antimicrobianos microbiologia crescimento bacteriano

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ANTIBIÓTICOS E 
QUIMIOTERÁPICOS
ANTIBIÓTICOS
São substâncias químicas, produzidaspor
microrganismos vivos ou através de processos semi-
sintéticos, que têm a propriedade de inibir o
crescimento de microrganismos patogênicos e,
eventualmente, destruí-los.
Outras definições
 Quimioterápico: termo geral que se refere à
capacidade de uma substância
quimicamente ativa fornecer benefício
terapêutico clínico.
 Antimicrobiano: agente quimioterápico que
reduz a quantidade de microrganismos
presentes, de modo específico ou
inespecífico
Como e quando foram descobertos os
antibióticos?
Salvarsan – tratamento da sífilis
Ehrlich’s Magic Bullets 
1928 - Fleming and Penicillin
Microrganismos competem para
sobrevivência
Produção e
excreção de
substâncias
químicas,
visando
eliminação
das espécies
concorrentes
BACTÉRIAS
BOLORES
LEVEDURAS
Como e quando foram descobertos os
antibióticos?
1929 isolamento do fungo: Penicilium notatum secreção de 
substância com propriedades antibacterianas e não tóxica,
quando injetada em camundongos.
PENICILINA
Como e quando foram descobertos os
antibióticos?
 1934 Domagk: descoberta das sulfas
 1941 uso clínico da Penicilina – Segunda 
Guerra Mundial
 Década de 40 Florey e Heatley: cultura em 
cubas profundas – penicilina para tratamento 
de civis
 Estimulo para a pesquisa de outros 
antibióticos e modificações químicas na 
molécula principal
Um antibiótico ideal
 Capacidade de inibição do crescimento 
bacteriano por:
Morte celular
imediata
MICROBICIDA
Inibição da
reprodução
MICROBIOSTÁTICO
Um antibiótico ideal
 Ser ativo contra microrganismos 
invasores mas inativo contra células do 
hospedeiro
Toxicidade seletiva
Toxicidade seletiva
Bactérias –
sintetizam seu
próprio ácido
fólico
Células do
organismo –
captam ácido
fólico préformado
Toxicidade seletiva
Um antibiótico ideal
 Ser eficiente em baixas concentrações;
 Apresentar bom poder residual;
 Ser disponível em baixos custos;
 Seja específico para um microrganismo 
em particular sem provocar a destruição 
de comensais avirulentos (microbiota 
normal)
Classificação dos antimicrobianos
 Quanto à natureza:
- Naturais
- Semi-sintéticos
- Sintéticos
 Quanto à estrutura química:
- Derivados de aminoácidos
- Derivados de carboidratos
- Derivados de acetato e propionato
Classificação dos antibióticos
 Quanto ao espectro de ação:
- Amplo espectro: cloranfenicol, tetraciclinas, 
canamicina, gentamicina, macrolídeos e 
ampicilina;
- Atividade contra GP: penicilinas, 
cefalosporinas, eritromicina, bacitracina. 
Ácido fusídico, lincomicina e vancomicina
- Atividade contra GN: colistina e polimixina
- Atividade contra micobactérias: rifampicina, 
ciclosserina e a estreptomicina.
MECANISMOS DE AÇÃO E 
RESISTÊNCIA DOS 
ANTIMICROBIANOS
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
Interações dos Antibacterianos 
com a Célula Bacteriana.
 Podem ocorrer ao nível de:
 ATMCBS que atuam no nível da Parede Celular:
* Ex: Betalactâmicos: Penicilinas, cefalosporinas.
 ATMCBS que atuam no nível da Membrana Citoplasmática:
* Ex : Polimixina B
 ATMCBS que atuam no nível dos Ribossomos:
* Ex: Aminoglicosídeos, tetraciclinas,cloranfenicol,
eritromicinas, lincomicinas etc...
Interações dos Antibacterianos 
com a Célula Bacteriana.
 ATMCBS que atuam no nível do DNA:
* E x: Metranidazol, derivados quinolônicos e as
rifampicinas.
 ATMCBS que atuam no nível do Metabolismo
Intermediário:
* Ex: Sulfonamidas e trimetoprima.
Síntese da Parede Celular
Ação de Beta-Lactâmicos
Inibição da síntese de peptidoglicano = toxicidade seletiva
Mecanismo de Ação dos Glicopeptídeos
(Vanco)
 Dois mecanismos:
- Inibição da tradução da informação 
genética
- produção de proteínas defeituosas
PRIMARIAMENTE BACTERIOSTÁTICOS
Inibição da síntese de proteínas
Inibição da síntese de proteínas
Inibidores da síntese de DNA e RNA
 Nitrofuranos e Metronidazol quebra da hélice 
do DNA com efeito bactericida
 Ácido nalidíxico, Novobiocina, Ciprofloxacina e 
outras quinolonas interferem na replicação 
pela inibição da ação da DNA-girase
 Rifampicina ligam-se a RNA polimerase e 
bloqueia a transcrição.
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.
Resistência Natural e Adquirida
 Natural:
 Corresponde a característica de uma espécie
bacteriana.
 Adquirida:
 Corresponde a característica de uma ou mais
amostra da espécie.
Processos de aquisição de resistência
Alterações genéticas:
 Mutação
 Transferência de material genético:
- Conjugação (plasmídeo de Resistência – fator R)
- Transformação (DNA livre)
- Transdução (infecção por fagos)
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.
Como ocorre a resistência?
Pressão seletiva
Antimicrobianoterapia
Morte das sensíveis
Proliferação das 
resistentes
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 do antibiótico:
Diminuição da permeabilidade
Interior of organism
Parede
Celular
Nova porina
Antibiótico
Nova porina na parede celular impede a entrada 
de antibióticos na bactéria
Pseudomonas aeruginosa
resistencia a Imipenem 27% 
resistência a ceftazidima 24 %
resistência a aminoglicosídeos 22%
Enterococos resistentes a penicilinas
Alterar a captação de antibióticos
Aumento do Efluxo
Interior da bactéria
Cell wall
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
Cell wall
Antibiótico
Sítio de AçãoLigaçãoEnzima
Ligação
Enzima-ATB
Enzimas ligadas aos antibióticos
BETA LACTÂMICOS
AMINOGLICOSÍDEOS
CLORANFENICOL
Inativação do Antibiótico
Interior da bactéria
Parede 
Celular
Antibiótico
Sítio de AçãoEnzyme
Antibiótico
destruído
Antibiótic alteredo,
Previne a ligação
As enzimas destroem o antibiótico ou impedem que eles se 
liguem ao sítio de ação
Mecanismos de resistência
Drogas e mecanismosde resistência
• Penicilinas e Cefalosporinas - produção de beta-
lactamase e afinidade com proteínas de ligação
• Tetraciclinas - da captação e eliminação ativa
• Aminoglicosideos - alteração da molécula, 
captação e da afinidade dos ribossomas
• Sulfonamidas - produção de PABA, inativação 
da droga
• Cloranfenicol - modificação enzimática, redução 
da afinidade dos ribossomas e redução da 
captação
• Macrolídeos - afinidade de ligação dos 
ribossomas, redução da captação, hidrólise
• Fluoroquinolonas - redução da captação, 
diminuição da afinidade de ligação da DNA-
girase.
Drogas e mecanismos de resistência
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 por base o fato de 
que mutantes resistentes a duas, ou mais drogas, 
são extremamente raras.
Porque usar antibióticos corretamente ?
1. Eficácia Terapêutica 
2. Evitar a pressão seletiva
3. Preservar a flora Anaeróbica 
4. Evitar a indução de resistência 
5. Reduzir custos