¿Por qué fue necesario modificar la penicilina?
Las penicilinas naturales revolucionaron la medicina, pero presentaban una serie de inconvenientes importantes. Los farmacólogos resolvieron este problema tomando como base el ácido 6-aminopenicilánico y añadiendo diversos radicales químicos a su grupo amino.
Esta modificación perseguía tres objetivos principales:
- Protección frente a enzimas. Las bacterias aprendieron a producir betalactamasas (por ejemplo, penicilinasas), que destruyen el antibiótico. Los nuevos radicales debían actuar como un «escudo» para el anillo betalactámico.
- Resistencia a los ácidos. Los fármacos naturales eran destruidos por el ácido clorhídrico del estómago. La modificación permitió crear formas para administración oral (per os).
- Ampliación del espectro. Era necesario lograr que el antibiótico actuara no solo contra la flora grampositiva, sino también contra la gramnegativa.
Clasificación de las penicilinas semisintéticas
A grandes rasgos, los fármacos se dividen en grupos según su espectro de acción y su capacidad para resistir las enzimas bacterianas.
- De espectro reducido, resistentes a las betalactamasas: penicilinas isoxazolílicas (antiestafilocócicas). Representantes: oxacilina, nafcilina, cloxacilina, dicloxacilina, flucloxacilina.
- De amplio espectro, NO resistentes a las betalactamasas: aminopenicilinas. Representantes: ampicilina, amoxicilina.
- Carboxipenicilinas: carbenicilina, carfecilina, ticarcilina.
- Ureidopenicilinas: azlocilina, piperacilina, mezlocilina.
Penicilinas antiestafilocócicas y el problema del SARM
La principal característica de este grupo es la presencia del radical isoxazolílico. Este bloquea espacialmente el acceso de las betalactamasas (penicilinasas) de los estafilococos al anillo betalactámico del antibiótico, previniendo su hidrólisis.
Matices farmacodinámicos clave:
- Los fármacos son altamente eficaces frente a cepas de estafilococos productoras de penicilinasa.
- Sin embargo, su actividad frente a la flora sensible (que no produce enzimas) es significativamente menor que la de las penicilinas naturales. Por lo tanto, se prescriben estrictamente según las indicaciones.
- Dentro del grupo existen diferencias: la nafcilina es más activa que la oxacilina frente a cepas resistentes a la bencilpenicilina, mientras que la cloxacilina y la flucloxacilina alcanzan concentraciones séricas más elevadas.
El problema del SARM (MRSA): Existen cepas de Staphylococcus aureus intrahospitalarias y extrahospitalarias que han desarrollado resistencia a la oxacilina y a la meticilina (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, SARM). La meticilina es única porque actúa sobre una sola transpeptidasa en S. aureus. Ante infecciones causadas por SARM, las penicilinas son impotentes; la terapia de elección pasa a ser vancomicina o linezolid.
Aminopenicilinas: ampicilina vs. amoxicilina
Las aminopenicilinas se distinguen por un espectro de acción ampliado. La presencia de un grupo amino con carga positiva en la cadena lateral les ayuda a penetrar a través de los canales de porinas de la membrana externa de las bacterias gramnegativas (E. coli, salmonelas, sigelas, Haemophilus influenzae).
Importante: este grupo amino no protege al fármaco frente a las betalactamasas. Las aminopenicilinas son hidrolizadas por todos los tipos de estas enzimas y no tienen absolutamente ningún efecto sobre Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella ni Serratia.
A pesar de pertenecer al mismo grupo, sus dos principales representantes difieren radicalmente en su farmacocinética:
| Característica | Ampicilina | Amoxicilina |
|---|---|---|
| Absorción | Incompleta (30–40 %), se reduce fuertemente con la ingesta de alimentos. | Alta (90–95 %), no depende de las comidas. |
| Vías de administración | Por vía oral, intravenosa, intramuscular. | Solo por vía oral (per os). |
| Concentración intestinal | Alta (permanece en la luz intestinal debido a su mala absorción). | Baja (se absorbe casi por completo en las porciones altas). |
| Indicaciones específicas | Infecciones intestinales, listeriosis (fármaco de elección). | Infecciones de las vías respiratorias altas y bajas (ORL), erradicación de H. pylori, profilaxis de la endocarditis. |
Penicilinas inhibidas (protegidas)
Dado que las aminopenicilinas son vulnerables a las enzimas bacterianas, se desarrolló una estrategia para protegerlas. La composición del medicamento incluye no solo el antibiótico en sí, sino también un inhibidor de las $\beta$-lactamasas.
El inhibidor asume el impacto al unirse a las enzimas de la bacteria, lo que permite que el antibiótico llegue sin obstáculos hasta las transpeptidases y destruya la pared celular. Ejemplos clásicos de tales combinaciones: amoxicilina + ácido clavulánico y ampicilina + sulbactam.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué inhibidores de betalactamasas existen que se utilicen en combinación con las penicilinas?
En combinación con las penicilinas se emplean tres inhibidores principales de betalactamasas, los cuales inactivan de manera irreversible las enzimas bacterianas.
- Ácido clavulánico: se utiliza en la composición de medicamentos combinados junto con la amoxicilina.
- Sulbactam: se emplea en combinación con ampicilina o amoxicilina.
- Tazobactam: se menciona en la clasificación como uno de los representantes de los inhibidores de betalactamasas.
¿Qué grupos de penicilinas semisintéticas poseen actividad antipseudomónica?
Poseen actividad antipseudomónica dos grupos de penicilinas semisintéticas, cuya principal ventaja es su acción contra Pseudomonas aeruginosa.
- Carboxipenicilinas: a este grupo pertenecen la carbenicilina, la carfecilina y la ticarcilina.
- Ureidopenicilinas: incluyen azlocilina, piperacilina y mezlocilina; son de 4 a 8 veces más activas que las carboxipenicilinas frente a la Pseudomonas aeruginosa.
¿Cuáles son los principales efectos secundarios de las penicilinas semisintéticas?
En las fuentes se describen los siguientes efectos secundarios de las penicilinas:
- Reacciones alérgicas: choque anafiláctico, urticaria, angioedema y diversas erupciones cutáneas.
- Nefritis intersticial aguda: una posible complicación rara.
- Candidiasis (candidimicosis): surge debido a la supresión de la flora normal por los antibióticos de amplio espectro; es posible su localización en la cavidad oral, el intestino y el tracto urogenital.
- Colitis pseudomembranosa: está relacionada con la proliferación de Clostridium difficile tras la supresión de la flora competitiva; puede manifestarse con diarrea sanguinolenta.
¿En qué consiste el mecanismo de acción molecular de las penicilinas semisintéticas?
El mecanismo de acción molecular de las penicilinas semisintéticas consiste en el mimetismo estructural y la alteración de la síntesis de la pared celular bacteriana.
- Inhibición de las transpeptidasas: el antibiótico se une covalentemente a las proteínas fijadoras de penicilina, bloqueando la formación de enlaces cruzados entre las cadenas de peptidoglucano.
- Activación de la autólisis: los β-lactámicos inhiben el inhibidor endógeno de las autolisinas, lo que provoca la destrucción del peptidoglucano y el autocitólisis bactericida.
El Ampicilina Acaba Masiivamente Patógenos en el intestino. Se absorbe mal hacia el torrente sanguíneo, permaneciendo en la luz del tracto gastrointestinal, por lo que es eficaz en infecciones intestinales. La amoxicilina se absorbe excelente, por lo que casi no queda nada en el intestino.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué no se utilizan las aminopenicilinas para el tratamiento de la infección por Pseudomonas?
P. aeruginosa, así como Klebsiella y Serratia, presentan resistencia natural a las aminopenicilinas. Además, estos fármacos son fácilmente destruidos por cualquier betalactamasa, frecuentemente producida por cepas nosocomiales.
¿Se puede tratar la salmonelosis o la shigelosis con amoxicilina?
No, no es aconsejable. La amoxicilina tiene una biodisponibilidad del 90–95%, se absorbe casi por completo en las partes altas del tracto gastrointestinal. En las partes bajas del intestino, donde se encuentran los patógenos, su concentración es demasiado baja. Para estos fines, la ampicilina es más adecuada.
¿Cuál es el sentido de prescribir oxacilina si existen fármacos de amplio espectro?
La oxacilina y otras isoxazolilpenicilinas poseen un radical único que las protege frente a las penicilinasas estafilocócicas. Los fármacos de amplio espectro (sin inhibidores) son destruidos por estas enzimas.
Qué más repasar sobre el tema
- Particularidades estructurales de las transpeptidasas bacterianas en cocos y bacterias en forma de bastón.
- Mecanismo de penetración de los antibióticos a través de los canales de porinas de la flora gramnegativa.
- Pautas de terapia combinada para la úlcera péptica (erradicación de Helicobacter pylori).
- Espectro de actividad y uso clínico de carboxi y ureidopenicilinas.
- Protocolos de profilaxis de la endocarditis infecciosa en intervenciones dentales.
Estudia el tema por completo en el curso de «Farmacología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre «Penicilinas semisintéticas» y otras 5.304 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 116 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Agentes quimioterápicos antibacterianos»
Videotutoriales gratuitos: farmacologíaLecciones cortas con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.