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Origem Os antibióticos são produzidos por microrganismos visando garantir sua proteção, o seu desenvolvimento e a perpetuação da espécie; o homem usa com fins terapêuticos esta capacidade que alguns microrganismos têm de produzir antibióticos. conceitos Os antimicrobianos ou anti-infecciosos são substâncias químicas usadas para combater os microrganismos. • Estes agentes podem ser inespecíficos ou específicos. Os antimicrobianos inespecíficos atuam nos microrganismos em geral, quer sejam patogênicos, ou não; pertencem a este grupo os antissépticos e os desinfetantes. Os antimicrobianos específicos atuam em microrganismos responsáveis pelas doenças infecciosas que acometem os animais; são os quimioterápicos e os antibióticos. • Atualmente, o uso do termo quimioterápico foi ampliado, sendo empregado também com outra conotação, referindo-se a medicamentos que não são usados para o tratamento de processos infecciosos. Por exemplo, no tratamento das neoplasias, é comum se referir ao uso de quimioterápicos, indicando o emprego de substâncias químicas que vão atuar no tumor, para diferir do uso de um agente físico, a radioterapia. Por isso, nos dias de hoje, há uma tendência de se abandonar o emprego do termo quimioterápico quando se tratar do combate a agentes infecciosos. O termo antibiótico (do grego anti, contra; e bio, vida) foi introduzido por Selman Abraham Waksman, para definir substâncias químicas produzidas por microrganismos que têm a capacidade de, em pequenas doses, inibir o crescimento ou destruir microrganismos causadores de doenças. Posteriormente, houve necessidade de ampliar este conceito, pois tornou-se possível obtê-los por síntese laboratorial parcial ou total. Conceitos • Antibióticos Substâncias químicas (medicamentos) produzidas por microrganismos, ou os seus equivalentes sintéticos, que têm a capacidade de, em pequenas doses, inibir o crescimento (bacteriostático, fungistático etc.) ou destruir (bactericida, fungicida etc.) microrganismos causadores de doenças. • Antibióticos biossintéticos São aqueles que são obtidos a partir de cultura de microrganismos, à qual acrescentam-se substâncias químicas capazes de alterar a estrutura molecular do antibiótico que está sendo produzido; como exemplo, tem-se a penicilina V (fenoximetilpenicilina). • Antibióticos semissintéticos São obtidos em laboratório acrescentando-se radicais químicos ao núcleo ativo de um antibiótico isolado de um meio de cultura, no qual cresce um microrganismo; são exemplos as penicilinas semissintéticas oxacilina, ampicilina, amoxicilina etc. • Sintobióticos Antibióticos obtidos exclusivamente por síntese laboratorial, tanto parcial como total, porém a partir do estudo dos precursores obtidos de microrganismos; por exemplo, o cloranfenicol que atualmente tornou-se mais barato produzi-lo exclusivamente por síntese laboratorial. É um termo em desuso nos dias de hoje. Antimicrobianos na veterinária • Usados mais amplamente na medicina veterinária do que na humana. Os antimicrobianos inespecíficos, por exemplo, os desinfetantes, são usados para: • auxiliar na limpeza e na desinfecção das instalações zootécnicas a fim de garantir a sanidade dos animais alojados, • na desinfecção de equipamentos e materiais que entram em contato com produtos de origem animal na indústria de alimentos e em equipamentos cirúrgicos, entre outros usos. Os antimicrobianos específicos, além de usados com finalidade terapêutica e profilaticamente, são ainda (na veterinária) usados na metafilaxia e como aditivo zootécnico melhorador do desempenho (antigamente chamado de promotor do crescimento). • O uso terapêutico é aquele no qual o antimicrobiano é administrado ao animal ou rebanho que apresenta uma doença infecciosa, visando controlar a infecção existente. • Na profilaxia, o uso do antimicrobiano é somente uma medida preventiva, na qual o médico veterinário quer garantir a proteção contra uma possível infecção. Exemplo: o animal é submetido a uma cirurgia empregando medidas assépticas e se deseja proteger o animal contra agentes infecciosos; O emprego profilático de antimicrobianos pode ser feito para um único animal ou para um grupo de animais e é largamente aceito para a profilaxia cirúrgica em animais. • O uso metafilático de antimicrobiano é feito quando em um rebanho há alguns animais com determinada doença infecciosa e o antimicrobiano é empregado visando prevenir a instalação da doença clínica em todos os animais do grupo. É uma situação em que se usam doses e duração de tratamento idênticas àquelas do uso terapêutico. O uso metafilático de antimicrobianos é também chamado de tratamento de animais em risco ou ainda tratamento de animais em contato. Nessa situação o antimicrobiano pode ser administrado ao rebanho em ração, comida ou água, por facilidade de manejo. • Como aditivo zootécnico melhorador do desempenho, os antimicrobianos visam diminuir a mortalidade, melhorar o crescimento e a conversão alimentar. Atualmente, tem se questionado bastante esse uso dos antimicrobianos, pois seu uso prolongado na ração favorece o desenvolvimento da resistência bacteriana. Para esse uso geralmente a administração do antimicrobiano é feita na ração, em dose em geral 5 a 10% daquela que seria usada terapeuticamente, caso fosse permitido seu uso com essa finalidade (os antimicrobianos de uso terapêutico não devem ser usados como aditivos e vice versa). Classificação: Ação biológica Podem ser classificados em bactericida ou bacteriostático. Quando o antimicrobiano inibe a multiplicação da bactéria, mas não a destrói, é chamado de bacteriostático; com a suspensão da exposição ao antimicrobiano a bactéria volta a crescer. Já o antimicrobiano bactericida exerce efeito letal sobre a bactéria, sendo esse efeito irreversível. Da mesma forma são empregados os termos fungistático, fungicida, virustático e virucida. Atualmente, há uma tendência em usar o termo antimicrobiano referindo-se ao uso substâncias químicas que atuam sobre microrganismos patogênicos, causando, portanto, doenças infecciosas, independentemente se são obtidas por síntese laboratorial ou produzidas por seres vivos. Bactericida • Independe da atuação do sistema imunológico, sendo útil para pacientes imunossuprimidos. • Exemplos: penicilina; aminoglicosídeos; cefalosporina; quinolonas Bacteriostático • Depende da atuação do sistema imunológico, portanto só podem ser usados em pacientes com o sistema imunocompetente. • Exemplos: tetracilinas; sulfonamidas; macrolídeos. As atividades bacteriostática e bactericida do antimicrobiano dependem de sua concentração no local. Alguns antimicrobianos inibem o crescimento bacteriano em determinada concentração: • A concentração inibitória mínima (CIM ou MIC, minimum inhibitory concentration), e necessitam de uma concentração maior para matar o microrganismo. E a concentração bactericida mínima (CBM ou MBC, minimum bactericidal concentration). Quanto maior a distância entre esses valores, diz-se que o antimicrobiano tem atividade bacteriostática; por outro lado, quanto mais próximos forem esses valores, diz-se que o antimicrobiano tem atividade bactericida. Alguns antimicrobianos são considerados bactericidas, e outros são considerados bacteriostáticos, mas a atividade sobre a bactéria depende da concentração no local da infecção e do microrganismo envolvido. Exemplo: A penicilina G, em concentrações terapêuticas, tem atividade bactericida, porém em baixa concentração tem atividade bacteriostática. Classificação: Espectro de ação Antibióticos podem variar com respeito a faixa de microrganismos que eles matam ou inibem: • Fármacos de curto espectro:atuam somente em uma faixa limitada de agentes. • Fármacos de largo espectro: atuam em uma faixa de microrganismos ampla. Em resumo: Até agora vimos que os antimicrobianos específicos podem ser subdivididos em três categorias, considerando sua atividade sobre bactérias (antibacterianos), sobre fungos (antifúngicos) ou sobre vírus (antivirais). Os primeiros, por sua vez, podem ser classificados segundo vários critérios como: • estrutura química, ação biológica (bactericida, bacteriostático), • espectro de ação bacteriano (largo espectro, curto espectro, atuação sobre bactérias gram- positivas ou gram negativas) • mecanismo de ação (terapêutico, profilático etc.). Agora veremos a classificação quanto a estrutura química e o mecanismo de ação, que são os critérios empregados para apresentação dos diferentes grupos farmacológicos dos antibacterianos usados em Medicina Veterinária: Classificação: Estrutura química Sulfonamidas e drogas relacionadas - aminas de ácido sulfônicos. • Ex: Sulfametoxazol Quinolonas: derivadas do ácido Nalidixico • Ex: Norfloxacino, Ciprofloxacino (ANTRAX 2001 e 2002) Beta lactâmicos – anel • Ex: Penicilinas, Cefalosporina Tetraciclinas - 4 anéis fundidos • Ex: Doxiciclina Derivados do nitrobenzeno - apresenta um cloro • cloranfenicol Aminoglicosídeo – grupo amino associado glicosídeo • gentamicina e Neomicina Macrolídeos - um anel de lactona • Ex: Eritromicina e Azitromicina Polipeptídicos – proteínas / polímero linear de dois ou mais aminoácidos • Ex: Polimixina B e Bacitracina Glicopeptídeos – peptídeos ligado a carboidratos • Ex: Vancomicina Classificação: Mecanismo de ação Os antimicrobianos possuem 4 tipos de mecanismo de ação, agindo em diferentes lugares das bactérias. São esses: 1. Inibição da síntese da parede celular das gram+: Perda de equilíbrio hidroeletrolítico dentro e fora. 2. Inibição da síntese de proteína (tradução do RNAm): Maiorias dos antibióticos com esse mecanismo de ação tem ação biológica bacteriostática, assim a bactéria sobrevive, porém, não se replica. 3. Inibição da transcrição (RNAm) e replicação (DNA): Inibe síntese de ácidos nucleicos. 4. Injúria na membrana plasmática Associação de antimicrobianos O uso de associações de antimicrobianos no passado já mostrou que pode ocorrer tanto antagonismo como sinergismo ou efeito aditivo. • O antagonismo é observado quando o efeito da combinação de antimicrobianos é significativamente inferior aos efeitos independentes de cada um deles. • O sinergismo é observado quando o efeito da associação é significativamente maior do que aquele de cada um isoladamente. • E uma associação antimicrobiana é aditiva ou indiferente quando os efeitos da combinação de uma associação de antimicrobianos é igual à soma de suas atividades independentes. O sinergismo e o antagonismo entre antimicrobianos não é uma característica absoluta. Essas interações são frequentemente difíceis de serem previstas. O conhecimento do mecanismo de ação dos antimicrobianos pode auxiliar na presunção do tipo de interação que pode ocorrer quando da associação de antimicrobianos. SINERGISMO As associações de antimicrobianos com efeito sinérgico comprovado são: Inibição sequencial de etapas sucessivas do metabolismo da bactéria. • Exemplo: Sulfa + Trimetoprima. Inibição sequencial da síntese da parede celular. • Exemplo: mecilinam + ampicilina. 1. Facilitação da entrada na célula bacteriana de um antimicrobiano por outro (um permite a entrada do outro) • Exemplo: antibiótico betalactâmico + aminoglicosídeo. 2. Inibição de enzimas inativadoras. • Exemplo: ampicilina + ácido clavulânico. 3. Prevenção do surgimento de resistência bacteriana. • Exemplo: eritromicina + rifampicina. ANTAGONISMO As associações de antimicrobianos que mostraram antagonismo são: 1. Competição pelo mesmo sítio de ação • Exemplo: macrolídeos e cloranfenicol); 2. Inibição de mecanismos de permeabilidade celular • Exemplo: aminoglicosídeos e cloranfenicol) 3. Indução de betalactamases por antibióticos betalactâmicos • Exemplo: imipeném e cefoxitina associados aos betalactâmicos mais antigos instáveis à betalactamases Período de carência Os animais de produção que são tratados com antimicrobianos devem receber atenção especial, visando impedir que os resíduos presentes nos produtos de origem animal venham a atingir a espécie humana, causando danos a sua saúde. Deve-se, portanto, obedecer ao período de carência. Período de carência, de retirada, de depleção ou de depuração é o tempo necessário para que o resíduo de preocupação toxicológica atinja concentrações seguras. Ou, ainda, é o intervalo de tempo entre a suspensão da medicação do animal até o momento permitido para abate, coleta de ovos ou mel. Vários fatores contribuem para a determinação do período de carência, dentre eles os constituintes da fórmula farmacêutica, a dose administrada, a via de administração e a espécie animal. Antimicrobiano ideal • Seletivo e bactericida • Alcançar rapidamente o alvo, com boa distribuição no local de infecção. • Espectro estreito (para não afetar a flora saprófita) • Baixo nível tóxico e elevados níveis terapêuticos. • Poucas reações adversas (seja de toxicidade ou alergia). • Várias vias de administração (oral, IV, IM) • Boa absorção • Não deve induzir resistências • Boa relação custo/eficácia (bom e barato). Toxicidade dos antibióticos Alguns fármacos que causam toxicidade local são: tetraciclina, cloranfenicol e cefalosporina. Podem causar irritação gástrica, quando administrados por via oral; dor e abscesso quando administrados por via intramuscular e tromboflebite quando administrados por via intravenosa. A toxicidade sistêmica é baseada de acordo com o índice de toxicidade (IT) . • RAROS • MÉDIO • FREQUENTE Na administração de antimicrobianos dependentes de função renal, haverá necessidade de reduzir a dose (concentração) em pacientes debilitados desta função. • Animais com IR (insuficiência renal) leve: indicados - AMG; vancomicina e cefalosporina. • Animais com IR moderada a grave: indicados – fluorquinolonas e cloritromazol Fármacos para evitar: cefalotina, ácidos Nalidixico e tetraciclinas (exceto doxiciclina). Na administração de antimicrobianos dependentes de função hepática, haverá necessidade de reduzir a dose (concentração) em pacientes debilitados desta função. Fármacos para evitar: tetraciclinas, ácido Naxilíco e estolato de eritromicina. Toxicidade na gestação • Trazem risco para feto : aminoglicosídeos (surdez), tetraciclina(ossos e dentes). • Trazem risco para gestante : tetraciclina (pancreatite, lesão renal) • SEGURO: penicilina, cefalosporina e eritromicina Ação dos antimicrobianos A ação ou não dos antimicrobianos também pode ser influenciada por fatores locais externos e internos. Exemplos: • Pus e secreções: são repletos de fagócitos, células e proteínas que podem se ligar ao fármaco e criar condições desfavoráveis a sua ação. • Hematomas: neles, há a presença de hemoglobinas que podem também se ligar com os fármacos (penicilina, cefalosporina e tetraciclina). • Queda do pH no local (acidez): isso reduz a atividade de macrolídeos e aminoglicosídeos. • Abscesso: compromete penetração do fármaco. • Presença de material necrosado e corpo estranho. Resistência bacteriana A resistência bacteriana pode ser natural ou adquirida. A resistência natural não perturba a terapêutica porque o médico veterinário já sabe que um determinado microrganismo é naturalmente resistente ao antimicrobiano. Por outro lado, a resistência adquirida é uma propriedade nova adquirida por determinada cepa de microrganismo,tornando-o resistente ao antimicrobiano; esta sim traz grandes transtornos na clínica médica. A resistência bacteriana adquirida pode ser por mutação (ocorre por acaso) ou transferência de genes de resistência. A transferência de genes pode ser tanto cromossômica (o gene de resistência é incorporado ao cromossomo da bactéria receptora), como extra cromossômica (através do plasmídio ou fator de resistência, que representa 1% do material genético do cromossomo) e pode ocorrer por: transformação, transdução, conjugação e transposição. Deve ser ressaltado que, quando ocorre a resistência bacteriana, o antimicrobiano atua como agente seletor, isto é, age sobre as bactérias sensíveis e observa-se, consequentemente, a proliferação das resistentes. A resistência adquirida pode ser a um único antimicrobiano, a alguns agentes dentro de uma mesma classe de antimicrobiano ou até mesmo aos agentes de diferentes classes. Mecanismo de resistência Vários mecanismos de resistência aos antimicrobianos foram identificados nas bactérias e classificados em quatro categorias: 1. Redução da permeabilidade da célula bacteriana ao antimicrobiano: observada em Enterobacter aerogenes e Klebsiella spp. resistentes a imipeném (antibiótico betalactâmico) devido à redução da formação de porina (proteína transmembrana que permite a passagem de substâncias para o interior da bactéria). 2. Inativação do antimicrobiano antes ou após sua penetração no microrganismo: observada em Enterobacteriaceae que promovem a acetilação do cloranfenicol ou a produção de betalactamases que inativam os antibióticos betalactâmicos; e ainda, bactérias gram negativas e gram positivas que promovem fosforilação, adenilação e acetilação dos aminoglicosídeos. 3. Modificação do alvo no qual age o antimicrobiano ou aquisição de uma via alternativa: observada em bactérias gram positivas que protegem o ribossomo da ligação com tetraciclina; em Staphylococcus aureus que alteram as proteínas de ligação das penicilinas impedindo a ação de oxacilina e meticilina; e de Mycobacterium spp. que modificam as proteínas ribossômicos levando à perda da atividade da estreptomicina. Tem - se ainda como exemplo as bactérias gram negativas que podem usar uma via alternativa para contornar o bloqueio da enzima dihidropteroato sintetase inibida pelas sulfas ou ainda da dihidrofolato redutase inibida pela Trimetoprima. 4. Bomba de efluxo que lança para fora da célula bacteriana o antimicrobiano: observada em Escherichia coli e outras Enterobacteriaceae, promovendo o efluxo de tetraciclina e cloranfenicol; e em Staphylococcus spp. levando ao efluxo de macrolídios e estreptograminas Antibióticos e suas doses, indicações, contra- indicações e etc estão no slide.
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