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AGENTES ANTIMICROBIANOS Referências: Black – Cap. 13 Murray – Cap. 17 Koneman – Cap. 17 AGENTES ANTIMICROBIANOS QUIMIOTERAPIA Quimioterápicos: sintetizados em laboratórios Antibióticos: produzidos por seres vivos, maioria é produzida por bactérias do gênero Streptomyces e fungos do gênero Penicillium e Cephalosporium. tratamento de moléstias com substâncias químicas, que podem ser: Bacteriostáticos: inibem o desenvolvimento bacteriano. Bactericidas: sua ação é letal sobre os MO. Bacteriostático X Bactericidas Três vértices (interações) devem ser considerados no estudo dos antimicrobianos: Patógeno Hospedeiro Agente antimicrobiano TOXICIDADE SELETIVA Baseia-se na exploração das diferenças na ESTRUTURA e METABOLISMO dos micro-organismos e da célula hospedeira. A essência da quimioterapia antimicrobiana é matar ou inibir o micro-organismo sem afetar o hospedeiro. A Toxicidade Seletiva ocorre com maior probabilidade nos organismos procariotas do que nos eucariotas, em função do maior grau de diferença com a célula hospedeira. Os vírus são mais dificilmente atingidos pelos agentes microbianos, devido ao seu parasitismo intracelular obrigatório. PROPRIEDADES DESEJADAS DE UM AGENTE ANTIMICROBIANO Propriedades antimicrobianas -toxicidade seletiva -amplo espectro de ação -atividade antibacteriana e antifúgica Propriedades farmacológicas -atóxico para o hospedeiro -meia-vida longa no plasma (1 dose diária) -boa distribuição tecidual (inclusive SNC) -baixa ligação às proteínas plasmáticas -formulações para dosagem oral e parenteral -ausência de interferência com outras drogas AGENTES ANTIBACTERIANOS Classificação dos Agentes Antibacterianos: -Pela ação bactericida ou bacteriostática -Pelo sítio de ação -Pela estrutura química Existem 4 sítios de ação (sítio-alvo) para os antibacterianos: -Síntese da parede celular -Síntese de proteínas -Síntese de ácidos nucléicos -Função da membrana celular I- Antibacterianos que atuam na parede -lactâmicos: penicilinas, cefalosporinas, monobactâmicos e carbapenemas; estas se ligam as proteínas da parede bacteriana, bloqueando a etapa final de síntese da camada de peptídioglicano, resultando na morte bacteriana. II- Antibacterianos que atuam na membrana citoplasmática Polimixinas: atuam como “detergentes catiônicos”, provocando uma desorganização da membrana, com a saída de componentes celulares e morte da bactéria. III- Antibacterianos que atuam na síntese de proteínas Aminoglicosídios, tetraciclina, cloranfenicol, eritromicina, lincomicina e clindamicina; ligam-se às subunidades dos ribossomos, inibindo a síntese proteica por diversos mecanismos. IV- Antibacterianos que atuam na síntese do DNA Metronidazol: é degradado e seus produtos intercalam- se na molécula de DNA, quebrando-a, isto é, impedindo a sua síntese. Derivados quinolônicos e rifampicinas: interferem nas etapas de síntese de DNA. RESISTÊNCIA Causas da resistência aos agentes antibacterianos: -Resistência como resultado de MUTAÇÃO cromossômica -Resistência adquirida através de genes em PLASMÍDIOS transferíveis -Resistência adquirida por TRANSPOSONS (“genes saltadores”) MUTAÇÃO Alterações na estrutura química ou física do DNA, ocasionada por agentes químicos ou físicos (agentes mutagênicos ou genotóxico) Selvagem = organismo não exposto a agente mutagênico Mutante = organismo resultante da ação de agente mutagênico Organismos mutantes podem exibir diferente tolerância a drogas (quimioterápicos e antibióticos) PLASMÍDIO DNA extracromossomais circulares encontradas bacterianas Replicam junto ou separadamente da célula hospedeira, passando às células-filhas (principalmente em situações de estresse, como: mudança de temperatura, carência de certos nutrientes, presença de determinadas substâncias). Os plasmídios podem conferir vantagens seletivas à bactéria, como por ex.: resistência a um antibiótico, informação para degradação de certos substratos, entre outros. TRANSPOSONS São segmentos móveis de DNA, que são movimentados (transpostos), em baixa freqüência dentro do cromossomo. Os transposons estão freqüentemente localizados dentro de um gene particular, gerando mutação neste. Transposons bacterianos são responsáveis pela disseminação de genes responsáveis pela resistência bacteriana aos antibióticos e quimioterápicos de um genoma bacteriano a outro, via plasmídios. A rápida evolução de plasmídeos de resistência, e consequentemente, a sua disseminação entre genomas de bactérias hospitalares, deve-se à transposição desses elementos. MECANISMOS DE RESISTÊNCIA Alteração no sítio-alvo: de maneira a apresentar uma baixa afinidade pelo antibacteriano e permitir o funcionamento normal do metabolismo da bactéria. Alteração no acesso ao sítio-alvo -Permeabilidade celular: aumentado a impermeabilidade da parede celular -Mecanismo de Efluxo (bomba de efluxo): eliminação da droga do interior da célula Produção de enzimas que modificam ou inativam a droga: -Beta-lactamases -Enzimas modificadoras dos aminoglicosídios -Acetil transferases do Cloranfenicol Bomba de efluxo TESTES DE SUSCETIBILIDADE (antibiograma) Após o isolamento do patógeno é possível investigar a interação entre os agentes antimicrobianos e as bactérias isoladas. Os testes de suscetibilidade enquadram-se em duas categorias principais: -Testes de difusão (difisão de disco) -Testes de diluição (MIC) Teste de difusão (Difusão em disco, Antibiograma, Kirby-Bauer) Princípio: observar a resistência ou sensibilidade que uma determinada cepa bacteriana possui frente a antimicrobianos, através de zonas de inibição “in vitro”. O isolado a ser testado é semeado na superfície de um meio sólido (placa de ágar Mueller-Hinton), em uma quantidade previamente padronizada (escala de MacFarlad 0,5) ao qual são colocados discos de papel impregnados com concentrações conhecidas de antibióticos (relacionadas às concentrações séricas necessárias para cada tipo de antibiótico). O antibiótico do disco forma um gradiente de concentração pela difusão no ágar, o que após 24 horas, inibe o crescimento do microrganismo ao redor do disco. O diâmetro do halo formado é o indicador de suscetibilidade do isolado. O tamanho do halo (em mm) é comparado com os organismos de referência (tabela normatizada), e o resultado (que é somente qualitativo) é fornecido como: S = suscetibilidade I = intermediário R = resistência O resultado “I” indica que o isolado é menos suscetível que o normal, mas pode responder a doses mais elevadas ou em locais onde o antibiótico pode estar mais concentrado (p.ex. bexiga). Observar que a escolha dos discos (antibióticos a serem testados) é feita de acordo com a espécie isolada (BGN, BGP, CGP, CGN, Pseudomonas, enterococo, estreptococo). JJ Farmer 1978 CDC Public Health Image Library INTERPRETAÇÃO A determinação do perfil de suscetibilidade de uma bactéria pode fornecer um auxílio muito importante para o clínico. Entretanto pode ocorrer discrepâncias entre as sensibilidades in vitro e in vivo, cabendo ao clínico perceber essas situações e tomar as devidas providências. O perfil de resistência de uma determinada cepa pode ser útil no rastreamento de uma infecção hospitalar ou na identificação da bactéria. INTERFERENTES A execução técnica deste exame está sujeita a várias interferências, por isso deve ser rigorosamente controlada. Entre as causas mais frequentes de erros podemos citar: A análise demais de uma cepa concomitantemente Inóculo muito denso Espessura do ágar fora dos padrões ( não deve ser <4 ou > 6 mm) Discos de antibióticos muito próximos Discos contendo antibióticos hidrolisados Concentração inadequada de íons Ca e Mg no meio MH. Teste de diluição (Teste de MIC = concentração mínima inibitória) Fornece uma estimativa quantitativa da suscetibilidade ao antibiótico. Este teste determina as menores concentrações que inibem o crescimento visível in vitro. Em placas de microdiluição, tubos ou placas, diluições seriadas do antibiótico-teste são preparadas em caldo (ou em meio ágar) e inoculadas com uma suspensão previamente padronizada com o micro-organismo a ser testado. Após 24 h, a MIC é registrada como a maior diluição em que não há crescimento macroscópico. Os testes MIC são mais onerosos em tempo e material, e não são comumente solicitados de rotina. São úteis no controle de infecções difíceis como endocardite bacteriana ou para aqueles que não respondem adequadamente a uma terapia aparentemente adequada. Teste E: é um método alternativo, no qual uma tira de papel filtro é impregnada com um gradiente de antibióticos, e é depositada em uma placa com ágar semeada com o isolado teste. A concentração da tira que inibe o crescimento é o MIC. E-test Uma das vantagens do MIC é que este pode ser ampliado para determinar a CONCENTRAÇÃO BACTERICIDA MÍNIMA (MBC) = menor concentração de antibiótico para destruir o micro-organismo. Para tal, os testes diluídos (MIC) são subcultivados em meio fresco, livre de antibióticos e incubados por mais 24 h. O agente antibacteriano será considerado BACTERICIDA se o MBC for igual ou não superior a 4 vezes o MIC. MBC ou MFC – Concentração Fungicida Mínima Droga I Droga II Droga III 100 50 25 12,5 6,2 3,2 1,6 0,8 0,4 100 50 25 12,5 6,2 3,1 C.tropicalis C.albicans C. parapsilosis Extrato de planta = MFC (g/ml) da Fração 5, Sub-fração 8 SISTEMAS AUTOMATIZADOS O princípio de diluição do MIC é a base de alguns sistemas de testes de suscetibilidade automatizados, que utilizam uma medida da viabilidade bacteriana (turbidez, impedância elétrica, etc) na presença de antibacterianos como sistema indicador. Esses sistemas podem produzir resultados mais rapidamente (5 horas) que os testes convencionais (24 h).
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