Antibióticos lactámicos β
Los antibióticos lactámicos β comparten una estructura común (anillo de lactama β) y mecanismo de acción:
inhiben la síntesis de peptidoglucano, componente que proporciona estabilidad mecánica y rigidez a la pared
celular bacteriana . Por lo tanto, son bactericidas.
Los objetivos para las acciones de los antibióticos lactámicos β se denominan en conjunto proteínas de
anclaje de penicilinas (PBP). La transpeptidasa responsable del último paso de la síntesis de peptidoglucano
es una de estas proteínas.
Dentro de este grupo encontramos: penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos y monobactámicos.
Mecanismos de resistencia bacteriana a penicilinas y cefalosporinas
La resistencia bacteriana contra los antibióticos lactámicos β se encuentra en aumento. Una cepa sensible
puede adquirir resistencia por:
1) Mutaciones que disminuyen la afinidad de las PBP por el antibiótico. Como los antibióticos inhiben
mucha PBP en una sola bacteria, debe disminuir la afinidad de varias de estas proteínas para que el
microorganismo sea resistente.
2) Adquisición de una PBP de alto peso molecular adicional con una afinidad muy baja para todos los
antibióticos lactámicos β. Este mecanismo utiliza el staphylococcus aureus resistente a la meticilina y
otros estafilococos coagulasa negativos.
3) Incapacidad del agente para penetrar en su sitio de acción. En las bacterias grampositivas el
polímero de peptidoglucano está muy cerca de la superficie de la célula, por lo que las moléculas
pequeñas de este grupo de antibióticos puede entrar fácilmente a la capa externa de la membrana
citoplasmática. En las bacterias gramnegativas, en cambio, la membrana interna está cubierta por la
membrana externa, el lipopolisacárido y la cápsula. La membrana externa funciona como una barrera
impenetrable para algunos antibióticos, mientras que otros pueden difundir por canales acuosos
formados por proteínas llamadas porinas, cuya cantidad es variable de un microorganismo a otro.
Las bombas de flujo son otro mecanismo de resistencia.
4) Inactivación del antibiótico por enzimas lactamasas β.
1) Las bacterias grampositivas producen una gran cantidad. La mayoría son penicilinasas. La
penicilinasa estafilocócica está codificada en un plásmido y puede transferirse a otras bacterias.
Son inducibles por sustrato.
2) Las bacterias gramnegativas las cantidades de lactamasa β son pequeñas, pero se localizan en
el espacio periplásmico. Están codificadas en cromosomas o plásmidos y pueden ser
constitutivas o inducibles.
5) Formación de biopelículas.
combinación con inhibidores de β-lactamasa
Ciertas moléculas pueden inactivar las lactamasas β y prevenir la destrucción de los antibióticos. Se
combinan de la siguiente forma:
Inhibidor de lactamasa β Antibiótico Los 3 primeros son activos contra las lactamasas β
codificadas por plásmidos, pero inactivos contra las
Ácido clavulánico Amoxicilina lactamasas β cromosómicas AmpC presentes en bacilos
Sulbactam Ampicilina gramnegativos, así como carbapenemasas del tipo KPC y
metalo-lactamasa β.
Piperacilina El avibactam tiene un espectro mas amplio. Es útil contra las
Tazobactam
Ceftolozano lactamasas β de espectro estrecho y extendido,
Avibactam Ceftazidima cromosómicas AmpC y de tipo KPC (pero no metalo-
lactamasas β)
KPC: Klebsiella pneumoniae carbapenemasa.
, Penicilinas
Según su espectro de actividad antimicrobiana las penicilinas se clasifican en:
→ Penicilinas naturales: penicilina G y penicilina V.
→ Penicilinas resistentes a la penicilinasa: meticilina, cloxacilina, flucoxacilina, nafcilina, oxacilina y
dicloxacilina. Ninguna se comercializa en Argentina.
→ Aminopenicilinas: ampicilina y amoxicilina.
→ Anti-pseudomonas: piperacilina.
La adición de sustituyentes a la estructura original de la penicilina natural produce penicilinas con
susceptibilidad alterada a lactamasas β, actividad antibacteriana y propiedades farmacológica.
Después de la absorción de una dosis oral se distribuyen ampliamente por todo el cuerpo. Se eliminan
rápidamente por filtración glomerular y secreción tubular renal, de modo que sus vidas medias son cortas,
por lo general de 30-90 minutos.
En general, las concentraciones terapéuticas se logran fácilmente en los tejidos, en los líquidos sinovial,
pleural y pericárdico y en la bilis. No penetran en gran medida en las células fagocíticas vivas, en las
secreciones prostáticas, el tejido cerebral y el líquido intraocular. Las concentraciones en el líquido
cefalorraquídeo son inferiores al 1% de las del plasma cuando las meninges son normales, pero puede
aumentar hasta el 5% del valor plasmáticos cuando están inflamadas.
penicilina g y penicilina v
espectro antimicrobiano
Los espectros son similares para los microorganismos grampositivos aerobios. Sin embargo, penicilina G es
5-10 veces mas activa que la penicilina V contra Neisseria y ciertos anaerobios.
Cocos y bacilos Gram positivos
Son muy activas contra las cepas sensibles de los cocos grampositivos. La mayoría de los estreptococos
son muy sensibles, sin embargo, los estreptococos viridans y pneumoniae resistentes a la penicilina son
cada vez mas comunes.
Más del 90% de las cepas de Staphylococcus aureus y la mayoría de las cepas de Staphylococcus
epidermidis son resistentes. La penicilinasa los hidroliza fácilmente.
También son sensibles los géneros Clostridium.
Penicilina G inhibe Listeria monocytogenes.
Cocos Gram negativos
La mayoría de las cepas de Neisseria gonorrhoeae son resistentes, mientras que las de Neisseria
meningitidis siguen siendo muy sensibles a la penicilina G.
Anaerobios
La mayoría de los microorganismos anaeróbicos (excepto Bacteroides fragilis) son muy sensibles, incluido
Clostridium spp.
Espiroquetas
Muchas especies de Leptospira son moderadamente susceptibles al fármaco.
Treponema pallidum es muy sensible.
Ninguna penicilina es eficaz contra amibas, plasmodios, hongos, virus o rickettsias.
Farmacocinética
Los antibióticos lactámicos β comparten una estructura común (anillo de lactama β) y mecanismo de acción:
inhiben la síntesis de peptidoglucano, componente que proporciona estabilidad mecánica y rigidez a la pared
celular bacteriana . Por lo tanto, son bactericidas.
Los objetivos para las acciones de los antibióticos lactámicos β se denominan en conjunto proteínas de
anclaje de penicilinas (PBP). La transpeptidasa responsable del último paso de la síntesis de peptidoglucano
es una de estas proteínas.
Dentro de este grupo encontramos: penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos y monobactámicos.
Mecanismos de resistencia bacteriana a penicilinas y cefalosporinas
La resistencia bacteriana contra los antibióticos lactámicos β se encuentra en aumento. Una cepa sensible
puede adquirir resistencia por:
1) Mutaciones que disminuyen la afinidad de las PBP por el antibiótico. Como los antibióticos inhiben
mucha PBP en una sola bacteria, debe disminuir la afinidad de varias de estas proteínas para que el
microorganismo sea resistente.
2) Adquisición de una PBP de alto peso molecular adicional con una afinidad muy baja para todos los
antibióticos lactámicos β. Este mecanismo utiliza el staphylococcus aureus resistente a la meticilina y
otros estafilococos coagulasa negativos.
3) Incapacidad del agente para penetrar en su sitio de acción. En las bacterias grampositivas el
polímero de peptidoglucano está muy cerca de la superficie de la célula, por lo que las moléculas
pequeñas de este grupo de antibióticos puede entrar fácilmente a la capa externa de la membrana
citoplasmática. En las bacterias gramnegativas, en cambio, la membrana interna está cubierta por la
membrana externa, el lipopolisacárido y la cápsula. La membrana externa funciona como una barrera
impenetrable para algunos antibióticos, mientras que otros pueden difundir por canales acuosos
formados por proteínas llamadas porinas, cuya cantidad es variable de un microorganismo a otro.
Las bombas de flujo son otro mecanismo de resistencia.
4) Inactivación del antibiótico por enzimas lactamasas β.
1) Las bacterias grampositivas producen una gran cantidad. La mayoría son penicilinasas. La
penicilinasa estafilocócica está codificada en un plásmido y puede transferirse a otras bacterias.
Son inducibles por sustrato.
2) Las bacterias gramnegativas las cantidades de lactamasa β son pequeñas, pero se localizan en
el espacio periplásmico. Están codificadas en cromosomas o plásmidos y pueden ser
constitutivas o inducibles.
5) Formación de biopelículas.
combinación con inhibidores de β-lactamasa
Ciertas moléculas pueden inactivar las lactamasas β y prevenir la destrucción de los antibióticos. Se
combinan de la siguiente forma:
Inhibidor de lactamasa β Antibiótico Los 3 primeros son activos contra las lactamasas β
codificadas por plásmidos, pero inactivos contra las
Ácido clavulánico Amoxicilina lactamasas β cromosómicas AmpC presentes en bacilos
Sulbactam Ampicilina gramnegativos, así como carbapenemasas del tipo KPC y
metalo-lactamasa β.
Piperacilina El avibactam tiene un espectro mas amplio. Es útil contra las
Tazobactam
Ceftolozano lactamasas β de espectro estrecho y extendido,
Avibactam Ceftazidima cromosómicas AmpC y de tipo KPC (pero no metalo-
lactamasas β)
KPC: Klebsiella pneumoniae carbapenemasa.
, Penicilinas
Según su espectro de actividad antimicrobiana las penicilinas se clasifican en:
→ Penicilinas naturales: penicilina G y penicilina V.
→ Penicilinas resistentes a la penicilinasa: meticilina, cloxacilina, flucoxacilina, nafcilina, oxacilina y
dicloxacilina. Ninguna se comercializa en Argentina.
→ Aminopenicilinas: ampicilina y amoxicilina.
→ Anti-pseudomonas: piperacilina.
La adición de sustituyentes a la estructura original de la penicilina natural produce penicilinas con
susceptibilidad alterada a lactamasas β, actividad antibacteriana y propiedades farmacológica.
Después de la absorción de una dosis oral se distribuyen ampliamente por todo el cuerpo. Se eliminan
rápidamente por filtración glomerular y secreción tubular renal, de modo que sus vidas medias son cortas,
por lo general de 30-90 minutos.
En general, las concentraciones terapéuticas se logran fácilmente en los tejidos, en los líquidos sinovial,
pleural y pericárdico y en la bilis. No penetran en gran medida en las células fagocíticas vivas, en las
secreciones prostáticas, el tejido cerebral y el líquido intraocular. Las concentraciones en el líquido
cefalorraquídeo son inferiores al 1% de las del plasma cuando las meninges son normales, pero puede
aumentar hasta el 5% del valor plasmáticos cuando están inflamadas.
penicilina g y penicilina v
espectro antimicrobiano
Los espectros son similares para los microorganismos grampositivos aerobios. Sin embargo, penicilina G es
5-10 veces mas activa que la penicilina V contra Neisseria y ciertos anaerobios.
Cocos y bacilos Gram positivos
Son muy activas contra las cepas sensibles de los cocos grampositivos. La mayoría de los estreptococos
son muy sensibles, sin embargo, los estreptococos viridans y pneumoniae resistentes a la penicilina son
cada vez mas comunes.
Más del 90% de las cepas de Staphylococcus aureus y la mayoría de las cepas de Staphylococcus
epidermidis son resistentes. La penicilinasa los hidroliza fácilmente.
También son sensibles los géneros Clostridium.
Penicilina G inhibe Listeria monocytogenes.
Cocos Gram negativos
La mayoría de las cepas de Neisseria gonorrhoeae son resistentes, mientras que las de Neisseria
meningitidis siguen siendo muy sensibles a la penicilina G.
Anaerobios
La mayoría de los microorganismos anaeróbicos (excepto Bacteroides fragilis) son muy sensibles, incluido
Clostridium spp.
Espiroquetas
Muchas especies de Leptospira son moderadamente susceptibles al fármaco.
Treponema pallidum es muy sensible.
Ninguna penicilina es eficaz contra amibas, plasmodios, hongos, virus o rickettsias.
Farmacocinética
