Agentes Antimicrobianos: Mecanismos de Ação

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ANTIMICROBIANOS 
• O que são agentes antimicrobianos? 
 
Agentes antimicrobianos podem ser definidos como compostos 
químicos que matam ou inibem o crescimento de microrganismos, eles 
podem ser classificados em naturais ou sintéticos. As diferenças bioquímicas 
entre microrganismos e seres humanos são essenciais para a eficácia dos 
fármacos antimicrobianos, já que eles são seletivamente tóxicos; ou seja, têm 
capacidade de lesar ou matar os microrganismos invasores sem prejudicar as 
células do hospedeiro. A concentração do fármaco precisa ser 
cuidadosamente controlada, pois a toxicidade seletiva é relativa, em vez de 
absoluta, então o fármaco precisa atingir o microrganismo enquanto ainda 
está sendo tolerado pelo hospedeiro (CLARK, 2013). 
No século XX foi descoberta a penicilina por Alexander Fleming e 
houve grandes avanços no desenvolvimento de medicamentos 
antibacterianos. No entanto, tão logo drogas antibacterianas foram 
implantadas, as bactérias responderam, manifestando várias formas de 
resistência (NOGUEIRA et al., 2017). A resistência bacteriana aos 
antimicrobianos é um problema multifatorial com implicações microbiológicas, 
terapêuticas, epidemiológicas e de saúde pública (SCHER, BOTONI e 
COSTA-VAL; 2016). 
 
• Quais os mecanismo de ação dos antimicrobianos? 
Os antimicrobianas podem ser classificadas como bactericidas ou 
bacteriostáticos. Enquanto os fármacos bactericidas atuam, eliminando o 
micro-organismo diretamente, os bacteriostáticos inibem o crescimento e a 
multiplicação bacteriana, possibilitando que as defesas imunológicas do 
hospedeiro eliminem os patógenos (NOGUEIRA et al., 2017). 
Os agentes antimicrobianos, utilizados para o tratamento de infecções 
bacterianas, podem ser classificados, também, de acordo com o principal 
mecanismo de ação. Existem cinco principais modos de atuação: 1) inibição 
 
 
 
 
da síntese da parede celular; 2) inibição da síntese de proteínas; 3) 
desestabilização da membrana da célula bacteriana; 4) interferência na 
síntese de ácido nucleico; 5) inibição da síntese de folato (NOGUEIRA et al., 
2017). 
Figura 1. Sítios básicos de atividade dos antibióticos. 
 
FONTE: MURRAY, 2017. 
• Inibição da Síntese da Parede Celular 
O mecanismo mais comum de atividade antibiótica é a interferência na 
síntese da parede celular bacteriana. A maioria dos antibióticos que atuam na 
parede celular bacteriana é classificada como β-lactâmicos (p. ex., penicilinas, 
cefalosporinas, cefamicinas, carbapenêmicos, monobactâmicos, inibidores de 
β-lactamase) (MURRAY, 2017). 
Os antibióticos beta-lactâmicos inibem o crescimento de bactérias 
sensíveis inativando enzimas localizadas na membrana celular bacteriana, 
que estão envolvidas no terceiro estágio da síntese da parede celular. É 
durante esta fase que os fios lineares de peptídeoglicano são cruzados em 
um polímero semelhante a uma rede de arrastão que circunda a célula 
bacteriana e confere estabilidade osmótica no meio hipertônico do paciente 
 
 
 
 
infectado. Beta-lactâmicos inibem não apenas uma única enzima envolvida na 
síntese da parede celular, mas uma família de enzimas relacionadas (quatro a 
oito em bactérias diferentes), cada uma envolvida em diferentes aspectos da 
síntese da parede celular. Essas enzimas podem ser detectadas por sua 
ligação covalente de penicilina radioativamente rotulada (ou outros beta-
lactams) e, portanto, têm sido chamadas de proteínas de ligação à penicilina 
(PBPs) (LETOURNEAU, 2021). 
Outros antibióticos que interferem na síntese da parede celular 
bacteriana incluem vancomicina, daptomicina, bacitracina, e os seguintes 
agentes antimicobacterianos: isoniazida, etambutol, cicloserina e etionamida 
(MURRAY, 2017). 
 
Figura 2. Estrutura e mecanismo de ação dos antibióticos Beta-lactâmicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: CLARK, 2013. 
 
• Inibidores da Síntese Proteica Bacteriana 
Os inibidores da síntese proteica exercem efeito atuando sobre os 
ribossomos bacterianos. O ribossomo bacteriano consiste de duas 
subunidades 50S e 30S, ao passo que os ribossomos dos mamíferos são 
formados pelas subunidades 60S e 40S. Essa diferença confere a base para 
 
 
 
 
a seletividade destes fármacos na inibição da síntese proteica (NOGUEIRA 
etal., 2017). 
 Contudo, os ribossomos das mitocôndrias dos eucariotos se 
assemelham estruturalmente aos das células bacterianas, e, portanto, o uso 
destes antimicrobianos em concentrações elevadas, pode interferir na síntese 
proteica mitocondrial do hospedeiro. Essa classe de fármacos tem como 
representantes os aminoglicosídeos, tetraciclinas, anfenicóis, macrolídeos, 
lincosamidas e oxazolinidona (NOGUEIRA et al., 2017). 
Figura 3. Principais inibidores de síntese proteica e seus espectros de 
atividade 
 FONTE: MURRAY, 2017. 
 
• Desestabilizadores da membrana citoplasmática bacteriana 
 
As polimixinas são os principais fármacos que atuam desestabilizando a 
membrana citoplasmática. As polimixinas são moléculas anfipáticas tensoativas, 
constituídas por uma cadeia lateral de ácidos graxos, ligada a um anel peptídeo 
policatiônico, composta de oito a dez aminoácidos que interagem com os 
lipopolissacarídeos (LPS) da membrana da célula bacteriana (NOGUEIRA et al., 
2017). 
Os antimicrobianos, dessa classe, agem sobre estas membranas removendo 
moléculas de cálcio e magnésio que estabilizam a membrana. Deste modo, essa 
desestabilização, provocada pelas polimixinas, promove o aumento da 
permeabilidade e liberação dos componentes celulares, levando a morte celular 
bacteriana (NOGUEIRA et al., 2017). 
 
 
 
 
• Antibacterianos que interferem na síntese de DNA 
Para que ocorra a replicação do DNA bacteriano, os filamentos individuais do 
DNA de dupla-hélice devem ser separados de modo a permitir que a atuação da 
DNA-polimerase ocorra. A partir da atuação da DNA-helicase, que separa os 
filamentos individuais da dupla fita de DNA, ocorre a formação de superespirais 
positivos no DNA em frente à forquilha de replicação e que, se não interrompida, 
impede a continuidade do processo (NOGUEIRA et al., 2017). 
Essa classe de antimicrobianos, inibem a DNA topoisomerase do tipo II 
(girase) ou topoisomerase do tipo IV, necessárias para a replicação, a recombinação 
e o reparo do DNA bacteriano. (MURRAY, 2017). 
• Antibacterianos que interferem na formação do folato 
 Diversas espécies de bactérias necessitam sintetizar folatos, uma vez que 
são impermeáveis a estes compostos, e, portanto, não conseguem captá-los do 
meio externo. As sulfonamidas constituem a classe de antimicrobianos que atuam 
inibindo a síntese de folato e atua como um fármaco bacteriostático. Já a 
trimetoprima é um antimicrobiano que atua como inibidor da dihidrofolatoredutase 
bacteriana, enzima que catalisa a conversão do ácido di-hidrofólico em ácido 
tetrahidrofólico, atuando também como um fármaco bacteriostático (NOGUEIRA et 
al., 2017). 
REFERÊNCIAS: 
• CLARK, M. A. et al. Farmacologia Ilustrada: Porto Alegre: Artmed, 2013. 
• LETOURNEAU, Ayssa R. Beta-lactam antibiotics: Mechanisms of action and 
resistance and adverse effects. UPTODATE, 2021. 
• MURRAY, Patrick R.; ROSENTHAL, Ken S.; PFALLER, Michael 
A.. Microbiologia Médica. 8 ed. Rio De Janeiro: Editora Elsevier Ltda, 2017. 
• NOGUEIRA, Hadison Santos et al. Antibacterianos: principais classes, 
mecanismos de ação e resistência. Unimontes Científica, v. 18, n. 2, p. 96-
108, 2017. 
• SCHERER, Carolina Boesel; BOTONI, Larissa Silveira; COSTA-VAL, Adriane 
Pimenta. Mecanismos de ação de antimicrobianos e resistência 
bacteriana. Veterinária, v. 4, n. 13, p. 12-20, 2016.