Cap 10 Antimicrobianos Microbiologia Médica Livro 1

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PRINCÍPIOS DE TERAPIA ANTIMICROBIANA
O conceito mais importante que fundamenta a terapia antimi-
crobiana corresponde à toxicidade seletiva, isto é, a inibição 
seletiva do crescimento do microrganismo sem danos ao hos-
pedeiro. A toxicidade seletiva é obtida explorando-se as dife-
renças entre o metabolismo e a estrutura do microrganismo 
e as características correspondentes das células humanas. Por 
exemplo, as penicilinas e cefalosporinas são agentes antibacte-
rianos eficazes porque impedem a síntese de peptideoglicano, 
inibindo o crescimento das células bacterianas, mas não das 
células humanas.
Existem quatro locais principais na célula bacteriana que 
a diferem o suficiente da célula humana, de modo que podem 
atuar como a base de ação de fármacos clinicamente efetivos: 
parede celular, ribossomos, ácidos nucleicos e membrana celular 
(Tabela 10-1).
Existem muito mais fármacos antibacterianos que fármacos 
antivirais. Isso é uma consequência da dificuldade de desenvolver 
um fármaco capaz de inibir seletivamente a replicação viral. Pelo 
fato de os vírus utilizarem muitas das funções celulares normais 
do hospedeiro em seu crescimento, não é simples desenvolver 
um fármaco que iniba especificamente as funções virais sem cau-
sar danos à célula hospedeira.
Antibióticos de amplo espectro são ativos contra vários ti-
pos de microrganismos; por exemplo, as tetraciclinas são ativas 
contra diversos bacilos gram-negativos, clamídias, micoplasmas 
e riquétsias. Os antibióticos de pequeno espectro são ativos con-
tra um ou poucos tipos; por exemplo, a vancomicina é utilizada 
principalmente contra certos cocos gram-positivos, isto é, estafi-
lococos e enterococos.
Os fármacos antifúngicos estão incluídos neste capítulo por-
que exibem locais de ação únicos similares, como paredes celula-
res, membranas celulares e síntese de ácidos nucleicos. Informa-
ções adicionais sobre fármacos antifúngicos são apresentadas no 
Capítulo 47.
ATIVIDADE BACTERICIDA E BACTERIOSTÁTICA
Em algumas situações clínicas, é essencial utilizar um fármaco 
bactericida em vez de bacteriostático. Um fármaco bactericida 
mata as bactérias, ao passo que um fármaco bacteriostático 
inibe seu crescimento, mas não causa sua morte (Figura 10-1). 
As características marcantes do comportamento dos fármacos 
bacteriostáticos são: (1) as bactérias podem voltar a crescer quan-
do o fármaco é retirado, e (2) os mecanismos de defesa do hospe-
deiro, como a fagocitose, são necessários para matar as bactérias. 
Os fármacos bactericidas são particularmente úteis em determi-
nadas infecções, como as que representam risco imediato à vida, 
as que ocorrem em um paciente cuja contagem de leucócitos 
polimorfonucleares esteja abaixo de 500/mL, e na endocardite, 
na qual a fagocitose encontra-se limitada pela rede fibrinosa das 
vegetações e os fármacos bacteriostáticos não promovem a cura.
PRINCÍPIOS DE TERAPIA ANTIMICROBIANA
ATIVIDADE BACTERICIDA E BACTERIOSTÁTICA
MECANISMOS DE AÇÃO
Inibição da síntese da parede celular
Inibição da síntese proteica
Inibição da síntese de ácidos nucleicos
Alteração da função da membrana celular
Mecanismos farmacológicos adicionais
QUIMIOPROFILAXIA
PROBIÓTICOS
Conceitos-chave
Aplique seu conhecimento
Questões para autoavaliação
C O N T E Ú D O D O C A P Í T U L O
C A P Í T U L O
10Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação
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70 PARTE I Bacteriologia Básica
MECANISMOS DE AÇÃO
INIBIÇÃO DA SÍNTESE DA PAREDE 
CELULAR
1. Inibição da síntese da parede celular 
bacteriana
Penicilinas
Penicilinas (e cefalosporinas) atuam inibindo as transpepti-
dases, enzimas que catalisam a etapa final das ligações cruza-
das durante a síntese de peptideoglicano (ver Figura 2-5). Por 
exemplo, em Staphylococcus aureus, a transpeptidação ocorre 
entre o grupo amino na extremidade da ligação cruzada de 
pentaglicina e o grupo carboxiterminal da d-alanina da cadeia 
lateral do tetrapeptídeo. Uma vez que a estereoquímica da pe-
nicilina é similar à de um dipeptídeo, d-alanil-d-alanina, a pe-
nicilina pode ligar-se ao local ativo da transpeptidase e inibir 
sua atividade.
Dois fatores adicionais estão envolvidos na ação da peni-
cilina:
(1) O primeiro é o fato de a penicilina ligar-se a uma varie-
dade de receptores da membrana celular e parede celular bacte-
rianas, denominados proteínas de ligação à penicilina (PBPs). 
Algumas PBPs são transpeptidases; as demais agem na síntese do 
peptideoglicano. Suas funções específicas estão além dos objeti-
vos deste livro. As alterações nas PBPs são responsáveis, em par-
te, por um organismo tornar-se resistente à penicilina.
(2) O segundo fator é o fato de enzimas autolíticas, deno-
minadas mureína hidrolases (mureína é um sinônimo de pepti-
deoglicano), serem ativadas em células tratadas com penicilina, 
degradando o peptideoglicano. Algumas bactérias (p. ex., cepas 
de S. aureus) são tolerantes à ação da penicilina, já que essas 
enzimas autolíticas não são ativadas. Um organismo toleran-
te é aquele que é inibido, porém não é eliminado pela ação de 
um fármaco que normalmente é bactericida, como a penicilina 
(ver Carbapenemas).
TABELA 10-1 Mecanismo de ação de importantes fármacos antibacterianos e antifúngicos
Mecanismo de ação Fármacos
Inibição da síntese de parede celular
 1. (a) Atividade antibacteriana ocorre pela inibição das ligações 
cruzadas (transpeptidação) entre os peptideoglicanos 
Penicilinas, cefalosporinas, imipenem, aztreonam, vancomicina
 (b) Inibição de outras etapas da síntese dos peptideoglicanos Cicloserina, bacitracina
 2. Inibição da atividade antifúngica da síntese de b-glicano Caspofungina
Inibição da síntese proteica
Ação sobre a subunidade ribossomal 50S Cloranfenicol, eritromicina, clindamicina, linezolide
Ação sobre a subunidade ribossomal 30S Tetraciclinas e aminoglicosídeos
Inibição da síntese de ácido nucleico
Inibição da síntese de nucleotídeos Sulfonamidas, trimetoprima
Inibição da síntese de DNA Quinolonas (p. ex., ciprofloxacina)
Inibição da síntese de mRNA Rifampina
Alteração da função da membrana celular
Atividade antibacteriana Polimixina, daptomicina
Atividade antifúngica Anfotericina B, nistatina, terbinafina, azoicos (p. ex., itraconazol)
Outros mecanismos de ação
 1. Atividade antibacteriana Isoniazida, metronidazol, etambutol, pirazinamida
 2. Atividade antifúngica Griseofulvina, pentamidina
Fármaco
bactericida
Tempo
Fármaco
bacteriostáticoFármaco
adicionado
Sem adição
de fármaco
N
úm
er
o 
de
 b
ac
té
ria
s 
viá
ve
is
Fármaco
bacteriostático
removido
FIGURA 10-1 Atividade bacteriostática e bactericida de fármacos 
antimicrobianos. Tanto o fármaco bacteriostático quanto o bactericida 
foram adicionados na cultura bacteriana em crescimento nos tempos 
indicados pelas setas. Após um breve período lag, em que o fármaco 
penetra na bactéria, o fármaco mata a bactéria, e um decréscimo no 
número de células viáveis acontece. O fármaco bacteriostático causa 
a interrupção do crescimento bacteriano, conforme indicado, mas se 
esse fármaco é retirado do meio, a bactéria volta a crescer.
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 71
Células tratadas com penicilina morrem por ruptura, re-
sultante do influxo de água para o interior da célula bacteriana, 
de alta pressão osmótica. Quando a pressão osmótica do meio 
é aumentada em cerca de três vezes, pela adição de quantidade 
suficiente de KCl, por exemplo, a ruptura não ocorre e o orga-
nismo pode sobreviverna forma de um protoplasto. A exposição 
da célula bacteriana à lisozima, presente nas lágrimas humanas, 
resulta na degradação do peptideoglicano e na ruptura osmótica 
similar à causada pela penicilina.
A penicilina é bactericida, mas mata as células apenas 
quando estas encontram-se em fase de crescimento. Durante 
o crescimento celular, há síntese de um novo peptideoglicano e 
ocorre a transpeptidação. No entanto, em células que não se en-
contram em crescimento, não são requeridas novas ligações cru-
zadas e a penicilina mostra-se inativa. Desse modo, as penicilinas 
são mais ativas durante a fase log do crescimento das células 
bacterianas do que durante a fase estacionária (ver, no Capítulo 3, 
o ciclo de crescimento da célula bacteriana).
As penicilinas (e cefalosporinas) são denominadas fárma-
cos b-lactâmicos, devido à importância do anel b-lactâmico 
(Figura 10-2). Uma estrutura intacta do anel é essencial à ati-
vidade antibacteriana: a clivagem do anel por penicilinases 
(b-lactamases) inativa o fármaco. O composto de ocorrência na-
tural mais importante corresponde à benzilpenicilina (penicilina 
G), a qual é composta pelo núcleo do ácido 6-aminopenicilânico, 
presente em todas as penicilinas, e de uma cadeia lateral benzil 
(ver Figura 10-2). A penicilina G encontra-se disponível em três 
formas principais:
(1) Penicilina G aquosa, a qual é metabolizada mais rapida-
mente.
(2) Penicilina G procaína, na qual a penicilina G é conjugada 
à procaína. Essa forma é metabolizada mais lentamente, e é me-
nos dolorosa quando injetada por via intramuscular, uma vez que 
a procaína atua como anestésico.
(3) Penicilina G benzatina, na qual a penicilina G é conjuga-
da à benzatina. Essa forma é metabolizada de forma muito lenta, 
sendo frequentemente denominada preparação de “depósito”.
A benzilpenicilina é um dos antibióticos mais eficazes e 
mais amplamente utilizados. Entretanto, ela exibe quatro des-
vantagens, três das quais foram superadas com sucesso pela mo-
dificação da cadeia lateral. As três desvantagens são (1) eficácia 
limitada contra vários bacilos gram-negativos; (2) hidrólise pe-
los ácidos gástricos, de modo que não pode ser administrada 
oralmente; e (3) inativação por b-lactamases. A efetividade li-
mitada da penicilina G contra bacilos gram-negativos é devida 
à inabilidade do fármaco para penetrar na membrana externa 
do organismo. A quarta desvantagem, comum a todas as pe-
nicilinas e que ainda não foi superada, é a hipersensibilidade, 
especialmente anafilaxia, observada em alguns receptores do 
fármaco.
A eficácia das penicilinas contra bacilos gram-negativos foi 
aumentada por meio de uma série de modificações químicas na 
cadeia lateral (Tabela 10-2). Pode-se observar que a ampicilina e 
a amoxicilina exibem atividade contra vários bacilos gram-ne-
gativos, o que penicilinas anteriores não apresentam. Contudo, 
esses fármacos não são úteis contra Pseudomonas aeruginosa e 
Klebsiella pneumoniae. Desse modo, outras penicilinas foram in-
troduzidas. Em termos gerais, à medida que a atividade contra 
bactérias gram-negativas aumenta, a atividade contra bactérias 
gram-positivas diminui.
A segunda importante desvantagem – hidrólise ácida no 
estômago – também foi minimizada por meio de modificações 
da cadeia lateral. O local da hidrólise ácida consiste na ligação 
amida entre a cadeia lateral e o núcleo de ácido penicilânico 
R
A. Ácido 6-aminopenicilânico
R N
c
H S
CH
C N
Local de ação da penicilinase
(clivagem do anel b-lactâmico)
CH COOH
CH3
CH3
CH C
b a
Local da hidrólise ácida
B. Penicilina G (benzilpenicilina)
R CC CH
O
CO
OC2H5
C. Nafcilina (etoxinaftamidopenicilina)
CC
O
FIGURA 10-2 Penicilinas. A: O núcleo do ácido 6-aminopenicilânico é composto por um anel tiazolidina (a), um anel b-lactâmico (b) e um grupo 
amino (c). Os locais de inativação pelos ácidos gástricos e pela penicilinase estão indicados. B: O grupo benzil, que forma a benzilpenicilina (peni-
cilina G) quando ligado a R. C: O grande anel aromático substituinte que forma a nafcilina, penicilina resistente à b-lactamase, quando ligado a R. 
O grande anel bloqueia o acesso da b-lactamase ao anel b-lactâmico.
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72 PARTE I Bacteriologia Básica
(ver Figura 10-1). Modificações sutis da cadeia lateral naquela re-
gião, como adição de um oxigênio (produzindo penicilina V) ou 
um grupo amino (produzindo ampicilina), impedem a hidrólise, 
permitindo a administração oral do fármaco.
A inativação da penicilina G pelas b-lactamases é outra 
desvantagem importante, especialmente no tratamento de in-
fecções por S. aureus. O acesso da enzima ao anel b-lactâmico é 
bloqueado modificando-se a cadeia lateral pela adição de grandes 
anéis aromáticos contendo grupos metil ou etil (meticilina, oxa-
cilina, nafcilina, etc.; Figura 10-2). Outra defesa contra as b-lacta-
mases consiste em inibidores, como o ácido clavulâmico e sulbac-
tam. Esses inibidores são análogos estruturais de penicilina que 
exibem pouca atividade antibacteriana, mas ligam-se fortemente 
a b-lactamases e, dessa forma, protegem a penicilina. Combina-
ções como amoxicilina e ácido clavulâmico (Augmentine) apre-
sentam uso clínico. Algumas bactérias resistentes a essas combi-
nações foram isoladas a partir de espécimes de pacientes.
As penicilinas geralmente são atóxicas em níveis clinica-
mente eficazes. A principal desvantagem desses compostos é a 
hipersensibilidade, que ocorre em cerca de 1 a 10% dos pacientes. 
As reações de hipersensibilidade incluem anafilaxia, erupções 
cutâneas, anemia hemolítica, nefrite e febre induzida por fárma-
cos. Um exantema maculopapular induzido pelo fármaco é bas-
tante comum. A anafilaxia, a complicação mais grave, ocorre em 
0,5% dos pacientes. O óbito decorrente de anafilaxia é observado 
em 0,002% (1:50.000) dos pacientes.
Cefalosporinas
As cefalosporinas são fármacos b-lactâmicos que atuam da mes-
ma maneira que as penicilinas; isto é, são agentes bactericidas 
que inibem as ligações cruzadas do peptideoglicano. Suas estru-
turas, no entanto, são diferentes: as cefalosporinas apresentam 
um anel hexamérico adjacente ao anel b-lactâmico e apresentam 
duas substituições no núcleo composto pelo ácido 7-aminocefa-
losporânico (Figura 10-3); já as penicilinas contêm um anel pen-
tamérico e apresentam substituições em apenas um local.
As cefalosporinas de primeira geração são ativas princi-
palmente contra cocos gram-positivos (Tabela 10-3). De forma 
similar às penicilinas, novas cefalosporinas foram sintetizadas, 
tendo como objetivo expandir a atividade contra bacilos gram-
-negativos. Essas novas cefalosporinas foram classificadas em 
segunda, terceira e quarta gerações, com cada geração exibindo 
atividade expandida contra certos bacilos gram-negativos. As ce-
falosporinas de quarta e quinta gerações também apresentam ati-
vidade contra muitos cocos gram-positivos.
As cefalosporinas são eficazes contra uma ampla gama de 
organismos, e, em geral, são bem toleradas, produzindo menos 
reações de hipersensibilidade que as penicilinas. Apesar da se-
melhança estrutural, um paciente alérgico à penicilina apresenta 
somente 10% de possibilidadede ser hipersensível também às 
cefalosporinas. A maioria das cefalosporinas é produto de bolo-
res do gênero Cephalosporium; algumas, como as cefoxitinas, são 
produzidas pelo actinomiceto Streptomyces.
Carbapenemas
Carbapenemas são fármacos b-lactâmicos estruturalmente dis-
tintos das penicilinas e cefalosporinas. Por exemplo, imipenem 
(N-formimidoiltienamicina), um carbapenema atualmente em 
uso, apresenta um grupo metileno no anel em substituição ao 
enxofre (Figura 10-4). O imipenem possui o maior espectro de 
ação entre os fármacos b-lactâmicos. Apresenta excelente ati-
vidade bactericida contra diversas bactérias gram-positivas, 
gram-negativas e anaeróbias. É eficaz contra a maioria dos cocos 
gram-positivos (p. ex., estreptococos e estafilococos), a maioria 
dos cocos gram-negativos (p. ex., Neisseria), diversos bacilos 
gram-negativos (p. ex., Pseudomonas, Haemophilus e membros 
TABELA 10-2 Atividade de penicilinas selecionadas
Fármaco Uso clínico1
Penicilina G Cocos gram-positivos, bacilos gram-positivos, Neisseria, espiroquetas, como Treponema pallidum e diver-
sos anaeróbios (exceto Bacteroides fragilis), porém nenhum dos bacilos gram-negativos listados abaixo
Ampicilina ou amoxicilina Certos bacilos gram-negativos, como Haemophilus influenzae, E. coli, Proteus, Salmonela e Shigella, mas não 
Pseudomonas aeruginosa
Ticarcilina P. aeruginosa, especialmente quando utilizada em combinação sinergística com um aminoglicosídeo
Piperacilina Similar à ticarcilina, porém com maior atividade contra P. aeruginosa e Klebsiella pneumoniae
Nafcilina ou dicloxacilina Staphylococcus aureus produtores de penicilinase
1O espectro de ação está intencionalmente incompleto. Ele foi simplificado para o aluno iniciante, a fim de ilustrar a cobertura expandida dos organismos gram-
-negativos com sucessivas gerações, e não aborda todos os usos clínicos possíveis.
A
R1
O
S
S
R1
CH2
CH3
O
CH2 Cefalotina
R2
C
R2
N
COOH
O
O
B
C NH
FIGURA 10-3 Cefalosporinas. A: O núcleo do ácido 7-aminocefalos-
porânico. B: Os dois grupos R do fármaco cefalotina.
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 73
da família Enterobacteriaceae, como E. coli) e vários anaeróbios 
(p. ex., Bacteroides e Clostridium). O imipenem é especialmente 
útil para o tratamento de infecções causadas por bacilos gram-
-negativos que produzem um amplo espectro de b-lactamases, 
que os confere resistência a todas as penicilinas e cefalosporinas. 
Os carbapenemas são frequentemente o fármaco de última esco-
lha contra bactérias multirresistentes.
O imipenem é prescrito em combinação com a cilastatina, 
que é um inibidor da desidropeptidase, uma enzima renal que 
inativa o imipenem. O imipenem não é inativado pela maioria 
das b-lactamases. Entretanto, carbapenemases produzidas por 
K. pneumoniae e que degradam imipenem e outras carbapene-
mases têm emergido. Outros carbapenemas, como o ertapenem 
e o meropenem, não são inativados por desidropeptidases e não 
são prescritos em combinação com a cilastatina.
Monobactâmicos
Os monobactâmicos são também fármacos b-lactâmicos, estru-
turalmente distintos das penicilinas e cefalosporinas. Os mono-
bactâmicos caracterizam-se por um anel b-lactâmico sem estru-
tura adjacente em anel contendo enxofre, isto é, são monocíclicos 
(Figura 10-4). O aztreonam, atualmente o monobactâmico de 
maior utilidade, exibe excelente atividade contra vários bacilos 
gram-negativos, como Enterobacteriaceae e Pseudomonas, po-
rém é inativo contra bactérias gram-positivas e anaeróbias. Esse 
antibiótico é resistente à maioria das b-lactamases. É extrema-
mente útil em pacientes hipersensíveis à penicilina, pois não há 
reação cruzada.
Vancomicina
A vancomicina é um glicopeptídeo que inibe a síntese da parede 
celular ao bloquear a transpeptidação por um mecanismo dife-
rente do dos fármacos b-lactâmicos. A vancomicina liga-se direta-
mente à porção d-alanil-d-alanina do pentapeptídeo, bloqueando 
a ligação da transpeptidase, ao passo que os fármacos b-lactâmicos 
ligam-se à própria transpeptidase. A vancomicina também inibe 
uma segunda enzima, a transglicosilase bacteriana, que também 
atua na síntese de peptideoglicano, mas a inibição desta parece ser 
menos importante que a inibição da transpeptidase.
A vancomicina é um agente bactericida efetivo contra algu-
mas bactérias gram-positivas. Seu uso mais importante ocorre 
no tratamento de infecções causadas por linhagens de S. aureus 
que são resistentes às penicilinas penicilase-resistentes, como a 
nafcilina e a meticilina (p. ex., S. aureus resistentes à meticilina 
[MRSA]). Observa-se que a vancomicina não é um fármaco b-lac-
tâmico e, portanto, não é degradada pelas b-lactamases. A van-
TABELA 10-3 Atividade de determinadas cefalosporinas1
Geração de 
cefalosporina Fármaco Uso clínico
Primeira Cefazolina, cefalexina Cocos gram-positivos como os estafilococos e os estreptococos, exceto os enterococos e MRSA
Segunda Cefuroxima Haemophilus influenzae
Cefoxitina Bacteroides fragilis
Terceira Ceftriaxona Bastonetes gram-negativos entéricos, como Escherichia coli, Klebsiella e Proteus. Também 
Neisseria gonorrhoeae
Ceftazidima Pseudomonas aeruginosa e outros bacilos entéricos gram-negativos
Quarta Cefepima Bacilos entéricos gram-negativos que produzem um amplo espectro de b-lactamases; S. aureus 
(exceto MRSA) e Streptococcus pneumoniae resistente à penicilina
Quinta Ceftarolina Cocos gram-positivos e bacilos gram-negativos causadores de pneumonia bacteriana e cocos 
gram-positivos causadores de infecções na pele, incluindo MRSA
MRSA = Staphylococcus aureus resistentes à meticilina.
1O espectro de ação está intencionalmente incompleto. Ele foi simplificado para o aluno iniciante, a fim de ilustrar a cobertura expandida dos organismos gram-
-negativos com sucessivas gerações, e não aborda todos os usos clínicos possíveis.
CH3
CH3
CH3C
COOH
CONH
CO
O SO3
N
O
COOH
S
OH
N NHC
NH
H
N
SH2N
BA
N
FIGURA 10-4 A: Imipenem. B: Aztreonam.
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74 PARTE I Bacteriologia Básica
comicina é também utilizada no tratamento de infecções causa-
das por Staphylococcus epidermidis e enterococos. Linhagens de 
S. aureus, S. epidermidis e enterococos que apresentam resistência 
parcial ou total à vancomicina têm sido isoladas de pacientes.
A telavancina é um derivado sintético da vancomicina que 
inibe a síntese de peptideoglicano e causa a disrupçãoda mem-
brana celular bacteriana. Esse fármaco é usado para o tratamento 
de lesões na pele e de tecidos moles, especialmente as causadas 
por MRSA.
Um efeito adverso bem conhecido da vancomicina é a “sín-
drome do homem vermelho”. A vermelhidão deve-se à vasodi-
latação induzida pela liberação de histamina pelos mastócitos e 
basófilos. Esse é um efeito direto da vancomicina nessas células e 
não devido a uma resposta mediada por IgE.
Cicloserina & bacitracina
A cicloserina é um análogo estrutural de d-alanina, que inibe a 
síntese do dipeptídeo d-alanil-d-alanina da parede celular. É uti-
lizada como um fármaco de segunda linha no tratamento da 
tuberculose. A bacitracina é um antibiótico polipeptídico cícli-
co que impede a desfosforilação do fosfolipídeo que transporta 
a subunidade do peptideoglicano através da membrana celular. 
Isso bloqueia a regeneração do carreador lipídico e inibe a síntese 
da parede celular. A bacitracina é um fármaco bactericida útil no 
tratamento de infecções cutâneas superficiais; entretanto, é ex-
cessivamente tóxica para o uso sistêmico.
2. Inibição da síntese da parede 
celular fúngica
Equinocandinas, como caspofungina (Cancidas) e micafungina 
(Mycamine), são lipopeptídeos que bloqueiam a síntese da pare-
de celular fúngica por meio da inibição da enzima que sintetiza 
o b-glicano. O b-glicano é um polissacarídeo composto por ca-
deias longas de d-glicose, componente essencial de determinados 
patógenos fúngicos de importância médica.
A caspofungina inibe o crescimento de Aspergillus e Candida, 
mas não de Cryptococcus ou Mucor. A caspofungina é utilizada no 
tratamento de candidíase disseminada, assim como no tratamen-
to de aspergilose invasiva que não responde à anfotericina B. A 
micafungina é aprovada para o tratamento de candidíase esofági-
ca e na profilaxia de infecções invasivas por Candida em pacientes 
submetidos a transplante de medula óssea. A anidulafungina foi 
aprovada para o tratamento de candidíase esofágica e outras in-
fecções graves por Candida.
INIBIÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA
Diversos fármacos inibem a síntese proteica de bactérias, sem 
interferir significativamente na síntese proteica das células hu-
manas. Essa seletividade é decorrente das diferenças entre as 
proteínas ribossomais, RNAs e enzimas associadas bacterianas e 
humanas. As bactérias apresentam ribossomos 70S1, com as su-
bunidades 50S e 30S, ao passo que as células humanas exibem 
ribossomos 80S, com subunidades 60S e 40S.
Cloranfenicol, eritromicina, clindamicina e linezolide atuam 
sobre a unidade 50S, ao passo que as tetraciclinas e os aminogli-
cosídeos atuam sobre a subunidade 30S. Um resumo dos meca-
nismos de ação desses fármacos é apresentado na Tabela 10-4, e 
um resumo de sua atividade de utilidade clínica é apresentado na 
Tabela 10-5.
1. Fármacos que atuam sobre a 
subunidade 30S
Aminoglicosídeos
Os aminoglicosídeos são fármacos bactericidas especialmente 
úteis contra vários bacilos gram-negativos. Certos aminoglicosí-
deos são utilizados contra outros organismos. A estreptomicina, 
por exemplo, é utilizada na terapia multifármacos da tuberculose, 
e a gentamicina é utilizada em combinação com a penicilina G 
contra enterococos. Os aminoglicosídeos são assim denomina-
dos devido ao componente aminoaçúcar da molécula, o qual é 
1“S” refere-se a unidades Svedberg, uma medida de velocidade de sedi-
mentação em um gradiente de densidade. A velocidade de sedimentação 
é proporcional à massa da partícula.
TABELA 10-4 Mecanismos de ação de antibióticos que inibem a síntese proteica
Antibiótico Subunidade ribossomal Modo de ação Bactericida ou bacteriostático
Aminoglicosídeos 30S Bloqueia o funcionamento do complexo de iniciação 
e provoca a leitura incorreta do mRNA
Bactericida
Tetraciclinas 30S Bloqueia a ligação do tRNA ao ribossomo Bacteriostático
Cloranfenicol 50S Bloqueia a peptidiltransferase Ambos1
Macrolides 50S Bloqueia a translocação Principalmente bacteriostático
Clindamicina 50S Bloqueia a formação da ligação peptídica Principalmente bacteriostático
Linezolide 50S Bloqueia a etapa inicial da formação do ribossomo Ambos1
Telitromicina 50S Idêntico a outros macrolídeos (p. ex., eritromicina) Ambos1
Estreptograminas 50S Causa liberação prematura da cadeia peptídica Ambos1
1Podem ser bactericidas ou bacteriostáticos, dependendo do organismo.
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Isso ocorre devida a várias diferenças entre células bacterianas e humanas, 
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Bacterias tem ribossomos 70S, com subunidades 50S e 30S, e Humanos tem ribossomos 80S, como subunidades 60S e 40S
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 75
conectado por uma ligação glicosídica a outros derivados de açú-
car (Figura 10-5).
Os dois importantes mecanismos de ação de aminoglico-
sídeos foram bem-documentados em relação à estreptomicina; 
outros aminoglicosídeos provavelmente atuam de forma similar. 
Tanto a inibição do complexo de iniciação quanto a leitura in-
correta do RNA mensageiro (mRNA) ocorrem; o primeiro pro-
cesso provavelmente é mais importante para a atividade bacteri-
cida do fármaco. Um complexo de iniciação composto por uma 
subunidade 30S tratada com estreptomicina, uma subunidade 
50S e um mRNA não atuará – isto é, não serão formadas ligações 
peptídicas, nem polissomos, resultando em um “monossomo de 
estreptomicina” congelado. A leitura incorreta da trinca do có-
don do mRNA, de modo que o aminoácido incorreto é inserido 
na proteína, também ocorre em bactérias tratadas com estrepto-
micina. O local de ação na subunidade 30S inclui uma proteína 
ribossomal e o RNA ribossomal (rRNA). Como resultado da ini-
bição da iniciação e de leitura incorreta, ocorrem danos à mem-
TABELA 10-5 Espectro de atividade de antibióticos que inibem a síntese proteica1
Antibiótico Uso clínico Comentários
Aminoglicosídeos
Estreptomicina Tuberculose, tularemia, peste, brucelose Ototóxica e nefrotóxica
Gentamicina e 
tobramicina
Várias infecções por bacilos gram-negativos, incluindo 
Pseudomonas aeruginosa
Aminoglicosídeos mais amplamente utilizados
Amicacina A mesma da gentamicina e da tobramicina Eficaz contra alguns organismos resistentes à gen-
tamicina e à tobramicina
Neomicina Preparação pré-operatória do intestino Muito tóxica para uso sistêmico; uso oral, desde 
que não absorvida
Tetraciclinas Infecções por riquétsias e clamídias, Mycoplasma pneumoniae Não devem ser administradas durante a gestação 
ou em crianças
Tigeciclina Infecções de pele causadas por cocos gram-positivos e infec-
ções intra-abdominais causadas por bactérias anaeróbias 
facultativas (ver texto)
Efeitos adversos similares aos das tetraciclinas
Cloranfenicol Meningite por Haemophilus influenzae, febre tifoide, infecções 
anaeróbias (especialmente por Bacteroides fragilis)
A toxicidade para medula óssea limita o uso a in-
fecções graves
Macrolides Pneumonia causada por Mycoplasma e Legionella, infecções 
por cocos gram-positivos em pacientes alérgicos à penicilina
Geralmente bem tolerada, porém pode provocar 
diarreia
Clindamicina Anaeróbios, como Clostridium perfringens e Bacteroides fragilis Colite pseudomembranosa é um importante efeito 
colateral
Linezolide Enterococos resistentes à vancomicina,Staphylococcus aureus 
resistentes à meticilina e Staphylococcus epidermidis, e 
pneumococos resistentes à penicilina
Geralmente bem tolerado
Telitromicina Pneumonias adquiridas na comunidade causadas por várias 
bactérias, incluindo Streptococcus pneumoniae resistentes a 
múltiplos fármacos
Muitas bactérias resistentes a outros macrolídeos 
são suscetíveis à telitromicina
Estreptograminas Bacteriemia causada por Enterococcus faecium resistentes à 
vancomicina
Sem resistência cruzada entre estreptograminas e 
outros fármacos inibidores da síntese proteica
Retapamulina Infecções de pele causadas por Streptococcus pyogenes e 
S. aureus resistentes à meticilina
1O espectro de ação está intencionalmente incompleto. Ele foi simplificado para o aluno iniciante, a fim de ilustrar a cobertura expandida dos organismos gram-
-negativos com sucessivas gerações, e não aborda todos os usos clínicos possíveis.
R1
HC NCR2
NH2
NHCH3
HO
H3C
NH2
NH2
O
O
OO
OH
OH
FIGURA 10-5 Aminoglicosídeos. Os aminoglicosídeos consistem em 
aminoaçúcares unidos por uma ligação glicosídica. É apresentada a es-
trutura da gentamicina.
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Ele age na subunidade 30S do ribossomo, inibindo a iniciação e a leitura incorreta do mRNA, resultando em danos a membrana 
76 PARTE I Bacteriologia Básica
brana e morte bacteriana. (Em 1993, outro possível mecanismo 
de ação foi descrito, isto é, os aminoglicosídeos inibem o auto-
processamento do rRNA mediado pela ribozima.)
Os aminoglicosídeos apresentam certas limitações quanto 
ao uso: (1) têm efeito tóxico sobre os rins e sobre as porções audi-
tiva e vestibular do oitavo nervo craniano. Para se evitar toxicida-
de, as concentrações séricas do fármaco, o nitrogênio urético no 
sangue e a creatinina devem ser medidos. (2) Eles são fracamente 
absorvidos no trato gastrintestinal e não podem ser administra-
dos oralmente. (3) Eles penetram fracamente no líquido espinal e 
devem ser administrados pela via intratecal durante o tratamento 
de meningites. (4) São ineficientes contra bactérias anaeróbias, 
uma vez que seu transporte para dentro da célula bacteriana re-
quer oxigênio.
Tetraciclinas
As tetraciclinas constituem uma família de antibióticos com ati-
vidade bacteriostática contra uma variedade de bactérias gram-
-positivas e gram-negativas, micoplasmas, clamídias e riquétsias. 
Inibem a síntese proteica, ligando-se à subunidade ribossomal 
30S e bloqueando a entrada do aminoacil RNA de transferên-
cia (tRNA) no local aceptor do ribossomo. No entanto, a ação 
seletiva da tetraciclina sobre as bactérias não ocorre em nível 
ribossomal, uma vez que, in vitro, a tetraciclina inibe igualmen-
te a síntese proteica em ribossomos purificados de células tanto 
bacterianas quanto humanas. Sua seletividade baseia-se em sua 
captação significativamente aumentada em células bacterianas 
suscetíveis em comparação às células humanas.
As tetraciclinas, como o nome indica, possuem quatro 
anéis cíclicos com diferentes substituintes nos três grupos R 
(Figura 10-6). As várias tetraciclinas (p. ex., doxiciclina, mino-
ciclina, oxitetraciclina) exibem atividade antimicrobiana similar, 
porém propriedades farmacológicas distintas. Em geral, as tetra-
ciclinas apresentam baixa toxicidade, mas estão associadas a im-
portantes efeitos colaterais. O primeiro consiste na supressão da 
microbiota normal do trato gastrintestinal, podendo levar à diar-
reia e ao crescimento abundante de bactérias e fungos resistentes 
ao fármaco. O segundo consiste na supressão de Lactobacillus na 
microbiota vaginal normal, o que causa o aumento de pH, permi-
tindo o crescimento de Candida albicans, o que resulta em vagi-
nite. O terceiro efeito colateral consiste na formação de manchas 
marrons na dentição de fetos e crianças de pouca idade, como re-
sultado da deposição do fármaco nos dentes em desenvolvimen-
to; as tetraciclinas são fortes quelantes de cálcio. Por essa razão, 
a tetraciclina é contraindicada para mulheres grávidas e crianças 
com idade abaixo de oito anos. As tetraciclinas também quelam 
ferro e, por isso, moléculas relacionadas, como vitaminas conten-
do ferro, não podem ser administradas durante a antibioticote-
rapia. Casos de fotossensibilidade (vermelhidão após exposição 
aos raios solares) também já foram descritos após terapia com 
tetraciclinas.
A tigeciclina (Tygacil) é o primeiro membro clinicamente 
disponível da classe das glicilciclinas. Ela apresenta uma estru-
tura similar à das tetraciclinas e o mesmo mecanismo de ação; 
essas moléculas ligam-se à subunidade 30S ribossomal, inibindo 
a síntese proteica bacteriana. Elas apresentam um espectro simi-
lar de efeitos adversos. A tigeciclina é usada para tratar infecções 
da pele e da estrutura dérmica, causadas por S. aureus sensíveis a 
meticilina e resistentes a meticilina, estreptococos dos grupos A 
e B, enterococos resistentes à vancomicina, E. coli e Bacteroides 
fragilis. A tigeciclina também é utilizada para tratar infecções in-
tra-abdominais graves, causadas por uma variedade de bactérias 
anaeróbias estritas e facultativas.
2. Fármacos que atuam sobre a 
subunidade 50S
Cloranfenicol
O cloranfenicol é ativo contra uma ampla gama de organismos, 
incluindo bactérias gram-positivas e gram-negativas (inclusive 
anaeróbias). Tem efeito bacteriostático contra certos organismos, 
como Salmonella typhi. Entretanto, exibe atividade bactericida 
contra os três importantes organismos capsulados que causam 
meningite: Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae e 
Neisseria meningitidis.
O cloranfenicol inibe a síntese proteica, ligando-se à subuni-
dade ribossomal 50S e bloqueando a ação da peptidiltrans-
ferase, o que impede a síntese de novas ligações peptídicas. O 
fármaco inibe seletivamente a síntese proteica bacteriana, uma 
vez que se liga ao local catalítico da transferase na subunidade ri-
bossomal 50S bacteriana, mas não da transferase da subunidade 
ribossomal 60S humana. O cloranfenicol inibe a síntese proteica 
nas mitocôndrias das células humanas em certo grau, uma vez 
que as mitocôndrias apresentam subunidade 50S (acredita-se que 
as mitocôndrias evoluíram a partir de bactérias). Essa inibição 
pode ser responsável pela toxicidade dose-dependente do cloran-
fenicol em relação à medula óssea (discutida posteriormente).
O cloranfenicol é uma molécula comparativamente sim-
ples, com um núcleo de nitrobenzeno (Figura 10-7). O pró-
prio nitrobenzeno é um depressor da medula óssea, portanto, 
a porção nitrobenzeno da molécula pode estar envolvida nos 
problemas hematológicos relatados em relação a esse fármaco. 
O principal efeito colateral do cloranfenicol consiste na toxici-
dade para a medula óssea, com dois tipos. Um deles consiste 
na supressão dose-dependente, que tem maior probabilida-
R1 R2OH
H H
NH2
N(CH3)2
OH O O
OH
C
R
OH
OH O
FIGURA 10-6 Estrutura da tetraciclina. A estrutura formada por 
quarto anéis está representada juntamente com seus três locais R. 
A clortetraciclina, por exemplo, possui R = Cl, R1 = CH3 e R2 = H.
O2N C
H
OH
C
H
CH2
N
H
OH
C CHCl2
O
FIGURA 10-7 Cloranfenicol.
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos:Mecanismo de Ação 77
de de ocorrer em pacientes que receberam doses elevadas por 
longos períodos, sendo reversível quando a administração do 
fármaco é interrompida. O outro tipo consiste na anemia aplás-
tica, causada por uma reação idiossincrática ao fármaco. Essa 
reação não é dose-dependente, podendo ocorrer semanas após 
a interrupção na administração do fármaco, e não é reversível. 
Felizmente, essa reação é rara, ocorrendo em cerca de 1:30.000 
pacientes.
Uma manifestação tóxica específica do cloranfenicol é a sín-
drome do “bebê cinza”, na qual a pele da criança apresenta colo-
ração cinza, ocorrendo vômitos e choque. Isso decorre da ativi-
dade reduzida da glicuroniltransferase em crianças, resultando 
na concentração tóxica de cloranfenicol. A glicuroniltransferase é 
a enzima responsável pela destoxificação do cloranfenicol.
Macrolídeos
Os macrolídeos são um grupo de fármacos com um amplo es-
pectro de atividade. O nome macrolídeos refere-se à grande 
estrutura de anel (13-16 carbonos) presente nestas moléculas 
(Figura 10-8). A azitromicina, a eritromicina e a claritromicina 
são os principais macrolídeos utilizados na clínica. A azitromi-
cina é usada para tratar infecções do trato genital, causadas por 
Chlamydia trachomatis, e infecções do trato respiratório, cau-
sadas por Legionella, Mycoplasma, Chlamydia pneumoniae e S. 
pneumoniae. A eritromicina tem um espectro de atividade simi-
lar, mas apresenta uma meia-vida mais curta e, por isso, precisa 
ser administrada mais frequentemente, originando mais efeitos 
adversos, particularmente no trato gastrintestinal. A claritro-
micina é usada principalmente no tratamento de infecções por 
Helicobacter, e também no tratamento e prevenção de infecções 
causadas por Mycobacterium avium-intracellulare.
Os macrolídeos inibem a síntese de proteínas bacterianas 
por se ligarem à subunidade 50S e prevenirem a liberação de 
tRNA descarregado a partir do local doador após a formação 
da ligação peptídica. Assim, o local doador permanece ocupa-
do, impedindo a ligação de um novo tRNA, interrompendo a 
síntese proteica.
Clindamicina
A atividade clínica mais útil desse fármaco bacteriostático ocor-
re contra anaeróbios, tanto bactérias gram-positivas, como 
Clostridium perfringens, quanto gram-negativas, como Bacteroi-
des fragilis.
A clindamicina liga-se à subunidade 50S e bloqueia a for-
mação de ligações peptídicas por um mecanismo indeterminado. 
Sua especificidade em relação às bactérias deve-se à sua capaci-
dade de ligar-se à subunidade 60S dos ribossomos humanos.
O efeito colateral mais importante da clindamicina corres-
ponde à colite pseudomembranosa, a qual, de fato, pode ocorrer 
com praticamente qualquer antibiótico, tanto administrado por 
via oral quanto parenteral. A patogênese dessa complicação po-
tencialmente grave consiste na supressão da microbiota normal do 
intestino, causada pelo fármaco e pelo crescimento abundante de 
uma linhagem de Clostridium difficile resistente ao fármaco. O or-
ganismo secreta uma endotoxina que produz a pseudomembrana 
no colo e causa diarreia grave, frequentemente sanguinolenta.
Linezolide
O linezolide é utilizado no tratamento de enterococos resistentes 
à vancomicina, S. aureus e S. epidermidis resistentes à meticili-
na, e também no caso de penumococos resistentes à penicilina. 
É  bacteriostático contra enterococos e estafilococos, porém é 
bactericida contra pneumococos.
O linezolide liga-se ao RNA ribossomal 23S da subunidade 
50S e inibe a síntese proteica, apesar de seu mecanismo exato ser 
desconhecido. Aparentemente, ele bloqueia alguma etapa preco-
ce (iniciação) da formação do ribossomo.
Telitromicina
A telitromicina (Ketek) corresponde ao primeiro membro de uti-
lidade clínica do grupo dos antibióticos cetolídeos. É similar aos 
macrolídeos quanto à estrutura geral e ao mecanismo de ação, 
mas distinta quimicamente o suficiente, de modo que organismos 
resistentes aos macrolídeos podem ser sensíveis à telitromicina. 
Esta exibe amplo espectro de atividade contra uma variedade de 
bactérias gram-positivas e gram-negativas (incluindo pneumoco-
cos resistentes a macrolídeos), sendo utilizada no tratamento de 
pneumonia adquirida na comunidade, bronquite e sinusite.
Estreptograminas
Uma combinação de duas estreptograminas – quinupristin e dal-
fopristin (Synercid) – é frequentemente usada para o tratamento 
de infecções sanguíneas causadas por Enterococcus faecium re-
sistentes à vancomicina (mas não contra Enterococcus faecalis 
resistentes à vancomicina). Também se encontra aprovada para 
o uso em infecções causadas por Streptococcus pyogenes, S. pneu-
moniae resistente à penicilina, S. aureus resistente à meticilina e 
S. epidermidis resistente à meticilina.
As estreptograminas provocam liberação prematura da ca-
deia peptídica em crescimento a partir da subunidade ribossomal 
50S. A estrutura e o mecanismo de ação das estreptograminas 
diferem de todos os demais fármacos que inibem a síntese protei-
ca, e não há resistência cruzada entre as estreptograminas e esses 
outros fármacos.
Retapamulina
A retapamulina (Altabax) é o primeiro membro clinicamente 
aprovado da nova classe de antibióticos, chamada de pleuromu-
tilinas. Esses fármacos inibem a síntese de proteínas bacterianas 
CH3CH2C
H
C
CH3
OH
OH
C
H
OH
CH3
CH3 H3C
H3C
H3C
C
H
C
O
O
N
H
C
CH3
CH2
OH
OH
C
CH3
CH3
O
O O
C
H
H
C
O CH3
CH3
O
C
H
H
C
CH3
C O
FIGURA 10-8 Eritromicina.
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78 PARTE I Bacteriologia Básica
pela ligação ao RNA 23S da subunidade 50S, bloqueando a liga-
ção do doador de tRNA. A retapamulina é um antibiótico tópico 
usado no tratamento de infecções de pele, como o impetigo, cau-
sado por S. pyogenes e S. aureus sensíveis à meticilina.
INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS 
NUCLEICOS
O modo de ação e a utilização clínica de fármacos importantes 
que agem inibindo a síntese de ácidos nucleicos estão resumidos 
na Tabela 10-6.
1. Inibição da síntese de precursores
Sulfonamidas
Tanto isoladamente quanto em combinação com trimetoprima, 
as sulfonamidas são úteis em uma variedade de doenças bacteria-
nas, como infecções do trato urinário causadas por E. coli, otite 
média causada por S. pneumoniae ou H. influenzae em crianças, 
shigelose, nocardiose e cancroide. Em combinação, também são 
os fármacos de escolha utilizados para o tratamento de duas 
doenças causadas por protozoários: toxoplasmose e pneumonia 
por Pneumocystis. As sulfonamidas correspondem a uma grande 
família de fármacos bacteriostáticos produzidos por síntese quí-
mica. Em 1935, o composto parental, a sulfanilamida, tornou-se 
o primeiro agente antimicrobiano clinicamente eficaz.
O mecanismo de ação das sulfonamidas consiste em blo-
quear a síntese de ácido tetra-hidrofólico, o qual é requerido 
como um doador de metil na síntese dos precursores de ácido 
nucleico adenina, guanina e timina. As sulfonamidas são aná-
logos estruturais do ácido p-aminobenzoico (PABA). PABA 
condensa-se a um composto de pteridina, originando ácido di-
-hidropteroico, um precursor do ácido tetra-hidrofólico (Figura 
10-9). As sulfonamidas competem com PABA pelo local ativo daenzima di-hidropteroato sintase. Essa inibição competitiva pode 
ser suplantada por um excesso de PABA.
A base da ação seletiva das sulfonamidas em relação às 
bactérias está no fato de muitas bactérias sintetizarem seu áci-
do fólico a partir de precursores contendo PABA, ao passo que 
as células humanas requerem ácido fólico pré-formado como 
um nutriente exógeno, uma vez desprovidas das enzimas que o 
sintetizam. Células humanas desviam-se da etapa em que as sul-
fonamidas atuam. As bactérias capazes de utilizar o ácido fólico 
pré-formado são igualmente resistentes às sulfonamidas.
O grupo p-amino da sulfonamida é essencial à sua atividade. 
Assim, modificações são realizadas na cadeia lateral do ácido sul-
fônico. As sulfonamidas são de baixo custo e raramente causam 
efeitos colaterais. No entanto, podem ocorrer febre relacionada 
ao fármaco, erupções, fotossensibilidade (vermelhidão após ex-
posição à luz solar) e supressão da medula óssea. As sulfonamidas 
representam o grupo de fármaco que mais se apresenta associado 
com eritema multiforme e suas formas mais graves, a síndrome 
de Stevens-Johnson e a necrólise epidérmica tóxica.
Trimetoprima
A trimetoprima também inibe a produção de ácido tetra-hidro-
fólico, mas por um mecanismo diferente do das sulfonamidas, 
isto é, inibe a enzima di-hidrofolato redutase (Figura 10-9). Sua 
especificidade em relação às bactérias baseia-se em sua maior 
afinidade pela redutase bacteriana do que pela enzima humana.
A trimetoprima é mais frequentemente utilizada de forma 
associada ao sulfametoxazol. Observa-se que ambos os fármacos 
atuam sobre a mesma via, – porém, em locais diferentes – a fim 
de inibir a síntese de tetra-hidrofolato. As vantagens da combina-
ção são: (1) mutantes bacterianas resistentes a um dos fármacos 
serão inibidas pelo outro, e (2) os dois fármacos podem atuar si-
nergisticamente, isto é, quando utilizados em conjunto, provo-
cam inibição significativamente maior que a soma da inibição 
causada por cada fármaco de maneira separada.
TABELA 10-6 Modo de ação e atividade de inibidores selecionados de ácidos nucleicos1
Fármaco Modo de ação Uso clínico
Sulfonamidas 
(p. ex., sulfametoxazol)
Inibem a síntese de ácido fólico; atuam 
como inibidores competitivos de 
PABA
Utilizadas em combinação com trimetoprima para ITU causada por 
E. coli; otite média e sinusite causada por H. influenzae; MRSA; 
pneumonia por Pneumocystis 
Trimetoprima Inibe a síntese de ácido fólico por meio 
da inibição de DHFR
Utilizada em combinação com sulfonamidas para os usos descritos 
anteriormente
Fluoroquinolonas 
(p. ex., ciprofloxacina, 
levofloxacina
Inibem a síntese de DNA por meio da 
inibição da DNA-girase
A ciprofloxacina é usada para tratar infecções no trato GI causadas 
por Shigella e Salmonella, e também para tratar ITU causadas por 
bastonetes gram-negativos entéricos. A levofloxacina é usada 
para tratar infecções do trato respiratório, especialmente aquelas 
causados por Streptococcus pneumoniae resistente à penicilina. 
Flucitosina Inibe a síntese da timidina por meio da 
inibição do timidilato sintase
Utilizada em combinação com anfotericina B para meningite por 
criptococos
Rifampina Inibe a síntese de mRNA por meio da 
inibição de RNA-polimerase
Utilizada em combinação com isoniazida e outros fármacos para 
tratar a tuberculose
DHFR = di-hidrofolate redutase; GI = gastrintestinal; MRSA = Staphylococcus aureus resistente à meticilina; PABA = ácido para-aminobenzoico; ITU = infecções do trato 
urinário.
1O espectro de ação está intencionalmente incompleto. Ele foi simplificado para o aluno iniciante, a fim de enfatizar os usos mais comuns.
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 79
Trimetoprima-sulfametoxazol tem utilidade clínica no 
tratamento de infecções do trato urinário, da pneumonia por 
Pneumocystis e da shigelose. Também é utilizada profilatica-
mente em pacientes granulopênicos, a fim de prevenir infecções 
oportunistas.
2. Inibição da síntese de DNA
Fluoroquinolonas
As fluoroquinolonas são fármacos bactericidas que bloqueiam 
a síntese de DNA bacteriano pela inibição da DNA-girase 
(topoisomerase). As fluoroquinolonas, como ciprofloxacina 
(Figura 10-10), levofloxacina, norfloxacina, ofloxacina e outras, 
são ativas contra uma ampla gama de organismos que causam in-
fecções do trato respiratório inferior, do trato intestinal, do trato 
urinário e de tecidos esqueléticos e moles. O ácido nalidíxico, que 
é uma quinolona, mas não uma fluoroquinolona, é muito menos 
ativo, sendo utilizado apenas no tratamento de infecções do trato 
urinário. As fluoroquinolonas não são recomendadas para crian-
ças e mulheres grávidas por danificarem cartilagens em crescimen-
to. O órgão regulador da qualidade de alimentos e fármacos dos 
Estados Unidos (Food and Drug Administration [FDA]) expres-
sou sua preocupação a respeito da possibilidade da ocorrência de 
tendinite e ruptura de tendão causada pelo uso de fluoroquinolo-
na, especialmente em pacientes acima de 60 anos, e em pacientes 
sob tratamento com corticosteroides, como a prednisona. Outro 
importante efeito adverso das fluoroquinolonas é a neuropatia 
periférica, que causa, por exemplo, dor, sensação de queimação, 
sensação de dormência, ou formigamento nos braços ou pernas.
Flucitosina
A flucitosina (fluorocitosina, 5-FC) é um fármaco antifúngico 
que inibe a síntese de DNA. É um análogo nucleosídeo meta-
bolizado a fluoruracil, que inibe o timidilato sintase, limitando, 
assim, o fornecimento de timidina. É utilizada em combinação 
com anfotericina B no tratamento de infecções disseminadas por 
cândida ou criptocócicas, especialmente meningite criptocócica. 
Não é utilizada isoladamente, uma vez que mutantes resistentes 
emergem muito rapidamente.
3. Inibição da síntese de mRNA
A rifampina é utilizada principalmente no tratamento da tuber-
culose, em combinação com outros fármacos, assim como na 
profilaxia de contatos próximos de pacientes com meningite cau-
sada por N. meningitidis ou H. influenzae. É também utilizada em 
combinação com outros fármacos no tratamento de endocardite 
associada a válvulas prostéticas, causada por S. epidermidis. Com 
exceção da profilaxia de curto prazo da meningite, a rifampina é 
administrada em combinação com outros fármacos, uma vez que 
Ácido
para-aminobenzoico
(PABA)
+
Outros
componentes
C
Di-hidropteroato
sintase
Inibido pela
sulfonamida
Di-hidrofolato
redutase
Inibido pela
trimetoprima
Ácido
di-hidrofólico
(DHF)
Ácido
tetra-hidrofólico
(THF)
COOH
NH2 NH2
SO2NH2
A
H3CO
H2C
NH2H2N N
N
OCH3
OCH3
B
FIGURA 10-9 Mecanismo de ação de sulfonamidas e da trimetoprima. A: Comparação entre as estruturas do ácido p-aminobenzoico (PABA) 
e sulfanilamida. Observa-se que a única diferença é a presença de um grupo carboxil (COOH) no PABA, enquanto a sulfanilamida apresenta um 
grupo sulfonamida (SO2NH2). B: Estrutura da trimetoprima. C: Inibição da via do ácido fólico pela sulfonamida e pela trimetoprima. As sulfona-
midas inibem a síntese do ácido di-hidrofólico (DHF) a partir de seu precursor, o PABA. A trimetoprima inibe a síntese do ácido tetra-hidrofólico 
(THF) a partir de seu precursor, o DHF. A perda de THF inibe a síntese de DNA porque THF requer a transferência de um grupo metil para o uracil 
para a produção de timina, componente essencial do DNA. (Modificada e reproduzida, com permissão, de Corcoran JW, Hahn FE, eds. Mechanism of Action of 
Antimicrobial Agents. Vol. 3 de Antibiotics. Springer-Verlag; 1975.)
HN N
F
N
O
COOH
FIGURA 10-10Ciprofloxacina. O triângulo indica o grupo ciclopropil.
Leonardo Viana
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80 PARTE I Bacteriologia Básica
mutantes resistentes surgem em uma taxa elevada quando esta é 
utilizada isoladamente.
O mecanismo de ação seletivo da rifampina é baseado no 
bloqueio da síntese de mRNA pela RNA-polimerase bacteriana, 
sem afetar a RNA-polimerase das células humanas. A rifampina é 
vermelha, de modo que a urina, a saliva e o suor de pacientes que 
utilizam rifampina frequentemente assumem coloração laranja, 
o que é desagradável, porém inócuo. A rifampina é excretada em 
altas concentrações na saliva, fato responsável por seu sucesso na 
profilaxia da meningite bacteriana, uma vez que os organismos 
encontram-se presentes na garganta.
O rifabutin, um derivado da rifampina que apresenta o mes-
mo modo de ação da última, é útil na prevenção de doença cau-
sada por Mycobacterium avium-intracellulare em pacientes que 
apresentam quantidades reduzidas de células T auxiliares (p. ex., 
no caso de pacientes com a síndrome da imunodeficiência adqui-
rida [Aids]). Observe que o rifabutin não causa aumento do cito-
cromo P-450, ao contrário da rifampina. Assim, o rifabutin pode 
ser utilizado por pacientes com HIV/Aids que utilizam fármacos 
inibidores de protease ou NRTI.
A fidaxomicina (Dificid) inibe a ação da RNA-polimerase 
de C. difficile. Esse fármaco é usado no tratamento de colite pseu-
domembranosa e na prevenção de recidivas dessa doença. A fi-
daxomicina inibe especificamente o crescimento de C. difficile e 
não afeta a microbiota normal do colo, composta por bactérias 
gram-negativas.
ALTERAÇÃO DA FUNÇÃO DA 
MEMBRANA CELULAR
1. Alteração das membranas celulares 
bacterianas
Existem poucos compostos antimicrobianos que atuam sobre a 
membrana celular, uma vez que as semelhanças estruturais e quí-
micas das membranas celulares bacterianas e humanas dificul-
tam a existência de toxicidade seletiva suficiente.
As polimixinas constituem uma família de antibióticos po-
lipeptídicos dentro da qual o composto clinicamente mais útil 
é a polimixina E (colistina). Ela é ativa contra bastonetes gram-
-negativos, especialmente P. aeruginosa, Acinetobacter baumannii 
e enterobactérias produtoras de carbapenemases. As polimixinas 
são peptídeos cíclicos compostos por 10 aminoácidos, seis dos 
quais são ácido diaminobutírico. Os grupos amino livres de carga 
positiva atuam como um detergente catiônico, rompendo a estru-
tura fosfolipídica da membrana celular.
A daptomicina é um lipopeptídeo cíclico que degrada a 
membrana celular de cocos gram-positivos. Tem ação bacte-
ricida contra microrganismos como S. aureus, S. epidermidis, 
S. pyogenes, Enterococcus faecalis e E. faecium, incluindo linha-
gens de S. aureus e S. epidermidis resistentes à meticilina, linha-
gens de S. aureus resistentes à vancomicina, e linhagens de E. 
faecalis e E. faecium resistentes à vancomicina. É aprovada para 
uso em infecções graves de pele e de tecidos moles causadas por 
essas bactérias.
2. Alterações de membranas celulares fúngicas
A anfotericina B, o fármaco antifúngico mais importante, é 
utilizado no tratamento de uma variedade de doenças fúngicas 
disseminadas. É classificada como um composto polieno porque 
apresenta um conjunto de sete ligações duplas insaturadas na es-
trutura de seu anel macrolídeo (poli significa muitos, e o sufixo 
eno indica a presença de ligações duplas; Figura 10-11). Esse fár-
maco rompe a membrana celular de fungos devido à sua afini-
dade por ergosterol, componente das membranas fúngicas, mas 
não das membranas de células bacterianas ou humanas. Fungos 
resistentes à anfotericina B raramente foram recuperados a partir 
de espécimes de pacientes.
A anfotericina B apresenta significativa toxicidade renal e 
medidas dos níveis séricos de creatinina são realizadas para mo-
nitorar a dose. A nefrotoxicidade é reduzida de forma significati-
va quando o fármaco é administrado em veículos lipídicos como 
lipossomos. Todavia, essas formulações são de alto custo. Febre, 
calafrios, náusea e vômitos são efeitos colaterais comuns.
A nistatina é outro agente antifúngico polieno que, em vir-
tude de sua toxicidade, é utilizado topicamente em infecções cau-
sadas pela levedura Candida.
A terbinafina bloqueia a síntese de ergosterol pela inibição 
do escaleno epoxidase. É utilizada no tratamento de infecções 
dermatológicas da pele e das unhas.
Os azóis são fármacos antifúngicos que atuam inibindo a 
síntese de ergosterol. Eles bloqueiam a demetilação dependente 
HOOC
OH OH OH OH OH O
O
OH
OH
O
HO
HO
NH2
OH
O
O
FIGURA 10-11 Anfotericina B.
Leonardo Viana
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Leonardo Viana
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Leonardo Viana
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CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 81
do citocromo P-450 do lanosterol, um precursor do ergosterol. 
Fluconazol, cetoconazol, voriconazol, posaconazol e itraconazol 
são utilizados no tratamento de doenças fúngicas sistêmicas; clo-
trimazol e miconazol são utilizados apenas topicamente, pois são 
muito tóxicos para serem administrados sistemicamente. Os dois 
anéis azol contendo nitrogênio do fluconazol podem ser obser-
vados na Figura 10-12.
O cetoconazol tem utilidade no tratamento de blastomicose, 
candidíase mucocutânea, coccidioidomicose e infecções cutâ-
neas causadas por dermatófitos. O fluconazol é útil no tratamen-
to de infecções por cândida e criptococos. Itraconazol é utilizado 
no tratamento de histoplasmose e blastomicose. Posaconazol é 
utilizado no tratamento de candidíase da parte oral da faringe e 
na prevenção de infecções por Candida e Aspergillus em indiví-
duos imunocomprometidos. O miconazol e o clotrimazol, dois 
outros imidazois, são úteis para o tratamento tópico de infecções 
por Candida e também no tratamento de dermatofitoses. Fungos 
resistentes a azóis raramente foram recuperados a partir de espé-
cimes de pacientes.
MECANISMOS FARMACOLÓGICOS 
ADICIONAIS
1. Atividade antibacteriana
A isoniazida, ou hidrazida do ácido isonicotínico (INH, iso-
nicotinic acid hydrazide), é um fármaco altamente específico 
para o Mycobacterium tuberculosis e outras micobactérias. É 
utilizada em combinação com outros fármacos no tratamento 
da tuberculose, e isoladamente na prevenção de tuberculose 
em indivíduos expostos. Uma vez que penetra bem em células 
humanas, é eficaz contra os organismos que crescem no inte-
rior de macrófagos. A estrutura da isoniazida é apresentada na 
Figura 10-13.
A INH inibe a síntese de ácido micólico, o que explica sua 
especificidade por micobactérias e sua relativa atoxicidade para 
seres humanos. O fármaco inibe a redutase necessária à síntese 
de ácidos graxos de cadeia longa, denominados ácidos micólicos, 
os quais são constituintes essenciais das paredes celulares de mi-
cobactérias. O fármaco ativo provavelmente corresponde a um 
metabólito de INH, formado pela ação de catalase-peroxidase, 
uma vez que a deleção dos genes destas enzimas resulta em re-
sistência ao fármaco. Seu principal efeito colateral consiste na 
toxicidade hepática. O fármaco é administrado associado à piri-
doxina, a fim de prevenir complicações neurológicas.
O metronidazol (Flagyl) é bactericida contra bactérias 
anaeróbias. (Também é eficaz contra determinados protozoá-
rios, como Giardia e Trichomonas.) O metronidazol é um pró-
-fármaco ativado para o composto ativo nas bactérias anaeró-
bias por meio de redução mediada por ferredoxina de seu grupo 
nitro.
Esse fármaco exibe dois possíveis mecanismos de ação, não 
estando claro qual deles é o mais importante. O primeiro, que 
explica sua especificidade poranaeróbios, corresponde à sua ca-
pacidade de atuar como depósito de elétrons. Ao captar os elé-
trons, o fármaco priva o organismo do poder redutor necessário. 
Além disso, quando os elétrons são adquiridos, o anel do fármaco 
é clivado e forma-se um intermediário tóxico que provoca da-
nos ao DNA. A natureza precisa do intermediário e sua ação são 
desconhecidas. A estrutura do metronidazol é apresentada na 
Figura 10-13.
O segundo mecanismo de ação do metronidazol consiste em 
sua capacidade de inibir a síntese de DNA. O fármaco liga-se ao 
DNA e provoca clivagem nas fitas, impedindo sua atuação ade-
quada como um molde para a DNA-polimerase.
O etambutol é um fármaco bacteriostático ativo contra 
M. tuberculosis e várias micobactérias atípicas. Acredita-se que 
atue inibindo a síntese de arabinogalactano, que promove a liga-
ção entre os ácidos micólicos e o peptideoglicano do organismo.
A pirazinamida (PZA) é um fármaco bactericida utilizado 
no tratamento da tuberculose, mas não no tratamento da maioria 
das infecções micobacterianas atípicas. PZA é particularmente 
eficiente contra organismos semidormentes presentes na lesão, 
os quais não são afetados por INH ou rifampina. PZA atua ini-
bindo um ácido graxo sintase, impedindo a síntese de ácido mi-
cólico. PZA é convertida ao intermediário ativo, o ácido pirazi-
noico, por uma amidase de micobactérias.
2. Atividade antifúngica
A griseofulvina é um fármaco antifúngico útil no tratamento de 
infecções nos cabelos e nas unhas causadas por dermatófitos. Ela 
liga-se à tubulina dos microtúbulos e pode atuar impedindo a 
formação do fuso mitótico.
A pentamidina é ativa contra fungos e protozoários. É am-
plamente utilizada na prevenção ou no tratamento de pneumonia 
causada por Pneumocystis jiroveci. Inibe a síntese de DNA por 
um mecanismo desconhecido.
N
N
N CH2 C
F
Fluconazol
F
OH
CH2 N
N
N
FIGURA 10-12 Fluconazol.
A. Isoniazida B. Metronidazol
CONHNH2
N
NO2
CH3
N N CH2CH2OH
FIGURA 10-13 A: Isoniazida. B: Metronidazol.
82 PARTE I Bacteriologia Básica
QUIMIOPROFILAXIA
Na maioria dos casos, os agentes antimicrobianos descritos nes-
te capítulo são utilizados no tratamento de doenças infecciosas. 
Entretanto, existem situações em que eles são usados para pre-
venir a ocorrência de doenças – um processo chamado de qui-
mioprofilaxia.
A quimioprofilaxia é utilizada em três circunstâncias: antes 
de procedimentos cirúrgicos, em pacientes imunocomprometi-
dos, e em indivíduos apresentando imunidade normal que foram 
expostos a determinados patógenos. A Tabela 10-7 descreve os 
fármacos e as situações em que são utilizados. Para mais infor-
mações, ver capítulos sobre os organismos individuais.
É de particular importância a prevenção de endocardite em 
pacientes submetidos a cirurgias odontológicas e que apresentam 
danos em válvulas cardíacas ou em uma válvula cardíaca pros-
tética pelo uso pré-operatório de amoxicilina. A profilaxia para 
prevenir endocardite em pacientes submetidos à cirurgia do trato 
gastrintestinal ou urogenital não é recomendada.
A cefazolina é frequentemente utilizada para a prevenção de 
infecções estafilocócicas em pacientes que irão se submeter a cirur-
gias ortopédicas, incluindo implantes de próteses. A quimioprofi-
laxia é desnecessária em indivíduos com implantes de cateteres de 
diálise, marca-passo cardíaco ou derivação ventriculoperitoneal.
PROBIÓTICOS
Ao contrário dos antibióticos químicos previamente descritos 
neste capítulo, os probióticos consistem em bactérias vivas e não 
patogênicas que podem ser eficazes no tratamento ou na preven-
ção de certas doenças humanas. A base sugerida para o possível 
TABELA 10-7 Uso quimioprofilático dos fármacos descritos neste capítulo
Fármaco Uso
Número do capítulo para 
informação adicional
Penicilina 1. Prevenir faringite recorrente em indivíduos que apresentam febre reumática 15
2. Prevenir sífilis em indivíduos expostos a Treponema pallidum 24
3. Prevenir sepse pneumocócica em crianças esplenectomizadas 15
Ampicilina Prevenir sepse e meningite neonatal em crianças nascidas de mães portadoras de 
estreptococos do grupo B
15
Amoxicilina Prevenir endocardite causada por estreptococos do grupo viridans em indivíduos com 
válvulas cardíacas danificadas e submetidos à cirurgia odontológica
15
Cefazolina Prevenir infecções estafilocócicas de feridas cirúrgicas 15
Ceftriaxona Prevenir gonorreia em indivíduos expostos a Neisseria gonorrhoeae 16
Ciprofloxacina 1. Prevenir meningite em indivíduos expostos a Neisseria meningitidis 16
2. Prevenir antraz em indivíduos expostos a Bacillus anthracis 17
3. Prevenir infecções em paciente neutropênicos 68
Rifampina Prevenir meningite em pacientes expostos a N. meningitidis e Haemophilus influenzae 16, 19
Isoniazida Prevenir a progressão de Mycobacterium tuberculosis em indivíduos de alto risco, recen-
temente infectados e assintomáticos1
21
Eritromicina 1. Prevenir coqueluche em indivíduos de alto risco expostos a Bordetella pertussis 19
2. Prevenir conjuntivite gonocócica e clamidial em recém-nascidos 16, 25
Tetraciclina Prevenir a peste em indivíduos de alto risco expostos a Yersinia pestis 20
Fluconazol Prevenir meningite criptocócica em pacientes com Aids 50
Clotrimazol Prevenir monilíase em pacientes com Aids e em outros indivíduos com imunidade ce-
lular reduzida
50
Trimetoprima-
-sulfametoxazol
1. Prevenir pneumonia por Pneumocystis em pacientes com Aids 52
2. Prevenir infecções recorrentes do trato urinário 18
Pentamidina Prevenir pneumonia por Pneumocystis em pacientes com Aids 52
Aids = síndrome da imunodeficiência adquirida.
1A quimioprofilaxia com isoniazida também é considerada tratamento para indivíduos assintomáticos (ver Capítulo 21).
CAPÍTULO 10 Fármacos Antimicrobianos: Mecanismo de Ação 83
efeito benéfico reside no fornecimento de resistência à coloni-
zação, em que o organismo não patogênico impede a ligação do 
organismo patogênico aos locais da mucosa, na intensificação 
da resposta imune contra o patógeno, ou na redução da respos-
ta inflamatória contra o patógeno. Por exemplo, a administração 
oral de Lactobacillus rhamnosus vivos da linhagem GG reduz 
significativamente o número de casos de diarreia nosocomial em 
crianças. Além disso, a levedura Saccharomyces boulardii reduz 
o risco de diarreia associada a antibióticos, causada por Clostri-
dium difficile. Os efeitos adversos são muito raros; entretanto,
complicações graves vêm sendo observadas em pacientes imu-
nossuprimidos e em pacientes com cateteres vasculares.