Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Controle microbiano An/bió/cos Lorena da S. Derengowski Microbiologia Básica Conceitos • Agente an-microbiano • An-bió-cos • Quimioterápicos Composto que mata ou inibe o crescimento de microrganismos, podendo ser natural ou sinté-co. Agentes an-microbianos produzidos por microrganismos (bactérias ou fungos) e a-vos contra outros microrganismos Agentes químicos sinté-cos a-vos contra microrganismos Importância de An-bió-cos e Quimioterápicos Aumento da expecta/va de vida! Importância de An-bió-cos e Quimioterápicos Cerca de 500.000 toneladas de fármacos an-microbianos são produzidas anualmente. Cerca de 8000 substâncias com a-vidade an-microbiana conhecidas Algumas dezenas são u-lizadas como agentes an-microbianos clinicamente Inibir ou destruir ampla variedade de microrganismos Não induzir resistência Não agir sobre a microbiota Não ser ina-vado no paciente Solúvel nos fluidos corpóreos A-ngir concentrações altas nos tecidos e no sangue Caracterís-cas desejáveis de um fármaco an-microbiano Possuir Toxicidade Sele/va: capacidade de inibir ou matar microrganismos patogênicos sem resultar em efeitos adversos ao hospedeiro Histórico • 1900 - 1912: Paul Ehrlich desenvolveu o conceito de toxicidade seletiva – “bala mágica” - Teste da toxicidade seletiva de corantes químicos - Sarvasan (arsfenamina) • 1927 - G. Domagk: testava corantes e outros compostos químicos, quanto à ação em microrganismos e toxicidade em animais. • 1935 - Vermelho Prontosil: inócuo para animais, protegendo camundongos contra estafilococos e estreptococos patogênicos. - Composto clivado: sulfanilamida 1939 - Nobel para Domagk Histórico Alexander Fleming: -‐ Bacteriologista escocês -‐ Pesquisas sobre substâncias capazes inibir o crescimento de bactérias 1922: Fleming descobre uma substância an-bacteriana na lágrima e na saliva: lisozima. 1928: pesquisas sobre estafilococos, quando descobriu a penicilina. Penicillium notatum 1939: H. Florey & E. Chain-‐ purificação da penicilina. Injetarama penicilina em camundongos infectados com estafilococos ou estreptococo. (Trabalho publicado em 1940). 1940: produção em larga escala da penicilina 1945 -‐ Nobel para Florey, Chain e Fleming Histórico 1944 - S. Waksman: descobrimento da estreptomicina (Streptomyces griseus), a partir do teste de cerca de 10.000 linhagens de bactérias e fungos do solo. 1952 - Nobel para Waksman. Até 1953 - Isolamento de microrganismos produtores de cloranfenicol, neomicina, terramicina e tetraciclina. A partir de 1953 - a indústria investiu centenas de milhares de dólares na busca de novas drogas antimicrobianas. Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Toxicidade Seletiva: - capacidade de atuar seletivamente sobre o microrganismo, sem provocar danos ao hospedeiro. - Alta toxicidade seletiva X baixa toxicidade seletiva - Expressa em termos do índice terapêutico: relação B/A, onde A = Dose terapêutica: concentração p/ tratamento B = Dose tóxica: concentração a partir da qual é tóxica Toxicidade seletiva = Índice terapêutico Drogas que atuem sobre funções microbianas inexistentes em eucariotos: maior toxicidade seletiva Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Classificação quanto à ação: -‐ "cidas” = todo an-microbiano que mata o microrganismo Bactericida, fungicida, algucida… -‐ "stá-cos" = todo an-microbiano que inibe o crescimento do microrganismo Bacteriostá-co, fungistá-co… Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Os "cidas" podem ser "stá/cos" dependendo da concentração. CIM X CLM = parâmetros que indicam, respec-vamente, a eficiência “stá-ca” e “cida”de uma droga para um dado microrganismo. CIM = Concentração inibitória mínima -‐ Menor concentração da droga capaz de inibir o crescimento de um dado microrganismo CLM = Concentração letal mínima -‐ Menor concentração da droga capaz de matar um dado microrganismo • • • • • • • • • • • • • • • • • • • CLM CIM Determinação da CIM e da CLM Teste da suscep-bilidade por diluição seriada Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Teste da suscep-bilidade por diluição seriada Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Determinação da sensibilidade a an-microbianos Técnica de Difusão em disco 1) Semeadura por espalhamento do microrganismo 2) Concentração conhecida de agente an-microbiano adicionada à discos de papel de filtro 3) Incubação Difusão do agente microbiano Estabelecimento de um gradiente de concentração Zona de inibição Diâmetro da zona de inibição -‐ Quan-dade do agente an-microbiano -‐ Coeficiente de difusão -‐ Eficácia do agente an-microbiano 1 2 3 4 Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas – Relação entre halo de inibição e resistência ao an-microbiano – Diâmetro relacionado a dose terapêu-ca Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Classificação quanto ao espectro de ação: Refere-‐se à diversidade de organismos afetados pelo agente. - Amplo espectro = age em grande variedade de patógenos - Pequeno espectro = age em poucas variedades de patógenos - Espectro restrito = específico para um único patógeno Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Classificação quanto à origem: -‐ Microbiana = origem natural (bactérias ou fungos) Geralmente correspondem a produtos do metabolismo secundário. An-bió-cos naturais -‐ Química = Sinte-zados a par-r deum modelo natural. Sulfonamidas, Trimetoprim, Cloranfenicol, Isoniazida… An-bió-cos Sinté-cos -‐ Semi-‐sinté/ca = an-bió-cos naturais, modificados pela adição de grupamentos químicos, tornando-‐os menos suscenveis à ina-vação pelos microrganismos (ampicilina, me<cilina…). An-bió-cos Semi-‐Sinté-cos Caracterís-cas gerais das drogas an-microbianas Antibióticos naturais - Organismos produtores: crescimento rápido e econômico não patogênicos Por quê alguns microrganismos produzem antibióticos? Mecanismo de ação dos an-microbianos 1) Inibição da síntese de parede celular 2) Ligação à membrana citoplasmá-ca 3) Inibição da tradução 4) Inibição da síntese de ácidos nucléicos 5) Antagonismo metabólico Inibição da síntese de parede celular β-‐lactâmicos: • Penicilinas • Cefalosporinas • Carbapenemas • Monobactâmicos Estrutura da parede celular Pep-deoglicana: NAG + Ac. NAM Ac. NAM = tetrapepndeos Ligações cruzadas: transpep/dação • Todas as penicilinas possuem a mesma estrutura geral b-‐lactâmica; • Naturais ou semi-‐sinté-cas • Bactericidas • Mais efeitvas em Gram + Penicilinas Mecanismo de Ação: - inibem a transpeptidação - ligação entre as cadeias de tetrapeptídeos do peptideoglicano. Perda na rigidez da parede celular Penicilinas Mesmo mecanismo de ação das penicilinas Descoberta em 1954, a par-r do fungo Cephalosporium acremonium. ↓ toxicidade Classificação por geração conforme espectro: 1ª geração: a-vidade contra gram+ e pouca a-vidade contra gram-‐; 2ª geração: têm a-vidade melhor contra gram-‐ 3ª geração: menor a-vidade contra gram+, maior a-vidade contra Enterobacteriacae 4ª geração: espectro de 3ª geração, maior estabilidade à hidrólise por b-‐lactamases. Cefalosporinas Inibição da síntese de parede celular Glicopeptídeos: • Vancomicina Isolada de bactérias da classe dos actinomicetos Uso clínico em 1958 – maior escala - anos 80, devido surgimento de infecções por estafilococos resistentes Mecanismo de Ação: - Liga-se à D-ala terminal do tetrapeptídeo Impede a formação das ligações cruzadas Vancomicina Inibição da síntese de parede celular Outros an/bió/cos que inibem síntese de parede: • Fosfomicina: impede a síntese do ácido murâmico • Bacitracina: Impede a defosforilação do bactoprenol fosfato (BP) BP = responsável pelo transporte do precursor da parede • Polipep_deos cíclico de cadeia hidrofóbica Ex: polimixina B e colis/na (polimixina E). • Organismo produtor: Bacillus polymyxa • Espectro de ação: Gram – • Nefro e neurotóxicas Polimixina Mec. Ação: interagem com LPS da membrana externa e com fosfolipídeos da membrana interna -‐ Desorganizam a supergcie externa e modificam propriedades osmó/cas -‐ Aumento de permeabilidade da membrana com perda de conteúdo celular e morte da bactéria. Ligação à membrana citoplasmá-ca • Daptomicina: liga-‐se à membrana citoplasmá-ca formando poros. -‐ Espectro de ação: Gram + • Platensimicina: inibe a síntese de ácidos graxos -‐ Organismos produtor: Streptomyces platensis -‐ Espectro de ação: Gram + Inibição da tradução Aminoglicosídeos Tetraciclinas Macrolídeos Afenicóis Lincosaminas Inibição da tradução Inibição da tradução Alguns an/bió/cos são específicos para subunidades de ribossomos de procariotos! • Estreptomicina : Streptomyces griseus -‐ Primeiro an-bió-co eficaz no tratamento de TB • Estreptomicina, kanamicina, gentamicina, tobramicina, amicacina e neomicina. • Bactericidas, a-vos principalmente contra Gram – • Neuro e nefrotóxico Aminoglicosídeos Se ligam irreversivelmente a subunidade 30S do ribossomo -‐ Impedem a formação de um ribossomo funcional • Tetraciclina e doxiciclina • Naturais ou semi-‐sinté-cas – Streptomyces • Bacteriostá/cos • Amplo espectro de ação • Mec. Ação: Bloqueiam a síntese de proteínas ligando-‐se reversivelmente à subunidade ribossomal 30S, impedindo a ligação do tRNA ao ribossomo. Tetraciclinas • Eritromicina, azitromicina, claritromicina • Bacteriostá/cos • Amplo espectro ação • Resistência comum, maioria resistente. • Mec. Ação: ligam-‐se à fração 50S do ribossomo impedindo a translocação do ribossomo na fita de mRNA. Macrolídeos • Ligam-‐se a subunidade 50S ribossomal inibindo a a/vidade da pep/dil-‐ transferase (enzima que une os aminoácidos). • Bacteriostá/cos, altas doses podem ser bactericidas. Cloranfenicol • Natural (Streptomyces) • Amplo espectro • Baixa toxicidade sele-va: alergia e alterações neurológicas • Síndrome do bebê cinzento: bebes incapazes de metabolizar o fármaco • Outros anfenicóis: Anfenicol, azidanfenicol Lincosaminas • Lincomicina, isolada em 1962, a par-r do Streptomyces lincolmensis. • modificações químicas: clindamicina com potência bacteriana aumentada e melhor absorção oral. • Espectro de ação estreito: gram + e anaeróbios gram -‐. Anfenicóis e Lincosaminas An-bió-cos que inibem a tradução Cloranfenicol: Liga-‐se à subunidade 50S impedindo a ação da pep-diltransferase Eritromicina: Liga-‐se à subunidade 50S impedindo atranslocação do ribossomo Tetraciclina: Liga-‐se à subunidade 30S impedindo a ligação do tRNA Aminoglicosídeos: Liga-‐se à subunidade 30S impedindo a formação do ribossomo funcional Inibição da síntese de ácidos nucléicos Rifamicinas Quinolonas • Mec. ação: ligam-‐se à RNA polimerase bacteriana, impedindo a síntese de RNA. • Ex: Rifampinas • Amplo espectro de ação • Inibem a transcrição mitocondrial (teoria da endossinbiose) Rifamicinas • Sinté-cos • Ex: Ácido nalidíxico, ciprofloxacina, ácido oxolínico • Bactericidas • Amplo espectro de ação • Mec. ação: ligam-‐se à subunidade A da DNA girase (topoisomerase) bacteriana bloqueando a replicação, reparo, transcrição de DNA e separação cromossomos durante a divisão celular. Quinolonas Antagonismo Metabólico Sulfas Trimethoprim Isoniazida • Atuam como inibidores compe//vos • Análogos de ác. p-‐aminobenzóico (PABA) • Mecanismo de ação: inibe a síntese de ácido fólico • Ácido Fólico: essencial para síntese de purinas e e pirimidinas • Amplo espectro • Alta toxicidade sele/va Ex: sulfanilamida, sulfacetamida, sulfadiazina e sulfametoxazol Sulfas • Atua na mesma via que as sulfas • Mecanismo de ação: Inibe a formação do ácido tetrahidrofólico • Alta toxicidade sele/va: bactérias e hospedeiro possuem diferenças entre as enzimas Trimethoprim • Espectro de ação restrito: Mycobacterium • Mecanismo de ação: Interfere com a síntese do ácido micólico (análago da nico/namida) • Ácido micólico: específico da parede celular de micobactérias • Fármaco de escolha no tratamento de TB Isoniazida Deve-‐se principalmente ao uso indiscriminado e/ou incorreto de an/bió/cos -‐ Seleção natural de linhagens resistentes Resistência à an-bió-cos Resistência Natural: Microorganismo carece do processo metabólico ou do sí/o-‐alvo afetado pela droga Ex.: Resistência de micoplasmas aos b-‐lactâmicos Resistência à an-bió-cos Resistência Adquirida: Desenvolvimento de resistência por um microorganismo (anteriormente sensível), devido ao uso de um ATB durante certo período de tempo. Ex.: Mutação, Transferência gênica Mutação Alteração gené/ca hereditária e estável que ocorre, de modo espontâneo e aleatório, entre os microorganismos. Resistência adquirida Transferência gênica Aquisição de genes que conferem resistência a um dado an/bió/co Pode se dar principalmente por: Transformação: aquisição a par-r do meio Conjugação: aquisição a par-r do contato com outra célula bacteriana Transdução: aquisição por meio de um bacteriófago. Resistência adquirida Principais mecanismos de resistência: 1) Microrganismo não possui o alvo da droga Resistência Natural! Resistência à an-bió-cos Principais mecanismos de resistência: 1) Microrganismo não possui o alvo da droga 2) Microrganismo impermeável ao an/bió/co Natural: Gram-‐ X Penicilina G Adquirida: alterações na estrutura de porinas. Resistência à an-bió-cos Principais mecanismos de resistência: 1) Microrganismo não possui o alvo da droga 2) Microrganismo impermeável ao an-bió-co 3) Microrganismo ina/va o fármaco Resistência à an-bió-cos Interior da bactéria Parede Celular Antibiótico Sítio de Ação Enzyme Antibiótico destruído Antibiótico alterado, Previne a ligação As enzimas destroem o antibiótico ou impedem que ele se ligue ao sítio de ação Principais mecanismos de resistência: 1) Microrganismo não possui o alvo da droga 2) Microrganismo impermeável ao an-bió-co 3) Microrganismo ina-va o fármaco 4) Microrganismo impede que a droga a/nja o alvo Resistência à an-bió-cos Bombas de efluxo Ex: resistência às tetraciclinas, eritromicina e fluorquinolonas Interior da bactéria Cell wall Porina Antibiótico Entrada Saída Bomba Ativa Bombas no interior da bactéria fazem com que, assim que o antibiótico entre, seja “jogado fora” Principais mecanismos de resistência: 1) Microrganismo não possui o alvo da droga 2) Microrganismo impermeável ao an-bió-co 3) Microrganismo ina-va o fármaco 4) Microrganismo impede que a droga a-nja o alvo 5) Modificação da molécula alvo do an/bió/co Resistência à an-bió-cos Ex.: Alteração da RNA-‐polimerase: resistência à rifampicina Alteração da diidrofolatoredutase: resistência à trimetoprima 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 não usar de modo indiscriminado e inadequado u/lizar por período de tempo adequado e dose adequada preferir o uso de ATB de ação rápida e sele/vos (espectro estreito) U/lizar associação de fármacos quando houver necessidade de tratamento prolongado. as infecções por microorganismos notáveis pelo desenvolvimento de resistência (S. aureus, E. coli, M. tuberculosis, Proteus) devem ser tratadas intensivamente Prevenção da resistência à an-bió-cos
Compartilhar