Fármacos antimicrobianos

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Fármacos antimicrobianos 
Espectro de atividade antimicrobiana
 Agente Antimicrobiano: Composto químico que mata ou inibe o 
crescimento de microrganismos, podendo ser natural ou sintético.
• Agentes Quimioterápicos (Antimicróbicos): Agentes químicos, 
naturais ou sintéticos, usados no tratamento de doenças. Atuam 
matando ou inibindo o desenvolvimento dos microrganismos, em 
concentrações baixas o suficiente para evitar efeitos danosos ao 
paciente.
Conceitos
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Espectro de atividade 
antimicrobiana
• Toxicidade seletiva
• Antifúngicos e antiprotozoários/helmintos
• Em nível celular, esses organismos se assemelham às 
células humanas muito mais intimamente do que as células 
bacterianas.
Danificam a 
célula do 
hospedeiro 
capacidade de 
atuar seletivamente 
sobre o 
microrganismo, sem 
provocar danos ao 
hospedeiro
•Amplo espectro x restrito espectro
• Espectro restrito de atividade microbiana
• penicilina G: afeta bactérias Gram-positivas, mas apenas algumas 
poucas bactérias Gram- negativas. 
• antibióticos de amplo espectro.
• Qual a vantagem dos antibióticos de amplo espectro em relação aos 
de restrito espectro?
• E a desvantagem????
Toxicidade seletiva de ação antibacteriana 
Fármacos: 
pequenos e 
hidrofílicos pra 
atravessar os 
canais de 
porinas
Ação dos fármacos 
antimicrobianos
• Bactericidas: destruição 
direta
• Bacteriostáticos: impedem o 
crescimento 
• Vários são os possíveis alvos para os agentes antimicrobianos. 
• O conhecimento dos mecanismos de ação destes agentes permite 
entender sua natureza e o grau de toxicidade seletiva de cada droga.
Mecanismos de ação dos antimicrobianos
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Mecanismos de ação 
• Os fármacos antimicrobianos têm como alvo determinadas funções 
essenciais do microrganismos. 
• Os mecanismos de ação incluem:
• 1.Inibição da síntese da parede celular
• 2.Inibição da síntese proteica
• 3.Inibição da síntese de ácidos nucleicos
• 4.Danos à membrana plasmática 
• 5.Inibição da síntese de metabólitos essenciais. 
não devem interferir com 
as funções essenciais do 
hospedeiro do 
microrganismo
Mecanismos de 
ação dos 
antimicrobianos
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http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_c
ontrole/opas_web/modulo1/macrolideos3.htm#
1.Inibição da síntese da Parede Celular:
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seletivos, 
apresentando um 
elevado índice 
terapêutico.
ß-lactâmicos possui em comum 
no seu núcleo estrutural o anel 
ß-lactâmico, o qual confere 
atividade bactericida.
que interage com proteínas 
denominadas PBPs (Penicillin
Binding Protein), inibindo a 
enzima envolvida na 
transpeptidação, responsável 
pela ligação entre as cadeias 
de tetrapeptídeos do 
peptideoglicano: perda na 
rigidez da parede celular
Penicilina: exemplo clássico
• Age sobre o processo de síntese:
• apenas células que estejam crescendo ativamente são afetadas por 
esses antibióticos.
Por que as penicilinas não afetam as 
células humanas?
2.Inibição da síntese proteica
• https://youtu.be/thufkt23AEc
• Síntese proteica: comum a todas as células: 
• Eucariotas – ribossomos 80S
• Procariotas – 70 S
• Diferença razão da toxicidade seletiva dos antibióticos que afetam a síntese 
proteica.
• Contudo: mitocôndrias também contem ribissomos 70S
• Assim, antibióticos que afetem os ribossomos 70 S podem causar efeitos 
adversos nas células do hospedeiro 
Cloranfenicol
Eritromicina
estreptomicina 
tetraciclinas
https://youtu.be/thufkt23AEc
3.Ligação à Membrana Citoplasmática 
• menor grau de toxicidade seletiva.
Polimixinas
• Ligam-se à membrana, entre os fosfolipídeos, alterando sua 
permeabilidade (detergentes). São extremamente eficientes contra 
Gram negativos, pois afetam tanto a membrana citoplasmática como 
a membrana externa.
Retirada de Ca e Mg:
aumenta de permeabilidade da 
membrana
perda de conteúdo celular e 
morte da bactéria
http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/o
pas_web/modulo1/macrolideos3.htm#
Ionóforos
Moléculas hidrofóbicas que se imiscuem na Membrana citoplasmática, 
permitindo a difusão passiva de compostos ionizados para dentro ou 
fora da célula
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4. Inibição da síntese de ácidos nucleicos
• Vários antibióticos interferem nos processos de replicação e 
transcrição do DNA nos microrganismos. Alguns fármacos com essa 
atividade apresentam utilidade extremamente limitada, pois também 
interferem no metabolismo do DNA e do RNA de mamíferos.
• Novobiocina: se liga a DNA girase, afetando o desenovelamento do 
DNA, impedindo sua replicação.
quinolonas: Inibem a DNA girase, afetando a replicação, transcrição e 
reparo.
Rifampicina: Ligação à RNA polimerase DNA-dependente, bloqueando 
a transcrição.
Exemplo: quinolonas
Inibem a atividade da DNA girase ou 
topoisomerase II, enzima essencial à 
sobrevivência bacteriana. 
A DNA girase torna a molécula de DNA 
compacta e biologicamente ativa. 
Ao inibir essa enzima, a molécula de DNA 
passa a ocupar grande espaço no interior da 
bactéria e suas extremidades livres 
determinam síntese descontrolada de RNA 
mensageiro e de proteínas, determinando a 
morte das bactérias.
http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/o
pas_web/modulo1/macrolideos3.htm#
5. Inibição da síntese de metabólitos 
essenciais
• Antagonismo metabólico: inibição competitiva.
• sulfanilamida (fármaco sulfa) e o ácido paraminobenzoico (PABA
síntese de ácido fólico: vitamina que atua como 
coenzima para a síntese de bases purínicas e 
pirimidínicas de ácidos nucleicos e de muitos 
aminoácidos
Fármacos antimicrobianos comumente 
utilizados
• Parede celular: alvo preferido de antibacterianos 
O termo penicilina refere-se a um grupo formado por 
mais de 50 antibióticos quimicamente relacionados
estrutura central 
comum, contendo 
um anel -lactâmico, 
chamado de 
núcleo.
Os tipos de penicilina são 
diferenciados pelas cadeias 
laterais químicas associadas aos 
seus núcleos.
Elas impedem a ligação cruzada entre peptideoglicanos, o que 
interfere nos estágios finais da construção das paredes celulares, 
principalmente de bactérias gram-positivas
Penicilinas naturais
• Penicilina G: protótipo de todas as penicilinas
• Requer injeção 
• espectro de atividade restrito
• fármaco de escolha contra a maioria dos estafilococos, estreptococos 
e diversas espiroquetas. 
• Quando inoculada pela via IM:
• Rapidamente excretada do organismo dentro de 3 a 6 horas
• Penicilina V (administrada oralmente):
• estável na acidez estomacal
Penicilina procaína 
(penicilina G + procaína)
Retida 24 h
Pico 4h
Penicilina benzatina
(benzatina e da penicilina G)
extraídas de culturas 
do bolor Penicillium
Desvantagens das penicilinas naturais 
• Estreito espectro de atividade
• Suscetibilidade a penicilinases
enzimas produzidas por muitas bactérias, 
principalmente espécies de Staphylococcus, 
que clivam o anel -lactâmico da molécula de 
penicilina
β-lactamases
Mecanismo de resistência aos ß-lactâmicos
Três formas principais pelas quais as bactérias apresentam resistência aos 
antimicrobianos ß–lactâmicos:
A. Produção de ß–lactamases: é o meio mais eficiente e comum das bactérias se 
tornarem resistentes aos antimicrobianos ß–lactâmicos;
B. Modificações estruturais das proteínas ligadoras de penicilina (PLP) codificadas 
pelo gene mecA;
C. Diminuição da permeabilidade bacteriana ao antimicrobiano através de mutações 
e modificações nas porinas, proteínas que permitem a entrada de nutrientes e 
outros elementos para o interior da célula.
Penicilinas semissintéticas
• Mais resistentes a penicilinases
• Maior espectro de ação
• Parte produzida pelo bolor
• Parte adicionada sinteticamente 
Penicilinas resistentes à penicilinase
• Resistência das infecções estafilocócicas ao tratamento com 
penicilinas 
• Gene da β-lactamase codificado em plasmídeos.
• Penicilina semissintética meticilina: Resistencia surgiu rapidamente 
• Staphylococcusaureus resistente à meticilina,do inglês methicillin-
resistant Staphylococcus aureus (MRSA)
Penicilinas de espectro estendido
• bactérias Gram-negativas e também contra Gram-positivas
• Embora elas não sejam resistentes a penicilinases.
• As primeiras penicilinas dessa categoria foram as aminopenicilinas, 
como a ampicilina e a amoxicilina
carbenicilina e a ticarcilina
Quando tornou comum a 
resistência
atividade contra bactérias Gram-negativas
ativos contra Pseudomonas aeruginosa
adições mais recentes à 
família das penicilinas: 
mezlocilina e a azlocilina. 
resultantes da modificação da 
estrutura da ampicilina
Penicilinas associadas a 
inibidores da -Lactamase
• clavulanato de potássio (ácido 
clavulânico)
• produzida por um estreptomiceto
• clavulanato de potássio é um 
inibidor não competitivo da 
penicilinase sem qualquer ação 
antimicrobiana própria.
Carbapenemos
• Inibem a síntese da parede celular 
• Espectro de atividade extremamente amplo. 
• Primaxina: combinação de imipenem e cilastatina
• Altamente resistente às betalactamases
• útil para infecções graves polimicrobianas e hospitalares
• 2007: doripenem
• Especialmente útil contra infecções por Pseudomomas aeruginosa.
Imipenem
Atividade > Gram 
Positivos 
Meropenem
Atividade > 
Gram 
negativos 
ativa contra 
98% de todos 
os organismos 
isolados de 
pacientes 
hospitalizados
Mecanismo de resistência
• Mecanismo de resistência
Devido a discretas diferenças, com relação ao mecanismo de 
resistência, podem ser encontradas amostras sensíveis a um 
carbapenem e resistentes ao outro. 
• Esse fenômeno é relativamente raro e relacionado a mecanismo 
de resistência que envolve as porinas, mas tem sido descrito 
principalmente em cepas de Pseudomonas aeruginosa.
Monobactamos
• nova classe de antibióticos (1981) 
• apenas um único anel -lactâmico, em vez do duplo anel convencional
• toxicidade excepcionalmente baixa 
• Afeta apenas determinadas bactérias gram-negativas, incluindo as 
pseudomonadas e E. coli.
Cefalosporinas: inibem a síntese da parede celular 
de forma essencialmente similar à ação das 
penicilinas. 
• Estrutura:
• núcleo das cefalosporinas assemelha-se àquele das penicilinas
• As cefalosporinas inibem a síntese da parede celular de forma 
essencialmente similar à ação das penicilinas
• O seu uso é mais amplamente disseminado do que qualquer outro 
antibiótico -lactâmico. 
• Classificação: em gerações 
• Referem à atividade antimicrobiana e características 
farmacocinéticas e farmacodinâmicas e não necessariamente à 
cronologia de comercialização.
Cefalosporinas de primeira geração:
•
São muito ativas contra cocos gram-positivos
•Atividade moderada contra
•E. coli, Proteus mirabilis e K. pneumoniae
•Não têm atividade contra H. influenzae
•não agem contra estafilococos resistentes à oxacilina, 
pneumococos resistentes à 
penicilina, Enterococcus spp. e anaeróbios.
Podem ser usadas durante a gestação.
Cefalexinas de primeira geração
cefalotina (IV)
cefazolina (IV/IM)
cefalexina (VO)
cefadroxila (VO)
Cefalosporinas de segunda geração:
Em relação às de primeira geração
Apresentam uma maior atividade contra
H. influenzae, Moraxella catarrhalis, Neisseria meningitidis, Neisseria 
gonorrhoeae e em determinadas circunstâncias aumento da atividade 
“in vitro” contra algumas enterobacteriaceae.
Drogas disponíveis no Brasil: cefoxitina (cefamicina), cefuroxima, 
cefuroxima axetil e cefaclor.
Cefalosporinas de terceira geração:
São mais potentes contra bacilos Gram-negativos facultativos
Atividade antimicrobiana superior contra S. pneumoniae (incluindo 
aqueles com sensibilidade intermediária às penicilinas)
S. pyogenes e outros estreptococos.
Com exceção da ceftazidima, apresentam atividade moderada contra 
os S. aureus sensível à oxacilina, por outro lado, somente a ceftazidima
tem atividade contra P. aeruginosa.
Drogas disponíveis no Brasil: No Brasil só estão disponíveis 
cefalosporinas de terceira geração na apresentação parenteral 
(ceftriaxona, cefotaxima e ceftazidima)
Cefalosporinas de quarta geração
conservam a ação sobre bactérias Gram-negativas, 
incluindo atividade antipseudomonas
além de apresentarem atividade
contra cocos Gram-positivos, especialmente 
estafilococos sensíveis à oxacilina.
Atravessa as meninges quando inflamadas.
Também são resistentes às ß-lactamases e pouco 
indutoras da sua produção.
Droga disponível no Brasil: cefepima.
Antibióticos polipeptídicos
• Bacitracina:
• contra bactérias Gram-positivas, como estafilococos e estreptococos
A bacitracina inibe a síntese da 
parede celular bacteriana em uma 
fase anterior àquela em que a 
penicilina e a cefalosporina agem
uso é restrito à 
aplicação tópica 
para infecções 
superficiais.
antibióticos glicopeptídicos: vancomicina 
• Derivados de uma espécie de Streptomyces encontrada nas selvas de 
Bornéu.
• espectro de atividade bastante restrito, que se baseia na inibição da síntese 
da parede celular
• última linha de defesa antibiótica no tratamento de infecções por 
Staphylococcus aureus que são resistentes a outros antibióticos.
• Surgimento de enterococos resistentes à vancomicina (VRE, de 
vancomycin-resistant enterococci).
• O surgimento de patógenos resistentes à vancomicina, deixando poucas 
alternativas efetivas disponíveis, é considerado uma emergência médica.
Esses patógenos 
gram-positivos 
oportunistas são 
particularmente 
problemáticos 
em ambientes 
hospitalares
Referências 
• http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm
_controle/opas_web/modulo1/macrolideos3.htm
• http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm
_controle/opas_web/modulo3/mecanismos.htm
• Tortora, Gerard J. Microbiologia [recurso eletrônico] / Gerard J. 
Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case ; tradução: Danielle Soares 
de Oliveira Daian, Luis Fernando Marques Dorvillé ; revisão técnica: 
Flávio Guimarães da Fonseca, Ana Paula Guedes Frazzon, Jeverson
Frazzon. – 12. ed. – Porto Alegre : Artmed, 2017.
http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/opas_web/modulo1/macrolideos3.htm
http://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/opas_web/modulo3/mecanismos.htm