Mecanismos de acción de los antibióticos

Cómo la diana determina la naturaleza del efecto

La relación entre la diana terapéutica del fármaco y su efecto clínico final es un concepto fundamental de la farmacología. El tipo de efecto sobre la microflora depende estrictamente de la estructura específica a la que ataca el fármaco.

Se distinguen dos tipos principales de acción:

• Efecto bactericida. El fármaco causa daños irreversibles y la muerte completa de la célula. Esto ocurre cuando las dianas son estructuras esenciales para la supervivencia: la pared celular, la membrana citoplasmática (alteración de su permeabilidad) o los procesos de síntesis de ARN.
• Efecto bacteriostático. El crecimiento y la proliferación del patógeno se detienen, pero la célula permanece viva. Este efecto es típico de los fármacos que alteran la síntesis proteica intracelular a nivel ribosomal.

Comprender esta correlación permite predecir con precisión el resultado del uso de los antimicrobianos.

Alteración de la síntesis de la pared celular y la membrana

Una parte importante de los antimicrobianos está dirigida a destruir las envolturas externas del microorganismo. El bloqueo de la formación de estas estructuras conduce siempre a un efecto bactericida.

1. Acción sobre la pared celular Estos fármacos actúan sobre la envoltura externa de la bacteria, impidiendo la formación de una estructura rígida o alterando su integridad. Como resultado, la célula pierde su protección y se destruye. A este grupo pertenecen:

• Antibióticos betalactámicos (la clase principal y más amplia);
• Antibióticos glucopéptidos;
• Diversos fármacos de otros grupos: cicloserina, bacitracina, fosfomicina.

2. Desestabilización de la membrana citoplasmática Este grupo de fármacos desestabiliza la membrana alterando críticamente su permeabilidad. Componentes vitales abandonan la célula, lo que conduce a su muerte. Entre los fármacos con actividad sobre la membrana se encuentran:

• Polimixinas;
• Antibióticos poliénicos (fármacos con marcada actividad antifúngica);
• Aminoglucósidos (grupo único con un mecanismo dual: además de alterar la síntesis proteica, modifican la permeabilidad de la membrana).

Bloqueo del metabolismo y de la síntesis de proteínas

Para proliferar activamente, las bacterias necesitan sintetizar constantemente nuevas moléculas proteicas y nucleótidos. La interferencia en los procesos intracelulares las priva de esta capacidad.

Alteración del metabolismo (síntesis de ácido fólico) Los fármacos bloquean etapas consecutivas de la conversión del ácido paraaminobenzoico (PABA) en formas activas de ácido fólico, que son absolutamente necesarias para la síntesis de nucleótidos. El proceso se inhibe en dos etapas:

1. Primera etapa: Conversión del PABA en ácido dihidrofólico (DHF). Aquí actúan las sulfonamidas, que funcionan como inhibidores de la dihidropteroato sintasa.
2. Segunda etapa: Conversión del DHF en ácido tetrahidrofólico (THF) mediante la enzima DHF reductasa. Este paso lo bloquea la trimetoprima.

Alteración de la síntesis de proteínas a nivel ribosomal Los fármacos se unen a subunidades específicas del ribosoma bacteriano, bloqueando físicamente la traducción del ARNm. En la gran mayoría de los casos, el tipo de acción es bacteriostático. Entre los inhibidores típicos de la síntesis proteica se encuentran los macrólidos, las tetraciclinas, las lincosamidas y el cloranfenicol. La excepción a la regla son los aminoglucósidos, que, a pesar de actuar sobre los ribosomas, ejercen un marcado efecto bactericida.

Acción sobre el aparato genético

Una categoría aparte de fármacos actúa directamente sobre el aparato genético de la célula bacteriana, bloqueando los procesos de replicación y transcripción de la información genética (ácidos nucleicos).

La interferencia en el funcionamiento de este complejo mecanismo provoca la muerte rápida del microorganismo, por lo que estos fármacos tienen un tipo de acción bactericida. Un ejemplo clásico de alteración de la síntesis de ARN es la rifampicina.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Características estructurales de la pared celular de bacterias grampositivas y gramnegativas
• Mecanismo de traducción del ARNm en las subunidades ribosómicas bacterianas
• Diferencias entre los efectos bactericida y bacteriostático en la práctica clínica
• Papel del ácido fólico en la síntesis de nucleótidos bacterianos
• Mecanismos de resistencia bacteriana a los antibióticos betalactámicos

Otros temas de la sección «Agentes quimioterápicos antibacterianos»

Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.