para matar um determinado microorganismo. Método de diluição em caldo É o teste mais acurado e definitivo Categorias dos antimicrobianos e risco fetal (FDA) Fármacos usados em infecções bacterianas •Penicilinas •Cefalosporinas •Tetraciclinas •Aminoglicosídeos •Macrolídeos •Fluoroquinolonas •Inibidores de síntese e redução de folato Atuam somente em um grupo único ou limitado de microorganismos Mycobacterium tuberculosis Espectro quimioterapêutico Antibióticos que são eficazes contra microorganismos gram+ e também a um número significativo de gram- cloranfenicol Afetam uma ampla variedade de espécies microbianas. Seu uso pode alterar a microbiota e causar superinfecções, por ex., candidose. MECANISMO DE AÇÃO •Inibem síntese da parede celular (bacteriostáticos /bactericidas): penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos, bacitracina, vancomicina, fosfomicina, aztreonam, daptomicina, teicoplanina. •Alteram permeabilidade da parede (bactericidas) : polimixina, nistatina, anfotericina B, daptomicina, colistina, tirotricina, isoniazida. MECANISMO DE AÇÃO •Afetam a síntese protéica (bacteriostáticos e bactericidas): cloranfenicol, tetraciclinas (doxiciclina, tetraciclina), aminoglicosídeos (gentamicina, estreptomicina, neomicina, tobramicina), macrolídeos (eritromicina, azitromicina, claritromicina), clindamicina, rifampicina. •Afetam o metabolismo dos ácidos nucleicos (bactericidas): quinolonas – ácido nalidíxico, ciprofloxacino, norfloxacino, levofloxacino. •Bloqueiam enzimas essenciais do metabolismo dos folatos (bactericidas) : trimetoprim, sulfonas e sulfonamidas, pirimetamina. Classificação de alguns antibacterianos pelos seu local de ação Referências bibliográficas: Antimicrobianos; consulta rápida / Organizadores: Elvino Barros et al., autores: Afonso Luis Barth et al., 4ª. Edição, Porto Alegre: Artmed, 2008. Farmacologia Ilustrada, Richard D Howland e Mary J Mycek, 3ª. Edição, , Porto Alegre: Artmed, 2007. Medicamentos na prática Clínica / Elvino Barros et col., Porto Alegre: Artmed, 2010.
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