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Antibióticos e resistência bacteriana a drogas Controle de população microbiana in vivo: É o controle do crescimento dos microrganismos envolvendo fármacos no tratamento de doenças infecciosas. Duas classes: Antibiose: é a relação ecológica no qual uma espécie bloqueia o crescimento ou a reprodução de outra espécie. Antibiótico: é uma substância produzida por microrganismos que, em pequenas quantidades, inibe o crescimento de outros microrganismos. O primeiro antibacteriano produzido pelo homem foi a penicilina, descoberta por Alexander Fleming em 1928, a penicilina foi muito importante durante a segunda grande guerra mundial. Resistência a drogas antimicrobianas Em 1940 com o uso de antibióticos, doenças prontamente curadas e já não representava ameaça a vida. Médicos e pesquisadores acreditaram que toda doença infecciosa seria facilmente controlada Porém ocorreu uma constatação de que o emprego terapêutico de um antimicrobiano é seguido em curto espaço de tempo, pelo aparecimento de linhagens bacterianas resistentes e capazes de resistir ao tratamento. Os antimicrobianos constituem uma das mais importantes classes de substâncias produzidas: Naturais: Antibióticos: composto químico produzido por microrganismos, que inibem ou matam outros microrganismos. Sintéticos ou semi- sintéticos: Quimioterápicos: fármacos, sintetizado em laboratório, com ação inibitória contra microrganismos, vírus ou células neoplásicas. Microrganismos produtores de antibióticos Atualmente, antibióticos são facilmente identificados pelo gênero streptomyces.: Produz a maioria dos antibióticos conhecidos. Habitam o solo Atividades das drogas antimicrobianas Atividade bactericida: Diminuição acentuada do número de células viáveis Inibe o crescimento e a divisão do microrganismo sensível. Atividade bacteriostática: Paralisam o metabolismo de microrganismo sensível O número de células viáveis permanece constante por muitas horas. Espectro de atividade antimicrobiana Toxicidade seletiva: Relativamente fácil: diferenças entre células procarióticas e eucarióticas (protozoários, fungos) Vírus: tratamento difícil, informação genética do vírus irá direcionar a célula a produzir mais vírus. Antibióticos de amplo espectro: São drogas que afetam a camada externa lipopólissacarídica de gram-negativas A molécula precisa ser pequena para atravessar as porinas Deve ser hidrofílica, onde as porinas formam canais aquosos Moléculas lipofílicas e grandes possui menor espectro de ação. Penicilina G: Ela é mais eficiente contra gram-positivas Síntese da camada de peptideoglicano: Enzimas que fazem ligação entre as cadeias peptídicas, proteínas ligadoras de penicilina (PBP) As penicilinas exercem sua ação antimicrobiana ao inativarem estas enzimas e impedirem a montagem das cadeias de peptideoglicanos, seguida da morte celular. Propriedades desejáveis para um agente antimicrobiano Toxicidade seletiva: ter a capacidade de destruir o patógeno sem atacar o hospedeiro. Não induzir resistência bacteriana Alcançar níveis bactericidas no organismo e por longos períodos. Não ser alergênico Ser capaz de atingir o sitio de infecção Ter um espectro de ação satisfatório, quando um espectro é muito amplo possui uma desvantagem que é a destruição da microbiota normal e assim abre espaço para infecções oportunistas. Toxicidade seletiva: É a inibição seletiva do crescimento do microrganismo sem danos ao hospedeiro, ou seja, ter capacidade de destruir o patógeno sem atacar o hospedeiro. Ela é obtida explorando as diferenças entre o metabolismo e a estrutura da bactéria e as características das células humanas. Combinações de antimicrobianos Podem ser utilizadas para aumentar o espectro antibacteriano para uma terapia empírica, em tratamentos de infecções polimicrobianas e conseguir atingir um efeito letal sinérgico. O que é o sinergismo? São combinações de dois antimicrobianos que produzem juntos uma intensificada atividade quando comparada com a atividade de cada antimicrobiano separado. Exemplo de combinação: Amoxicilina + ácido clavulânico. Mecanismo de ação dos antimicrobianos 1) Inibição na síntese da parede celular (penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos, monobactãmicos, vancomicina) 2) Inibição na síntese proteica (tetraciclina, estreptomicina, linezolida) 3) Inibição nas funções da membrana (polimicinas, colistina, daptomicina) 4) Inibição da síntese de ácidos nucleicos (quinolonas, rifampicina) 5) Inibição de reações enzimáticas (trimetropim e sulfas) 1) Inibidores da síntese da parede celular: Penicilina: Na estrutura da molécula possui um anel beta lactâmico Afetam principalmente as bactérias gram – positivas Penicilinas naturais: Penicilium- bolor O principal representante é a penicilina G, ela é instável na acidez estomacal, já a penicilina v é mais estável. Estreptococos e estafilococos Desvantagens dessa penicilina: Possui um estreito espectro Penicilinas resistentes a penicilinases: Meticilina e oxacilina – uso foi descontinuado pela resistência, especialmente pela staphylococcus aureus. Semissintéticas- o seu objetivo era aumentar o espectro de ação e reduzir a ação de penicilinases. Penicilinas de espectro estendido Eficazes também contra gram-negativas Amoxicilina e ampicilina- Aminopenicilinas Carbenicilina e ticarcilina- carboxipenicilina Mais eficazes contra gram-positivas e pseudômonas aeruginosas Antibióticos antimicrobianos Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae Álcool- ácido resistentes Apesar das microbactérias não possuírem membrana externa e, por isso, se assemelharem às gram-positivas, seu alto teor lipídico confere as diferenças estruturais importantes na parede. Isoniazida- droga sintética eficaz para tuberculose e inibição da síntese do ácido micólico- componente da parede celular encontrado apenas em microbactérias Etambutol - eficaz apenas contra microbactérias 2) Inibidores da síntese proteica Cloranfenicol Inibe a formação de ligações peptídicas Amplo espectro e baixo custo Pode afetar a medula óssea e causar anemia aplásica Aminoglicosideos Estreptomicina e gentamicina Leva a leitura incorreta do código genético pelo ribossomo Um dos primeiros a apresentar efeito contra gram-negativas Tetraciclinas Produzidos por espécies de streptomyces Interferem na ligação do Rna transportador Eficazes contra gram-positivas e negativas Podem ser eficazes contra clasmidias e riquétsias Amplo espectro Macrolídeos Eritromicina Bloqueio do túnel formado pela leitura do Rna mensageiro no ribossomo Não é capaz de penetrar na parede dos gram-negativos Espectro de ação semelhante à penicilina G Pode ser administrado oralmente Estreptococos e estafilococos Azitromicina e claritromicina Melhor espectro de ação 3) Danos à membrana plasmática Isoniasida e triclosano Droga utilizada na tuberculose Antibacteriano doméstico Polimixina B Eficiente contra gram-negativas, eficiente contra pseudomonas Utilizada no tratamento tópico de infecções superficiais. Certos antibióticos, especialmente aqueles que são compostos por polipeptideos, induzem mudanças na permeabilidade da membrana plasmática, essas mudanças resultam na perda de metabolitos importantes pela célula microbiana. 4) Inibição da síntese de ácidos nucleicos Rifamicinas Inibe a síntese do RNAm mensageiro Muito utilizada contra micobactérias Grande capacidade de penetrar em tecidos, inclusive cerebrospinal e abscessos. Quinolonas e fluoroquinolonas Maior espectro Utilizadas para infecção urinaria e pneumonia 5) Inibição da síntesede metabolitos essenciais Sulfonamidas Um dos primeiros compostos sintéticos Substituídas por drogas mais modernas Bacteriostáticas- estrutura molecular é similar ao ácido paraminobenzóico A sulfa impede a síntese de ácido fólico, por se ligar ao mesmo sitio enzimático. Resistência aos antimicrobianos Capacidade de o microrganismo crescer na presença de uma droga, que, normalmente, limitaria o crescimento ou provoca a morte do microrganismo. Microrganismo resistente cresce na concentração sérica da droga no corpo do hospedeiro. Se uma população de bactérias com poucos indivíduos resistentes for exposta a um antimicrobiano, as bactérias susceptíveis morrerão, mas as resistentes irão sobreviver, ou seja, populações resistentes são selecionadas pelo uso do antibiótico. Intrínseca ou natural: Capacidade de resistir a ação de um antibiótico como resultado de características estruturais e funcionais inerentes. Adquirida: Uma espécie anteriormente sensível torna- se resistente. Mutação ou transferência horizontal de genes. Transferência de genes de resistência A resistência de drogas frequentemente é carregada por plasmídeos. Fatores R- plasmídeos que apresentam genes que conferem resistência a vários antibióticos. Fatores chave na rápida disseminação de genes de resistência Localização de genes de resistência em elementos genéticos móveis Contato entre bactérias em ambientes polimicrobianos Diagnostico inadequado Uso inadequado de antimicrobianos Uso de antimicrobianos em animais .
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