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MECANIMOS DE AÇÃO DOS PRINCIPAIS AGENTES ANTIMICROBIANOS MICROBIOLOGIA BÁSICA PROF. RENATA MELGAÇO ORIGEM DOS ANTIBIÓTICOS Alexander Fleming (1929) : Pesquisador que 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. Microrganismos que produzem a maioria dos antibióticos QUIMIOTERÁPICOS: Qualquer tratamento de doenças por meios químicos, geralmente medicamentos, utilizada com várias finalidades terapêuticas, eventualmente como antimicrobiano. ANTIBIÓTICOS: Substância elaborada por ser vivo microscópico que inibem o processo de crescimento de outros organismos, dotados de atividade antimicrobiana e atuam como tóxicos seletivos (matar ou inibir o microrganismo sem afetar o hospedeiro). Paul Ehrlich: Considerou a toxicidade seletiva como uma base no uso eficaz de drogas no tratamento de doenças infecciosas. Assim, 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 Grande maioria 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 endospores). 27 de março de 2017Tema da Apresentação 5 Como realizar o tratamento de doenças causadas por bactérias? ESPECTRO DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA É bem simples desenvolver drogas efetivas contra células procarióticas e que não afetem as células eucarióticas dos seres humanos devido as diferenças das estuturas celurares. O problema é quando o patógeno é uma célula eucariota, como os fungos. Esses organismos se assemelham às células humanas muito mais que as células bacterianas. Com isso nosso arsenal contra esses tipos de patógenos é mais limitado do que nosso arsenal de drogas antibacterianas. ESPECTRO DE ATIVIDADE ANTIMICROBIANA • Espectro restrito: É o tipo de alcance que a droga pode afetar. Ex: A penicilina G, afeta bactérias gram-positivas, mas poucas bactérias gram-negativas. • Amplo espectro: Antibióticos que afetam amplamente vários tipos de bactérias gram-positivas ou gram-negativas. Estes nem sempre se mostram eficazes, tendo o seu efeito limitado, devido a resistência bacteriana. Superinfecção: crescimento de um patógeno-alvo que desenvolveu resistência a um antibiótico, fazendo com que a infecção permaneça. 27 de março de 2017Tema da Apresentação 8 AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS 1. Inibição da síntese de parede celular Alguns outros antibióticos previnem a síntese de peptideoglicanos intactos; consequentemente, a parede celular fica enfraquecida, e a célula sofre lise. Ex: PENICILINA 27 de março de 2017Tema da Apresentação 9 AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS 27 de março de 2017Tema da Apresentação 10 POR QUÊ A PENICILINA NÃO É TÓXICA AO SER HUMANO?? Devido ao fato de que as células humanas não possuem parede celular constituída por peptideoglicano, a penicilina apresenta pouca toxicidade para as células do hospedeiro. AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 11 2. Inibição da síntese protéica 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. 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 12 3. Dano a membrana plasmática Alterações na permeabilidade da membrana plasmática. A célula perde o conteúdo citoplasmático quando a membrana é degradada. 4. Inibição da síntese de ácidos nucléicos Interferem nos processos de replicação e transcrição do DNA de microrganismos. AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 13 5. Inibição da síntese de metabolitos essenciais • Anti-metabólitos – substância que se assemelha ao substrato normal da enzima acido paraminobenzoico (PABA) – precursor de ac. Fólico em microrganismos. • Sulfanilamida e o PABA - inibição competitiva, inibe produção de ac. Fólico. AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Tema da Apresentação 14 5. Inibição da síntese de metabólitos essenciais AÇÃO DAS DROGAS ANTIMICROBIANAS Parada de síntese de DNA RESISTÊNCIA BACTERIANA A ANTIMICROBIANOS Destruição ou inativação da droga: 1. Prevenção da penetração no sitio-alvo da droga (dentro do micróbio); 2. Alterações no sitio-alvo das drogas; 3. Efluxo rápido, bombeamento da droga para fora da célula; Tema da Apresentação 15 • Possibilidade de mutantes resistentes substituam as população normal susceptível; • Resistência hereditária as drogas – carregadas por plasmídeos e transmitidas; • Uso inapropriado – sem prescrição medica; - tempo de terapia menor que o indicado para erradicação da infecção – estimulo a sobrevivência de linhagens resistentes de bactérias. Tema da Apresentação 16 RESISTÊNCIA BACTERIANA A ANTIMICROBIANOS 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. A inibição da síntese do ergosterol é, portanto, a base da toxicidade seletiva de muitas drogas antifúngicas. Tema da Apresentação 17 DÚVIDAS??? Tema da Apresentação 18
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