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MECANIMOS DE AÇÃO DOS PRINCIPAIS AGENTES ANTIMICROBIANOS MICROBIOLOGIA BÁSICA PROF. Mariana Caldeira Rodrigues ORIGEM DOS ANTIBIÓTICOS ALEXANDER FLEMING (1929) : desenvolveu o primeiro antibiótico, a penicilina. Ao fazer pesquisas com uma colônia de bactérias, por acaso, estas entraram em contato com uma espécie de fungo. O pesquisador percebeu que as bactérias não se desenvolviam na presença daqueles fungos. ANTIBIÓTICOS FATORES QUE LEVAM A USOS INADEQUADOS: diagnóstico suspeito facilidade do uso e da compra falta de controle farmacêutico medicina popular dificuldades para estabelecer-se a etiologia do processo infeccioso fatores surgimento cada vez maior de agentes patogênicos ultra resistentes ANTIMICROBIANOS AGENTES ANTIMICROBIANOS: São substâncias que inibem o crescimento de microrganismos ou os destroem. Quando estes agentes são originalmente produzidos por espécies de microrganismos, portanto de origem natural, são denominados antibióticos. Quando são produzidos de forma sintética, denominam-se quimioterápicos. Toxicidade seletiva: capacidade de lesar o microrganismo sem ser tóxica para o hospedeiro. ANTIMICROBIANOS 1. QUIMIOTERÁPICOS: substância química que tem atividade como medicamento. Os quimioterápicos típicos são produtos químicos sintéticos provenientes da síntese de várias substâncias e que são ativos em algum tipo de doença. 2. ANTIBIÓTICOS: substância químicas específicas, derivadas de organismos vivos ou produzidas por eles, bem como seus análogos estruturais obtidos por síntese, capazes de inibir processos vitais de outros organismos, mesmo em pequenas concentrações. PAUL EHRLICH: Considerou a toxicidade seletiva como uma base no uso eficaz de drogas no tratamento de doenças infecciosas. A droga ideal seria aquela que destrói o agente infeccioso e que não seja tóxica para o paciente. Microrganismos que produzem a maioria dos antibióticos Maior parte dos antibióticos é originado de fungos pertencentes ao gênero Penicillium e Cephalosporium e de bactérias do gênero Streptomyces (bactérias filamentosas que comumente habitam o solo) e Bacillus (bactérias formadoras de endosporos). 7 ANTIBIÓTICOS De acordo com sua constituição química as substâncias do mesmo grupo apresentam, em geral o mesmo mecanismo de ação e espectro de ação semelhante. Os agentes infecciosos sobre os quais atuam os antibióticos são as bactérias (G+, G-, microbactéria,espiroqueta – ação predominante), protozoários e fungos. Como realizar o tratamento de doenças causadas por bactérias? ESPECTRO DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA Para desenvolver drogas efetivas contra células procarióticas e que não afetem as células eucarióticas dos seres humanos devemos observer diferenças das estuturas celurares. PROBLEMA: quando o patógeno é uma célula eucariota, como os fungos. Organismos que se assemelham às células humanas muito mais que as células bacterianas. Nosso arsenal contra esses tipos de patógenos é mais limitado. ESPECTRO DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA • Espectro restrito: atua em um tipo ou em um grupo limitado de microrganismo. Ex: Isoniazida atua apenas em micobactérias. • Espectro ampliado: afeta bactérias gram-positivas e significativo número de gram-negativas. Ex: ampicilina age em G+ e alguns G- • Amplo espectro: afeta ampla variedade de microrganismos. Ex: cloranfenicol Superinfecção: crescimento de um patógeno-alvo que desenvolveu resistência a um antibiótico, fazendo com que a infecção permaneça. 25 de setembro de 2016Tema da Apresentação 11 AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS 1. INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE PAREDE CELULAR Alguns antibióticos interferem na síntese de peptideoglicanos; consequentemente, a parede celular fica enfraquecida e a célula sofre lise. Ex: PENICILINA 12 AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS 25 de setembro de 2016Tema da Apresentação 13 INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE PAREDE CELULAR A parede celular possui diversos componentes: sua "camada basal" é constituída por peptideoglicano, um polímero complexo de características variáveis segundo a espécie considerada. A formação da parede celular pode ser inibida por qualquer antibiótico que seja capaz de interferir na síntese desse muco peptídeo. Como decorrência segue-se formação insuficiente de parede celular, ruptura e morte. AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 14 POR QUÊ A PENICILINA NÃO É TÓXICA AO SER HUMANO?? As células humanas não possuem parede celular constituída por peptideoglicano, portanto, a penicilina apresenta pouca toxicidade para as células do hospedeiro. Ex: Cefalosporinas, vanco AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 15 2. DANO A MEMBRANA PLASMÁTICA Alterações na permeabilidade da membrana plasmática. A célula perde o conteúdo citoplasmático quando a membrana é degradada. Ex: anfotericina B, nistatina e polimixina AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 16 2. INIBIÇÃO DA SÍNTESE PROTEICA AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Como a síntese de proteínas é comum as células procarióticas ou eucarióticas, esse processo seria um alvo improvável para a toxicidade seletiva. Entretanto, a diferença na estrutura ribossômica é a razão da toxicidade seletiva dos antibióticos que afetam a síntese de proteínas. (azitro, clinda, tetraciclina) Estrutura dos ribossomos nas células: Eucariotas- 80s Procariotas- 70s * “S” é a taxa de sedimentação As mitocôndrias (organelas eucarióticas) também contêm ribossomos 70S. Dessa forma, antibióticos que afetam os ribossomos 70S podem causar efeitos adversos nas células do hospedeiro. Tema da Apresentação 17 4. INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCIDOS NUCLÉICOS Interferem nos processos de replicação e transcrição do DNA dos microrganismos. Alteram pareamento de bases, inibem enzimas, interferem diretamente no DNA ou nos nucleotídeos. Ex:quinolona AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 18 5. INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE METABÓLITOS ESSENCIAIS Anti-metabólitos – substância que se assemelha ao substrato normal da enzima ácido paraminobenzóico (PABA) – precursor de ácido fólico em microrganismos. Sulfanilamida e o PABA - inibição competitiva, inibe produção de ácido fólico. AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 19 5. INIBIÇÃO DA SÍNTESE DE METABÓLITOS ESSENCIAIS AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Parada de síntese de DNA COMO AGEM AS DROGAS ANTIFÚNGICAS?? Muitas drogas antifúngicas agem junto aos esteróis presentes na membrana plasmática. Nas membranas dos fungos, o principal esterol é o ergosterol; nas membranas de animais superiores, é o colesterol. Quando a síntese de ergosterol em uma membrana fúngica é bloqueada, a membrana se torna excessivamente permeável, levando à morte da célula. Inibição da síntese do ergosterol é, portanto, a base da toxicidade seletiva de muitas drogas antifúngicas. Tema da Apresentação 20 Exercícios: 1.O que são antimicrobianos? 2. Cite e explique, de forma resumida, os mecanismos de ação dos antibióticos. Tema da Apresentação 21
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