Principios Básicos da Terapia antimicrobiana

Prévia do material em texto

Principios Básicos da Terapia antimicrobiana:
Bactérias:
Envelope bacteriano: membrana plasmática + parede celular
Membrana plasmática semelhante à da célula eucariótica, porém sem esteróis
Parede celular:
Gram-positivos: parede composta por diversas camadas de peptídeoglicano justapostas
Gram-negativos: parede externa é composta por uma camada de lipopolissacarídeos que se ancoram em poucas camadas de peptideoglicanos e possui lipopolissacarídeos na membrana que conferem antigenicidade e possui porinas.
3 classes das reações bioquímicas são alvos para fármacos antibacterianos:
Classe I: uso da glicose para geração de ATP e síntese de compostos simples
Classe II: uso de precursores em sínteses dependentes de energia (aminoácidos, nucleotídeos, fatores de crescimento)
Classe III: montagem de pequenas moléculas em macromoléculas (DNA, RNA e proteínas)
Fármacos que reagem na classe I:
Não são alvos promissores
Células humanas e bacterianas usam mecanismos similares para obtenção de energia a partir da glicose
Mesmo se a oxidação da glicose for bloqueada outros compostos podem ser utilizados para gerar energia
Fármacos de classe II:
Bons alvos
Há vias nas células dos patógenos que não há nas humanas. Ex: bactérias que sintetizam aminoácidos essenciais e vitaminas enquanto que as células humanas não possuem essa capacidade.
Outra oportunidade: vias idênticas, mas com sensibilidade diferente aos fármacos. Ex: via do ácido fólico.
Folato: é necessário para a síntese de DNA tanto nas bactérias quanto nos humanos, porém, os humanos só conseguem folato através da nutrição, enquanto que as bactérias sintetizam e não conseguem adquirir essa substancia do meio externo. Outra diferença é que o folato para ser sintetizado nas bactérias ele inicialmente tem que ser transformado do aminoácido PABA, enquanto que nos humanos o folato já é ingerido nesse composto.
Logo, a utilização de fármacos que agem na classe II, ou seja, no impedimento da formação de substâncias mais complexas por alteração na via metabólica específica da bactéria é um dos mecanismos mais eficazes e benéficos de tratamento.
Sulfonamidas: fármaco utilizado como análogo do PABA competindo assim como o PABA pela enzima diihidropteroato sintase e assim não sintetizando folato necessário para a replicação do DNA. Bacteriostático e não bactericidas.
Trimetoprima: fármaco análogo ao folato que impede o folato se transformar em tetrahidrofolato, é mais sensível nas bactérias do que nos humanos
Bloqueio seqüencial: combinação de 2 fármacos que atuam na mesma via metabólica, a terapia pode ser mais bem sucedida.
Ex: sulfonamida + trimetoprima 
Análogos das purinas e pirimídicas:
Também interferem nas reações classe II
Análogos das pirimídicas: fluoruracila (câncer) e flucitosina (antifúngico)
Análogos das purinas: mercaptopurina e tioguanina
Reações de Classe III:
Células patogênicas não conseguem captar suas macromoléculas do meio
Alvos para toxicidade seletiva:
Síntese de peptideoglicanos
Síntese protéica 
Síntese de ácidos nucleicos
Síntese dos peptidoglicanos:
A parede celular das bactérias contém peptideoglicanos, uma substância que não ocorre nos eucarióticos. Nas bactérias gram-negativas essa parede é fina compondo apenas 1 ou duas camadas de peptideoglicanos, enquanto que nas gram-positivas pode haver até 40 camadas formadas de moléculas NAG e NAM, sendo o ultimo apresentando cadeias laterais curtas com ligações cruzadas para formar uma treliça polimérica, que é forte o suficiente para resistir a altas pressões osmóticas.
Inibidores da síntese protéica: beta-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas), ciclosserina, vancomicina, bacitracina.
Síntese protéica: 
Ocorre nos ribossomos
O ribossomo bacteriano tem 3 pontos de ligação para o RNA transferidor = A,P e E
Os antibióticos podem afetar a síntese em qualquer um destes estágios.
Síntese de ácido nucléico:
Ocorre na reação III
Os ácidos nucléicos são DNA e RNA (r,m,t)
DNA girase ou Topoisomerase II: constitui na separação das cadeias de DNA.
DNA polimerase: condensação dos nucleotídeos
É possível interferir de 5 maneiras:
Inibição da síntese de nucleotídeos (nas reações de classe II)
Alteração do pareamento das bases no molde
Inibição da DNA ou RNA polimerase
Inibição da DNA girase
Efeito direto no DNA
Alteração do pareamento das bases no molde:
Agentes que se intercalam no DNA
Dobram a distancia entre os pares de base: mutação por desvio de moldura
Inibição do DNA ou da RNA-polimerase:
Foscarnet: inibe a RNA polimerase viral fazendo com que seja inibida a transcrição e inibindo a síntese protéica.
Rifampicina: inibidores específicos das RNA polimerase bacterianas
Inibição da DNA girase:
Utilizados principalmente para bactérias gram-negativas
Impede que haja separação das cadeias de DNA e assim impedindo a replicação.
Fluroquinolonas: agem seletivamente nas enzimas DNA girase das bactérias
Anticancerígenos: agem na topoisomerase II dos mamíferos
Efeitos diretos no próprio DNA:	
Agentes alquilantes formam ligações covalentes com as bases no DNA que impedem a replicação.
São anticancerígenos
Derivados da mostarda nitrogenada e nitrosureais
Estruturas celulares como alvos:
Membrana
Organelas 
Fibras musculares
Membranas:
Polimixinas: antibióticos peptídeos catiônicos. Agem como detergente.
Antibióticos poliênicos: agem como ionóforos causando extravazamento de cátions. Nistatina e anfotericina
Azóis: inibem a síntese de colesterol. Ex: Intraconazol
Organelas intracelulares:
Microtúbulos: Benzomidazóis: se ligam seletivamente à tubulina do parasita, evitando a formação de microtúbulos.
Vacúolos alimentares: o plasmódio da malária se alimenta das células sanguíneas através de vacúolos alimentares. Cloroquina: inibe a polimerase do heme do plasmódio
Fibras musculares:
Piperazina: age como um agonista GABA no músculo do parasita.
Avermectinas: aumento da permeabilidade ao cloreto no músculo dos helmintos
Resistência aos fármacos antibacterianos:
Curto tempo de geração de muitas espécies = ampla oportunidade de evolução adaptativa
3 maneiras:
Transferência de bactérias entre pessoas
Transferência de genes de resistência ligados ao cromossomo da bactéria para um plasmídeo
Plasmídeos
Determinantes genéticos de resistência:
Mutações: 
Bactérias possuem uma divisão celular intensa
Amplificação gênica: duplicação e replicação
Como a multiplicação é muito intensa há maior chance de durante a divisão ocorrer mutações no genoma bacteriano conferindo mais resistência.
Determinantes Extra-cromossômicos:
Plasmídeos: pedaço de DNA fora do DNA cromossômico podendo ter genes de resistência
Elementos genéticos livres que se replicam independentemente
Alças flechadas de DNA
Plasmídeo R = transportam genes de resistência aos antibióticos 
Não sabem como surgiram 	
Transposons:
Também é um elemento genético
Segmento de DNA prontamente transferido de um plasmídeo para outro plasmídeo ou plasmídeo para um cromossomo
Não se autorreplicam
Menores que os plasmídeos
Integrons:
Menores ainda 
Contém enzima integrase que insere os pacotes gênicos com os genes de resistência no DNA bacteriano 
Pode estar contido nos transposons 
Conjugação: comunicação de uma bactéria com a outra ocorrendo a transferência do DNA cromossômico e extracromossômico entre elas. Principal mecanismo de disseminação de resistência.
Transdução: o DNA do plasmídeo é incorporado em um vírus bacteriano (fago) e transferido para outra bactéria de mesma espécie.	
Produção de enzimas que inativam os fármacos:
Inativação dos Beta-lactâmicos
Gram-negativos
Enzima beta-lactamase que cliva o anel beta lactâmico
Penicilina e cefalosporinas possuem esse anel
Inativação do Clorafenicol:
É inativado pela enzima clorafenicol acetiltransferase
Gene transportado por plasmídeos
Inativação dos aminoglicosídeos:
São inativados por fosforilação, adenilação ou acetilação
São transportados por plasmídeose são encontrados também em transposons
Alteração do sítio de ligação do fármaco:
Aminoglicosídeos se ligando no ribossomo da bactéria, a bactéria sofre uma mutação que muda sua estrutura fazendo com que o fármaco não se ligue. O mesmo ocorre com a eritromicina.
Mutação da DNA girase (resistência a fluorquinolonas)
Resistencia à rifampicina: RNA polimerase alterada
Diminuição da concentração do fármaco nas bactérias:
Tetraciclina: bactérias conseguem bombear o fármaco para fora
S.aureus: faz o mesmo com a eritromicina e fluorquinolonas
Inibidores dessa bomba podem ser auxiliares de antibióticos
Inibidores da síntese de porinas: 
Afetam fármacos hidrofílicos que entram nas bactérias por esse canal
Mutações cromossômicas que alteram a permeabilidade da membrana
Resistência a trimetoprima e sulfonamidas:
Produção de uma enzima conversora de Folato e Tetrahidrofolato com uma conformação diferente fazendo com que não tenha afinidade pelos fármacos, porém com a mesma afinidade pelo PABA e pelo Folato.