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ANTIMICROBIANOS DISCIPLINA DE FARMACOLOGIA INTRODUÇÃO ANTIMICROBIANOS Alexander Fleming, 1928 Penicillium notatum: Penicilina Gerhard Domagk, 1935 Sulfas A.Fleming manuscritos de Fleming Antibióticos - Onde tudo começou 3. Antibióticos INTRODUÇÃO Década de 1940 Uso clínico dos antimicrobianos Início da era dos antimicrobianos OTIMISMO EXAGERADO (“balas mágicas) Isolamento de S. aureus resistente à Penicilina ANTIBIOTICOS E A SINTESE DE PROTEINAS Alguns agem na própria parede celular bacteriana. Outros agem sobre subunidades do RNA. Outros agem sobre as estruturas internas dos ribossomos. Antimicrobianos: Classificação quanto ao espectro de atividade Amplo São eficazes contra várias espécies de bactérias Intermediário São eficazes sobre poucas espécies de bactérias Reduzido São eficazes apenas sobre um número muito restrito de espécies de bactérias Mecanismo de Ação Antibacterianos Introdução: Os antibióticos e quimioterápicos interferem com diferentes atividades da célula bacteriana, causando sua morte Bactericidas Ex: Penicilinas Ou somente inibindo seu crescimento Bacteriostáticos Ex: Cloranfenicol 7 PAREDE CELULAR Penicilinas Cefalosporinas SUBUNIDADES DE RNA, ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS E SINTESE PROTEICA Tetraciclinas Aminoglicosideos Clorafenicol Macrolideos Licosamidas INIBIDORES DA SÍNTESE DA PAREDE CELULAR BACTERIANA Parede Celular Bacteriana Porina PEPTIDEOGLICANO PBP membrana externa Parede Celular espaço periplasmático membrana citoplasmática rigidez à parede (mais espessa em Gram Pos) apenas Gram Neg P -L Inibidores da Síntese da Parede Celular -lactâmicos • Penicilinas • Cefalosporinas e cefamicinas • Carbapenens • Monobactâmicos Glicopeptídeos • Bacitracina • Teicoplanina • Vancomicina ATB BETA-LACTÂMICOS MECANISMO DE AÇÃO ATB BETA-LACTÂMICOS RESISTÊNCIA: - PRODUÇÃO DE BETA-LACTAMASES - REDUÇÃO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA EXTERNA - MODIFICAÇÃO DOS SÍTIOS DE LIGAÇÃO ATB BETA-LACTÂMICOS ESTRATÉGIAS PARA NEUTRALIZAR AS BETALACTAMASES: COMBINAR LACTÂMICOS COM INIBIDOR DAS LACTAMASES - EXEMPLOS: Cefoperazona/ sulbactam Amoxicilina/ clavulanato Ticarcilina/ clavulanato Piperacilina/ tazobactam ATB BETA-LACTÂMICOS ESTRATÉGIAS PARA NEUTRALIZAR AS BETALACTAMASES: CRIAR LACTÂMICOS QUE SEJAM ESTÁVEIS ÀS LACTAMASES Meticilina Oxacilina Cloxacilina Cefalosporinas de espectro espandido Carbapenens ATB BETA-LACTÂMICOS PENICILINAS CLASSIFICAÇÃO , FARMACOCINÉTICA E ESPECTRO DE AÇÃO PENICILINAS Penicilina G cristalina (benzilpenicilina) • Mal absorvida por via oral • Destruída pelo pH gástrico • Administração IV • Sensíveis à -lactamase • Espectro: Cocos Gram Pos/Neg. Bastonetes Gram Pos. • Desenvolvida para poder ser administrada por via oral • Mais resistente ao pH gástrico • Sensíveis à -lactamase • Espectro: Menor, Penicilina V (fenoximetilpenicilina PENICILINAS -BENZILPENICILINAS OU PENICILINAS NATURAIS: Benzilpenicilina (PenicilinaG) Fenoximetilpenicilina (PenicilinaV) OBTIDAS POR FERMENTAÇÃO A PARTIR DE CULTURAS DE FUNGOS DO GÊNERO PENICILLIUM PENICILINA G Vantagens: eficácia baixo custo baixa toxicidade É a droga de escolha para mais infecções do que qualquer outro antibiótico “First is the best” SAIS DA PENICILINA G PENICILINA G CRISTALINA FARMACOCINÉTICA Vias de administração: IV (preferencial) e IM tmax: 30 min (VIM) ; 10 min (VIV) Ligação às proteínas plasmáticas: 60% Distribuição: ampla: atinge concentrações elevadas na urina e na bile; no líquor, humor aquoso e próstata as concentrações são baixas, mas podem aumentar nos estados inflamatórios PENICILINA G CRISTALINA FARMACOCINÉTICA metabolização: hepática (20%) ácido penicilóico (inativo) excreção: renal: t1/2: 0,5 a 0,7 h (aumenta nos pacientes com IR e idosos) Penicilina usada quando se quer efeito rápido ou alta concentração sérica da droga PENICILINA G PROCAÍNA FARMACOCINÉTICA Vias de administração: IM tmax: 1 a 4 h produz concentrações séricas mais baixas (10 a 30% do pico obtido com a penicilina cristalina) t1/2: 6 h : administrada 1 X/dia ou de 12/12 h 60-90% da dose são eliminados pela urina dentro de 24-36 h parte de uma dose persiste no soro por 5-7 dias após a injeção PENICILINAS Penicilina G procaína e Penicilina G benzatina • Preparações de liberação lenta desenvolvidas para substituir a benzilpenicilina, que apresenta T ½ muito curto • Exclusivas para uso intramuscular Penicilina G com probenicida A probenicida compete pelo carreador na secreção tubular da penicilina, dificultando sua eliminação renal PENICILINA G BENZATINA FARMACOCINÉTICA Vias de administração: IM tmax: 24 h produz concentrações séricas mais baixas (1 a 2% do pico obtido com a penicilina cristalina) administrada em dose única ou em outros esquemas posológicos parte de uma dose persiste no soro por 30 dias após a injeção PENICILINA G Desvantagens: instabilidade em meio ácido absorção oral pobre alergenicidade sensibilidade às -lactamases espectro de ação estreito (microorganismos gram-positivos e neisserias) Desenvolvimento das penicilinas semi-sintéticas PENICILINAS -PENICILINAS BETA-LACTAMASES RESISTENTES Oxacilina-Cloxacilina -Flucloxacilina- Nafcilina PENICILINAS - PENICILINAS DE AMPLO ESPECTRO Ampicilina - Amoxicilina- Pivampicilina- Bacampicilina AMINOPENICILINAS AMPICILINA E AMOXICILINA Grupo amino estabilidade em meio ácido adm VO ampicilina: BD (35-50%) amoxicilina: > BD (75-90%) PENICILINAS -PENICILINAS DE ESPECTRO AMPLIADO: Carbenicilina- Ticarcilina - Azlocilina- Piperacilina - PENICILINAS DE ESPECTRO INVERSO OU ANDINOPENICILINAS Andinocilina- Mecilinam PENICILINAS USOS CLÍNICOS Meningite- Endocardite- Otites - Sífilis Infecções respiratórias- Infecções graves (cocos ou Pseudomonas)- Gonorréia- Infecções ósseas, articulares, cutâneas, urinária. EFEITOS INDESEJADOS INTERAÇÕES PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS CUTÂNEAS IMEDIATAS: minutos ou primeiras horas após a adm do medicamento: urticária acompanhada ou não de prurido generalizado, edema generalizado ou localizado- face e pescoço (edema de Quincke) ou glote (risco de asfixia) PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS CUTÂNEAS ACELERADAS 2 a 4 h após a adm do medicamento: mesmo tipo que as anteriores, mais atenuadas PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS CUTÂNEAS TARDIAS a partir do 3o dia após a adm do medicamento: urticária, rashes eritematosos seguidamente maculopapulosos, eritema difuso (semelhante às erupções da escarlatina) erupções bolhosas (síndromes de Lyell e de Stevens-Johnson) , angeíte necrosante e eritema nodoso- mais raras PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS GENERALIZADAS CHOQUE ANAFILÁTICO: ocorre nos minutos seguintes à adm, principalmente por VP é relativamente raro (1- 4:10.000) mortalidade: 10% PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS GENERALIZADAS SÍNDROME PSEUDO-INFECCIOSA ocorre após vários dias de tratamento febre, calafrios, neutrofilia a suspensão do tratamento por um curto período permite fazer o diagnóstico supressão da hipertermia PENICILINAS REAÇÕES ALÉRGICAS GENERALIZADAS DOENÇA SÉRICA febre moderada com dores articulares difusas urticária moderada problemas digestivos e respiratórios Aparecem 1 a 2 semanas com o início da cura REAÇÕES ALÉRGICAS PREVENÇÃO Injeção intradérmica de pequena quantidade de benzilpenicilina perigoso e não confiável anamnese cuidadosa do paciente: pesquisa de antecedentes de incidentes alérgicos CEFALOSPORINAS E CEFAMICINAS CLASSIFICAÇÃO, FARMACOCINÉTICA e ESPECTRO BACTERIANO Primeira Geração: Cefalexina, Cefadroxil, Cefalotina, Cefradina, etc. Segunda Geração: Cefamandol, Cefaclor, Cefuroxima,Cefoxitina, etc. Terceira Geração: Cefixima, Cefotaxima, Ceftriaxona,Cefoperazona, Ceftazidima, Cefaloridina Quarta Geração:Cefpiroma, Cefepima, etc. CEFALOSPORINAS E CEFAMICINAS Principais cefalosporinas usadas por VO: Cefalexina, Cefaclor, Cefradina, Cefadroxil INIBIDORES DA SÍNTESE DA SINTESE PROTEICA E SUBUNIDADES DE RNA Inibidores da Síntese Proteica Tetraciclinas • Tetraciclina • Oxitetraciclina • Doxiciclina • Minociclina Aminoglicosídeos • Amicacina • Estreptomicina • Gentamicina • Kanamicina • Neomicina • Netilmicina • Tobramicina Macrolídeos • Azitromicina • Claritromicina • Eritromicina • Roxitromicina • Clindamicina • Lincomicina Fenólicos Lincosamidas Ácido Fusídico Inibidores da Síntese Proteica • Cloranfenicol • Tianfenicol Inibidores da Síntese Proteica Mecanismo de Ação Geral Atuam sobre diferentes estágios da biossíntese proteica, inibindo a produção de proteínas essenciais à sobrevivência do microrganismo Inibidores de β-lactamase Clavulanato, Sulbactam, Tazobactam Atividades equivalentes Melhor inibição de Klebsiella spp. pelo clavulanato Inibem b-lactamases de Staphylococcus sp H. influenza, M. catarrhalis, E. coli, K. pneumoniae, Proteus sp Bacterioides fragilis Neisseria sp Não ativos contra: Citrobacter, Enterobacter, Serratia, Pseudomonas Sulbactam tem ação intrínceca contra Acinetobacter Adição do inibidor permite tratamento de S. aureus oxa-S Indicações: Pé diabético, pneumonias, mordeduras 45 Tetraciclinas • Atuam na subunidade 30S do ribossomo • Competição com o RNAt, pelo local A • Impedem o alongamento da cadeia (adição de novos aa) • São bacteriostáticos • Quelam o cálcio (menor absorção VO, hipoplasia dentária, deficiências ósseas) Aminoglicosídeos • Atuam na subunidade 30S do ribossomo • Induzem a erros na leitura do RNAm, com adição de aminoácidos errados à proteína em formação 46 Aminoglicosídeos Estreptomicina Gentamicina Amicacina Ativos contra gram negativos Efeito sinérgico com betalactâmicos contra cocos Gram + Alguma ação contra S. aureus oxa-s Inativos contra S. pneumoniae, anaeróbios e atípicos Pouca atividade contra patógenos intracelulares Efeito pós antibiótico (Administração em dose única diária) 47 Aminoglicosídeos Vantagens: Pouco desenvolvimento de resistência durante tratamento Rápida ação bactericida Baixo custo Desvantagens: Administração somente parenteral Nefro e ototoxicidade Macrolídeos • Atuam sobre a subunidade 50S • Bloqueiam a translocação do ribossoma • Impedem que o RNTt descarregado saia do sítio P (local de adição do próximo aminoácido) Lincosamidas • Atuam sobre a subunidade 50S • Inibem a formação de ligações peptídicas, não interferindo com a iniciação da síntese proteica Fenólicos • Atuam sobre a subunidade 50S • Mesmo mecanismo das lincosamidas Ácido Fusídico • Mesmo mecanismo dos macrolídeos Resistência Bacteriana as Drogas As bactérias são classificadas em: Resistentes: São aquelas bactérias que crescem “in vitro” nas concentrações médias que os antimicrobianos atingem no sangue quando administrados por via oral. Sensíveis: não cresce nestas concentrações. 51 Resistência Natural e Adquirida Natural: Corresponde a característica de uma espécie bacteriana. Adquirida: Corresponde a característica de uma ou mais amostra da espécie. 52 Adquirida: mutação. Adquirida por outras bacterias. Alterações Genéticas Podem ser determinadas por: Mutações cromossômicas. Aquisição de fatores ou Plasmidios de resistência (Plasmidios R) 53 Alterações Genéticas Resistência mediada por mutação: É geralmente simples, atinge apenas um antimicrobiano, porque dificilmente uma célula bacteriana sofre mutações simultaneamente para dois ou mais antimicrobianos. Resistência mediada por Plasmidio R. Pode ser simples, mas, na maioria das vezes é múltipla tornando a bactéria resistente a dois ou mais antimicrobianos. 54 Modificações genéticas nas bactérias Conjugação Muito importante em Gram negativos Plasmídeos Pequenas porções de DNA de dupla fita, circulares e autoreplicantes Carregam fatores de virulência ou genes de resistência Podem intermediar transferência genética entre bactérias Novos mecanismos de resistência Em Gram negativos > plasmídeos conjugativos Genes que codificam a produção de pilli e enzimas para conjugação Adesão de pilli > transferência de uma fita linearizada > formação da fita complementar na célula receptora > circularização Troca de material genético e resistência bacteriana RESISTÊNCIA AOS -LACTÂMICOS Inativação por penicilinases • São as -lactamases • Sintetizadas pelas bactérias • Abrem o ciclo -lactâmico, destruindo a ação antimicrobiana. Inibidores das -lactamases: Ácido Clavulânico, Sulbactama e Tazobactama - Contêm o anel -lactâmico, mas não têm atividade antimicrobiana - Ligam-se às -lactamases impedindo que estas inativem o antibiótico. São moléculas “suicídas” RESISTÊNCIA AOS -LACTÂMICOS Dificuldade de Captação • Em bactérias Gram-negativas, os -lactâmicos têm dificuldade em atravessar a membrana externa Alteração do Sítio de Ação • Alterações nas moléculas de PBP, por mutação cromossômica Modificação Estrutural do Sítio de Ação Interior da bactéria Parede Celular Sítio Modificado Antibiótico Alteração estrutural do sítio de ação: Ligação bloqueada Com a mudança estrutural o antibiótico perde a capacidade de se ligar ao sítio QUINOLONAS RIFAMPICINA BETA LACTÂMICOS MACROLIDEOS Alterar a entrada do antibiótico: Diminuição da permeabilidade Interior da bactéria Parede Celular Porina Antibiótico Antibióticos geralmente entram nas bactérias através de canais protéicos (porinas) da parede celular BETA LACTÂMICOS QUINOLONAS Alterar a captação de antibióticos Aumento do Efluxo Interior da bactéria Parede celular Porina Antibiótico Entrada Saída Bomba Ativa Bombas no interior da bactéria fazem com que assim que o antibiótico entre ele seja “jogado fora” TETRACICLINAS QUINOLONAS Inativação do Antibiótico Interior da bactéria Parede celular Antibiótico Sítio de Ação Ligação Enzima Ligação Enzima-ATB Enzimas ligadas aos antibióticos BETA LACTÂMICOS AMINOGLICOSÍDEOS CLORANFENICOL Inativação do Antibiótico Interior da bactéria Parede Celular Antibiótico Sítio de Ação Enzyme Antibiótico destruído Antibiótic alteredo, Previne a ligação As enzimas destroem o antibiótico ou impedem que eles se liguem ao sítio de ação Resistência adquirida a diferentes Antibacterianos Tetraciclinas: De um modo geral as bactérias tornam-se resistente a tetraciclina pôr aquisição de Plasmidios R. A resistência determinada pôr este plasmidio é mediada pôr certas proteínas denominadas TET. 64 Resistência adquirida a diferentes Antibacterianos Cloranfenicol: A resistência bacteriana ao cloranfenicol é mediada pôr uma enzima inativante do antibiótico, denominada cloranfenicol-acetil-transferase (CACT) que é codificada pôr plasmidio R. 65 Resistência adquirida a diferentes Antibacterianos Eritromicina: A resistência a este antibiótico pode ser decorrente de: Pôr Mutação: Ex : Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus (Alteração de uma proteína da subunidade 50 S ) Pôr Plasmidio R : Pode ser encontrada nas bactérias, mas é decorrente de “metilação” do RNA ribossômico. 66 Prevenção de Seleção de Mutantes durante o tratamento Durante o tratamento de um processo infeccioso, o antibiótico pode selecionar mutantes previamente existentes que mantêm a infecção. A seleção de mutantes pode ser prevenida pela associação de dois ou mais agentes terapêuticos. O principio da associação tem pôr base o fato de que mutantes resistentes a duas, ou mais drogas, são extremamente raras. 67
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