Los antibióticos betalactámicos (β-lactámicos) se refieren a un amplio grupo de antibióticos con un anillo betalactámico en su estructura química, que incluyen las penicilinas y las cefalosporinas , que son las más utilizadas clínicamente, así como los antibióticos betalactámicos atípicos de reciente desarrollo, como la cefamicina, los fármacos de la clase del azufre y los betalactámicos de anillo único.
Dichos antibióticos tienen las ventajas de una fuerte actividad bactericida, baja toxicidad, amplias indicaciones y buena eficacia clínica. La estructura química de esta clase de medicamentos, especialmente el cambio de la cadena lateral, ha formado muchos antibióticos con diferente espectro antibacteriano y efectos antibacterianos y diversas propiedades farmacológicas clínicas.
Los antibióticos betalactámicos son una amplia gama de antibióticos, que incluyen la penicilina y sus derivados, las cefalosporinas , los anillos monoamida, los carbapenémicos y los inhibidores de la enzima penicilina, entre otros. Los antibióticos betalactámicos (β-lactámicos) se refieren a una gran clase de antibióticos que poseen un anillo β-lactámico en su estructura química. Básicamente, todos los antibióticos que incluyen un núcleo β-lactámico en su estructura molecular pertenecen a la clase de antibióticos betalactámicos.
El mecanismo de acción de varios antibióticos β-lactámicos es similar y pueden inhibir la mucopéptido sintasa de la pared celular, es decir, la proteína de unión a penicilina, lo que dificulta la síntesis del mucopéptido de la pared celular, lo que causa defectos en la pared celular bacteriana, expansión celular bacteriana y lisis. Además, el efecto letal sobre las bacterias también debería incluir la activación de la actividad autolisina de las bacterias, y las cepas mutantes que carecen de autolisina muestran resistencia. Los animales no tienen pared celular y no se ven afectados por los fármacos β-lactámicos. Por tanto, esta clase de fármacos tiene un efecto bactericida selectivo sobre las bacterias y tiene una baja toxicidad para el huésped.
En los últimos diez años, se ha confirmado que la proteína especial PBP de la membrana citoplásmica bacteriana es el sitio diana de los fármacos β-lactámicos. El número, el peso molecular y la sensibilidad de las PBP en la membrana celular de varias bacterias son diferentes, pero las bacterias con taxonomía similar tienen tipos y funciones fisiológicas similares de las PBP.
Por ejemplo, E. coli tiene 7 tipos de PBP. PBP1A y PBP1B están relacionadas con la elongación bacteriana. La penicilina , la ampicilina , la cefalotina , etc., tienen alta afinidad con PBP1A y PBP1B, lo que puede inhibir el crecimiento, la reproducción y la elongación de las bacterias, y estas se disuelven y mueren. PBP2 está relacionada con la forma tubular. La mecilina , el ácido clavulánico y la tiomicina (imipenem) pueden combinarse selectivamente con ellas para hacer que las bacterias formen células grandes y redondas, que son estables a la presión osmótica y pueden continuar creciendo durante varias generaciones antes de disolverse y morir.
La función de PBP3 es la misma que la de PBP1A, pero su cantidad es menor, lo que está relacionado con la formación de septos y la división bacteriana. La mayoría de los antibióticos penicilina o cefalosporina se combinan principalmente con PBP1 y/o PBP3 para formar filamentos y esferoides, lo que provoca que las bacterias se deformen, se encojan y se disuelvan gradualmente hasta morir. PBP1, 2 y 3 son necesarias para la supervivencia, el crecimiento y la reproducción de las bacterias. PBP4, 5 y 6 están relacionadas con la actividad de la carboxipeptidasa y no son importantes para la supervivencia y la reproducción bacteriana. Una vez combinados con antibióticos, no tienen efecto sobre las bacterias.
Una definicion
La penicilina (penicilina G), también conocida como bencilpenicilina, es una penicilina natural con una cadena lateral bencílica. Se suele utilizar su sal sódica o potásica. Su polvo cristalino es estable a temperatura ambiente y fácilmente soluble en agua. Su solución acuosa es inestable a temperatura ambiente. Al exponerla a 20 °C durante 24 horas, su actividad antibacteriana disminuye rápidamente y pueden generarse productos de degradación antigénica. Por lo tanto, la penicilina debe prepararse como una solución acuosa antes de su uso.
B. Efecto antibacteriano
La penicilina actúa principalmente sobre bacterias grampositivas, cocos gramnegativos, Haemophilus y diversas espiroquetas patógenas.
La penicilina tiene un fuerte efecto sobre el estreptococo hemolítico, el estreptococo viridis, el neumococo, etc., pero la sensibilidad del enterococo es baja. El Staphylococcus aureus que no produce penicilinasa y la mayoría de los Staphylococcus epidermidis son sensibles a la penicilina, pero el Staphylococcus aureus que sí la produce es altamente resistente a ella.
Los bacilos grampositivos, Bacillus diphtheria, Bacillus anthracis y bacilos anaerobios grampositivos como Perfringens, Tétanos, Clostridium difficile, Propionibacterium, Eubacterium, Lactobacillus, etc. son todos sensibles a la penicilina. Entre las bacterias gramnegativas, los meningococos son muy sensibles a la penicilina y la resistencia a los fármacos es rara. Neisseria gonorrhoeae, que es sensible a la penicilina, es cada vez más rara. Bacillus pertussis es sensible a la penicilina. Las espiroquetas patógenas como Treponema pallidum y Leptospira son muy sensibles.
A. Definición
Los antibióticos cefalosporínicos son antibióticos semisintéticos derivados del núcleo ácido 7-aminocefalosporánico (7-ACA) de las cefalosporinas, al que se unen diferentes cadenas laterales. Esta clase de antibióticos presenta ventajas como un amplio espectro antibacteriano, un potente poder bactericida, estabilidad frente al ácido gástrico y la betalactamasa , y menor reactividad alérgica (solo un fenómeno de alergia cruzada parcial con la penicilina). Según sus características antibacterianas y sus diferentes aplicaciones clínicas, se pueden clasificar en cuatro generaciones de cefalosporinas.
B. Efecto antibacteriano
Su espectro antibacteriano es amplio; la mayoría de las bacterias grampositivas son sensibles, pero los enterococos suelen ser resistentes. La mayoría de las bacterias gramnegativas son extremadamente sensibles, a excepción de algunas cefalosporinas, Pseudomonas aeruginosa y bacterias anaerobias. Esta clase de fármacos presenta un efecto antibacteriano sinérgico con las penicilinas y los antibióticos aminoglucósidos.
Las cefalosporinas son fármacos bactericidas, y su mecanismo antibacteriano es similar al de las penicilinas ; además, pueden unirse a diferentes proteínas de unión a la penicilina (PBP, por sus siglas en inglés) en la pared celular.
Las bacterias presentan resistencia cruzada parcial a las cefalosporinas y las penicilinas.
A. Cefamicina
La cefamicina es un antibiótico betalactámico obtenido de Streptomyces. Existen tres tipos: A, B y C, siendo el tipo C el más potente. Posee un amplio espectro antibacteriano, un fuerte efecto sobre las bacterias gramnegativas y es estable frente a diversas betalactamasas. La estructura química de la cefamicina es similar a la de la cefalosporina, pero presenta un grupo metoxi en el carbono 7 del núcleo de la cefalosporina.
Actualmente, la cefoxitina es ampliamente utilizada. Su espectro y actividad antibacteriana son similares a los de las cefalosporinas de segunda generación. Es eficaz contra bacterias anaerobias, incluyendo Bacteroides fragilis. Es adecuada para infecciones pélvicas, ginecológicas e infecciones mixtas con bacterias anaerobias.
C. Latamoxef
Latamoxef, también conocido como moxalactam, tiene una estructura química similar a la de la oxicefalosporina. Su azufre en la posición 1 está sustituido por oxígeno, y el carbono en la posición 7 también presenta un grupo metoxi. Posee un amplio espectro antibacteriano y una actividad antibacteriana similar a la de la cefotaxima. Es altamente eficaz contra bacterias Gram positivas y negativas, así como contra bacterias anaerobias, especialmente Bacteroides fragilis. Es extremadamente estable frente a la betalactamasa y mantiene su concentración plasmática durante un tiempo prolongado.
C. Inhibidor de la betalactamasa
D. Betalactamas monocíclicas
El aztreonam es el primer antibiótico betalactámico monocíclico que se ha utilizado con éxito en la práctica clínica. Posee un potente efecto bactericida sobre bacterias aerobias gramnegativas, resistencia enzimática, baja toxicidad y no provoca alergia cruzada con la penicilina. Puede utilizarse en pacientes alérgicos a la penicilina y se emplea frecuentemente como sustituto de los aminoglucósidos.
E. Carbapenémicos
Los antibióticos carbapenémicos son antibióticos betalactámicos atípicos con el espectro antibacteriano más amplio y la mayor actividad antibacteriana. Gracias a su estabilidad frente a las betalactamasas y su baja toxicidad, se han convertido en uno de los fármacos antibacterianos más utilizados para tratar infecciones bacterianas graves.
La estructura química de la tienamicina pertenece a los carbapenémicos, y el anillo de tiazol tiene una cadena saturada y el azufre de la posición 1 está sustituido por carbono. Tiene un amplio espectro antibacteriano con un fuerte efecto antibacteriano y baja toxicidad, pero tiene una estabilidad extremadamente pobre y sin importancia práctica. Mipenem (imipenem, imitiamicina) tiene las características de alta eficiencia, amplio espectro antibacteriano y resistencia a las enzimas. Es fácilmente inactivada por la deshidropeptidasa en el cuerpo. La mezcla utilizada es una combinación de este producto y el inhibidor de la peptidasa cilasTATin, llamado tienam, que tiene buena estabilidad y es para infusión intravenosa.
Los antibióticos carbapenémicos son un nuevo tipo de antibióticos betalactámicos derivados de la penicilina , que surgieron en la década de 1980. Su estructura es similar al anillo de penicilina, excepto que el átomo de azufre en el anillo de tiazol es reemplazado por carbono, y existe un doble enlace insaturado entre C2 y C3; además, la cadena lateral hidroxietilo en la posición 6 presenta una conformación invertida.
Los estudios han demostrado que es este grupo especial el que hace que la conformación cis de este tipo de compuesto sea significativamente diferente de la penicilene habitual. Tiene un espectro extremadamente amplio, fuerte actividad antibacteriana, alto grado de resistencia y estabilidad a la beta lactamasa. En la actualidad, se utilizan habitualmente Taineng (imipenem y cilastatina) y meropenem.
Los betalactámicos tienen una clasificación muy amplia y un extenso espectro antibacteriano. Sin embargo, también presentan algunos efectos secundarios similares a los de otros antibióticos, por lo que es necesario tener en cuenta las precauciones específicas al utilizarlos.
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Referencias