Antibioticos e quimioterapicos

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Antibióticos e outros agentes 
quimioterápicos 
 
Profa. Bruna Alexandrino 
Microbiologia Geral 
Quimioterapia 
Tratamento de doenças com substâncias 
químicas 
Agentes quimioterápicos 
 
Antibióticos 
 
Sintetizados em 
laboratórios 
 
Histórico 
• Utilizada há vários séculos 
• Quinina => 1630 => tratamento da malária 
• Mercúrio => 1495 => sífilis 
• Início do século passado é que teve maior 
desenvolvimento dos quimioterápicos 
Cinchona 
• Paul Ehrlich (1907) – sintetizou o primeiro composto químico que 
curava uma doença sem intoxicar o paciente => salvarsan 
 
• 1927, Alexandre Fleming descobriu a penicilina 
 
• Gerhard Domagk (1935) – descobriu um corante => Prontosil – efetivo 
em infecções estreptocócicas 
– Prontosil => sulfonamida 
 
• Em 1945 – cientistas haviam descoberto milhares de derivados da 
sulfanilamida, denominados coletivamente de sulfonamidas 
 
• Desde 1940 até nossos dias muitos outros antibióticos têm sido 
isolados e identificados 
Histórico 
Colônia de Penicillium Área de inibição 
Colônia 
bacteriana 
Histórico 
Características ideais de um quimioterápico 
 
• Matar ou inibir agente patogênico 
• Inibir os microrganismos de forma eficiente => 
evitar resistência 
• Não produzir efeitos colaterais indesejáveis 
• Não atuar sobre a microbiota 
• Não ser suscetível a acidez estomacal (via oral) 
ou proteínas presentes na corrente sanguínea 
(parenteral) 
• Ser solúvel nos fluidos corporais 
• Ser capaz de alcançar concentrações suficientes 
nos tecidos ou no sangue do paciente 
Classificação dos antibióticos 
• Estrutura química do antimicrobiano 
 
• Tipo de microrganismos sobre os quais ele é 
efetivo 
 
• Efeito provocado no microrganismo 
ANTIBIÓTICOS 
QUIMIOTERÁPICO 
SEM DOSE 
QUIMIOTERÁPICO 
BACTERIOCINA 
Definições 
Substância produzida por microrganismos (bactéria 
ou fungo) que age sobre outros microrganismos. 
Ex: Penicilina 
Substância produzida por bactérias ou fungos que 
atuam sobre a mesma espécie. Ex: Latenina 
Substância química que atua sobre microrganismos 
em doses ínfimas Ex: Sulfonamidas 
Antissépticos seres animados 
 (lavar as mãos – campo cirúrgico) 
Desinfetantes seres inanimados 
 (balcões, bisturi, etc.) 
Definições 
SINTOBIOTICO 
FITONCIDA 
Termo utilizado para designar os antibióticos 
obtidos pela síntese química (estrutura química 
idêntica a natural) 
Ex: Cloranfenicol síntese química 
 
Substância produzida por vegetais superiores 
que atuam sobre microrganismos. 
Ex: Eugenol = cravo da índia 
 
Definições 
Classificação baseada na estrutura química 
• β-lactâmicos: 
– Possuem núcleo básico comum: anel β-lactâmico 
 
• Representados por: 
– Penicilinas 
– Monobactâmicos 
– Cefalosporinas 
– Carbapenes 
 
 
 
Penicilinas 
• Existem várias 
• Estrutura central ácido 6-aminopenicilânico 
 
• Penicilinas naturais: 
• produzidas por fungo do gênero Penicillium 
• Inativadas por β-lactamases 
Penicilina G Penicilina V 
• Semi-sintéticas 
– Anel central 6-aminopenicilânico produzido por fungos 
• Adição de várias cadeias laterais 
 
• Representantes: 
• Meticiclina 
• Ampicilina 
• Carbenicilina 
• Amoxicilina 
• Oxacilina 
 
 
Penicilinas 
Monobactâmicos 
• Produzidas por bactéria gram-negativa => 
Chromobacterium violaceum 
• Ativos contra bactérias gram-negativas 
• Ex. Aztreonam 
Cefalosporina 
• Diferem da penicilina pelo núcleo básico => 7-
aminocefalosporânico 
• Produzidas por fungos marinhos => 
Cephalosporium => Acremonium 
• Representantes 
– Cefalotina 
– Cefotaxima 
 
– Largo espectro 
Carbapenens 
• Produzidos pelos Streptomyces cattleya 
• Imipenem => carbapenens semi-sintéticos 
– Amplo espectro 
– Aeróbias 
– Anaeróbias 
– Gram-positivas 
– Gram-negativas 
– Incluíndo as que produzem β-lactamases 
Macrolídeos 
• Grande anel lactona + aminoaçúcares 
• Produzido por Streptomyces erythreus 
• Ativo contra: 
– Bactérias Gram-positivas 
– Algumas Gram-negativas 
– Incluíndo espiroquetas patogênicos 
– Ação parecido com as penicilinas porém não são destruídos 
pelas penicilinases 
 
• Representante: 
• Eritromicina 
 
Aminoglicosídeos 
• Constituídos por: 
• Aminoaçúcar + aminociclitol (estrutura em forma de anel) 
 
• Representantes: 
 
• Estreptomicina => Streptomyces griseus 
– Inibe diversos microrganismos resistentes a sulfonamidas e 
penicilinas 
– Efetivas contra muitas gram-negativas e algumas gram-
positivas 
 
• Neomicina 
– O mais tóxico dos membros dos aminoglicosídeos 
 
Tetraciclinas 
• Possuem anel naftaleno 
• Diferem-se no grupo químico que se liga ao anel 
• Produzidas por Streptomyces 
• Ativas contra gram-positivas e negativas 
• Representantes: 
– Clortetraciclina 
– Oxitetraciclina 
– Tetraciclina 
– Doxiciclina 
– Minociclina 
 
Polipeptídeos 
• Os membros apresentam uma cadeia de 
aminoácidos 
• Produzidas por Bacillus 
• Representantes: 
– Bacitracinas 
• Gram-positivas 
– Polimixinas 
• Gram-negativas 
– Ambas são tóxicas 
Polienos 
• Representados por grupos que contém três ou mais ligações 
covalentes entre os átomos de carbono 
• Representantes: 
– Nistatina: produzida por Streptomyces noursei 
• Utilizada para combater fungos 
• Tóxica para tecido humano - utilizada para tratamento 
de infecções de pele e boca 
 
– Anfotericina B: produzida por Streptomyces nodosus 
• Utilizada para combater fungos 
• Infecções internas graves 
• Tóxica para rins 
 
Cloranfenicol 
• Estrutura simples comparado aos demais 
antibióticos 
• Produzido por Streptomyces venezuelae 
• Largo espectro 
• Uso limitado => anemia aplástica 
Mecanismos de ação dos antibióticos 
• Principais pontos de ação: 
1. Inibição da síntese de peptideoglicano da 
parede celular 
– Ex. penicilinas e cefalosporinas 
2. Lesão da membrana citoplasmática 
– Ex. polimixinas, nistatina e anfotericina 
3. Interferência na síntese de ácido nucleico e 
proteínas 
– Estreptomicina, tetraciclinas, cloranfenicol. 
eritromicina e rifamicina 
 
1. Inibidores da síntese da parede celular 
Afetam a síntese de componentes do 
peptideoglicano 
Absorção de água 
Aumento de volume 
Rompimento 
celular 
2. Inibem as funções da membrana 
citoplasmática 
• Antibióticos polipeptídeos 
 
 
 
 
 
 
• Polienos 
• Atuam nos esteróis da membrana 
Alguns rompem os fosfolipídeos presentes na 
membrana 
Destrói características de 
permeabilidade 
 
Morte celular 
3. Inibem a síntese de ácidos nucleicos 
• Interferem nas etapas de biossíntese de DNA e RNA 
• Estreptomicina: se liga ao ribossomo bloqueando a etapa 
inicial de tradução 
• Tetraciclinas: se liga aos ribossomos impedindo que as 
moléculas de aminoácidos-tRNA se liguem ao complexo 
mRNA-ribossômico 
• Cloranfenicol e eritromicina: se ligam ao ribossomo 
impedindo a reunião dos amoniácidos na cadeia proteica 
• Rifamicina:bloqueia síntese proteica bacteriana pela inibição 
da RNA polimerase DNA dependente que transcreve o DNA 
em mRNA 
Desenvolvimento de bactérias resistentes 
aos antibióticos 
bactérias 
mutantes 
sensíveis resistentes 
• v Capaz de produzir quantidades suficientes de enzima que destrói ou modifica a 
estrutura do antibiótico 
Antibióticos incapazes de penetrar nasuperfície da célula bacteriana 
A bactéria pode possuir via bioquímica alternativa que desvia a reação 
particular que é inibida pelo antibiótico 
As bactérias podem produzir tipos de enzimas, ribossomos ou outros 
componentes celulares que não são afetados pelo antibiótico 
Desenvolvimento de bactérias resistentes 
aos antibióticos 
Transferência de resistência aos 
antibióticos 
• No início o desenvolvimento de microrganismos resistentes 
era raro 
 
• Com a ampla utilização dos antibióticos a resistência tornou-
se um grande problema 
– Microrganismos sensíveis foram eliminados sobrando os 
resistentes 
 
 
Resistência a antibióticos 
• Mutação => um único gene 
– Baixa frequência 
 
• Conjugação 
– Resistência transmitida 
• alta frequência 
 
• Grande problema no tratamento de enfermidades 
Resistência a antibióticos 
• Minimizados por: 
 
• Evitar uso indiscriminado de antibióticos 
• Utilizar dosagens altas de um antibiótico apropriado 
para dominar a infecção rapidamente 
• Utilizar combinação de antibióticos de eficiência 
comprovada 
• Mudar para um antibiótico diferente tão logo um 
organismo mostre sinais de resistência àquele 
utilizado inicialmente 
Agentes quimioterápicos sintéticos 
• Produzido em laboratórios 
• Representados por: 
– Sulfonamidas 
– Trimetoprim 
– Nitrofuranos 
– Isoniazida 
– Ácido nalidíxico 
Sulfonamidas 
• Todas sulfonamidas apresentam a mesma estrutura central 
• Diferem uma das outras pela adição de outros grupos 
químicos na estrutura básica 
– Semelhante ao ácido paraminobenzóico (PABA) 
 
• PABA => ácido tetraidrofólico (THFA) 
– Necessitam para sintetizar aminoácidos e timidina (componente 
essencial do DNA) 
 
• As sulfonamidas por serem muito parecidas são utilizadas 
pela bactéria e acabam inibindo a produção do THFA 
Nitrofuranos 
• Inibem a síntese de proteínas 
• Efetivos 
– contra bacilos entéricos Gram-negativos 
– Enterococos 
– Alguns Protozoários 
– Alguns fungos 
Isoniazida 
• Principal agente quimioterápico utilizado no 
tratamento da tuberculose 
 
• Bloqueia competitivamente reações químicas e 
reações bioquímicas que envolvem a co-enzima NAD 
e vitamina B6 
Quinolônicos 
• Inibem a síntese de DNA em bactérias gram-
negativas (DNA girase) 
• Representantes: 
– Ácido nalidíxico 
– Cinoxacina 
– Ciprofloxacina 
– norfloxacina 
Outras aplicações dos antibióticos 
• Principal utilização: 
– Combater doenças nos homens e animais 
– Doenças em plantas 
 
• Outras utilidades: 
– Suplementação de ração animal 
– Inibição de bactérias em culturas de tecidos 
– Preparação de meios de culturas seletivos 
Suplemento de ração animal 
• Estimulantes de crescimento em rações de 
aves e gados 
• Tetraciclinas ou penicilinas: 5 a 20g/ton. => 
aumento na taxa de crescimento em torno de 
10% 
 
• Pode gerar resistência aos microrganismos 
Antibióticos utilizados como aditivos em 
meios de cultura microbiológicas 
• Meios e ovos embrionados utilizados para cultura de vírus 
 
• Utilizados para produzir meios de culturas seletivos para 
determinadas bactérias 
Teste de sensibilidade a antimicrobianos 
• Finalidade: determinar os antibióticos mais 
adequado para o tratamento eficaz de uma 
doença 
 
• Feitos “in vitro” pode mascarar o que realmente 
ocorre “in vivo” 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO 
INIBITÓRIA MÍNIMA 
4 8 16 32 64 128 256 
 
COM TURVAÇÃO COM TURVAÇÃO SEM TURVAÇÃO 
SUBCULTURAS EM MEIO COM ÁGAR 
Concentração bactericida mínima??? 
Concentração inibitória mínima ????