Mecanismos de Acción de Antibióticos y Antimicrobianos: Clasificación Detallada

Definiciones Clave en Antimicrobianos

Antimicrobiano: Sustancia capaz de actuar sobre los microorganismos, inhibiendo su crecimiento o destruyéndolos.

Quimioterapéutico: Sustancia producida de manera sintética que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos.

Antibiótico: Sustancia producida por el metabolismo de organismos vivos, principalmente hongos microscópicos y bacterias, que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos.

Clasificación de los Antibióticos según su Mecanismo de Acción

Los antibióticos se clasifican principalmente por cómo interactúan con las células microbianas:

• Que alteran o inhiben la síntesis de la pared celular.
• Que afectan la función de la membrana citoplasmática.
• Que inhiben la síntesis de proteínas a nivel del ribosoma.
• Que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos.

Tipos de Acción Antimicrobiana

• Acción Bactericida: Elimina al agente patógeno.
• Acción Bacteriostática: Inhibe el crecimiento y multiplicación del microorganismo.

Quimioterapéuticos: Interferencia con el Metabolismo Microbiano

Estos agentes actúan interrumpiendo rutas metabólicas esenciales para los microorganismos:

• Sulfonamidas y Trimetoprim: Interfieren con el metabolismo del ácido fólico.
• Que inhiben la síntesis de ADN: Quinolonas y Nitroimidazoles.

Agentes que Inhiben la Síntesis de la Pared Celular

La pared celular es una estructura vital para muchas bacterias, y su inhibición es un mecanismo de acción común:

• Penicilinas, Cefalosporinas: Actúan sobre la polimerización del peptidoglicano.
• Fosfomicina, Cicloserina: Inhiben enzimas biosintéticas clave.
• Bacitracina: Se combina con moléculas carrier (transportadoras).
• Vancomicina: Se combina con sustratos de la pared celular.

Proteínas de Unión a Penicilina (PBP)

PBP: Penicillin-Binding Proteins (Transpeptidasas). Son enzimas bacterianas esenciales para la síntesis de la pared celular, blanco de acción de muchos antibióticos β-lactámicos.

Clasificación de las Penicilinas

• Penicilinas Naturales: Ej. Penicilina G, Penicilina V. Espectro reducido, activas contra Gram positivos. Sensibles al pH ácido.
• Isoxazolil Penicilinas: Ej. Meticilina, Cloxacilina, Flucloxacilina. Espectro reducido, activas contra Gram positivos. Resistentes a β-lactamasas.
• Aminopenicilinas: Ej. Ampicilina, Amoxicilina. Amplio espectro. Activas contra Gram positivos y Gram negativos. Más resistentes al pH ácido.
• Carboxipenicilinas: Ej. Carbenicilina, Ticarcilina. Actividad anti-Pseudomonas.

Clasificación de las Cefalosporinas y Otros β-Lactámicos

• Cefalosporinas de 1ª Generación: Ej. Cefazolina, Cefalexina. Espectro reducido a Gram positivos.
• Cefalosporinas de 2ª Generación: Ej. Cefuroxima, Cefoxitina. Aumento de la actividad frente a Gram negativos (Enterobacterias, Haemophilus) y anaerobios; menor frente a cocos Gram positivos.
• Cefalosporinas de 3ª y 4ª Generación: Ej. Cefotaxima, Cefpiramida. Mayor actividad frente a bacilos Gram negativos, incluso Pseudomonas y Haemophilus. Penetran bien el SNC.
• Monobactamas: Ej. Aztreonam. Activos solo frente a Gram negativos.
• Carbapenemas: Ej. Imipenem. Amplio espectro. Resistentes a β-lactamasas, al igual que las Monobactamas.
• Inhibidores de β-Lactamasas: Ácido Clavulánico, Sulbactam.

Antibióticos No β-Lactámicos

Estos antibióticos actúan por mecanismos diferentes a la inhibición de las PBP:

• Que inhiben enzimas biosintéticas:
  • Fosfomicina: Bloquea la formación del ácido N-acetilmurámico.
  • Cicloserina: Inhibe la incorporación de D-alanil-D-alanina al peptidoglicano (PG).
• Que se combinan con moléculas “carrier”:
  • Bacitracina: Se une al Bactoprenol, molécula lipídica de membrana que transporta las subunidades de peptidoglicano hacia la cara externa de la membrana.
• Que se combinan con sustratos de la pared:
  • Vancomicina: Forma un complejo con los residuos de D-alanina, impidiendo la transferencia de los precursores desde el carrier lipídico.

Antibióticos que Inhiben la Síntesis de Proteínas

Estos agentes actúan a nivel ribosomal, interrumpiendo la producción de proteínas bacterianas:

• Que actúan sobre la subunidad 30S del ribosoma:
  • Aminoglicósidos: Ej. Estreptomicina, Neomicina, Kanamicina, Gentamicina, Tobramicina, Amikacina.
  • Tetraciclinas: Ej. Doxiciclina, Tetraciclina.
• Que actúan sobre la subunidad 50S del ribosoma:
  • Cloranfenicol
  • Macrólidos: Ej. Eritromicina, Azitromicina, Claritromicina.
  • Lincosamidas: Ej. Clindamicina.