ENZIMAS QUE ACTUAN O INHIBEN EN LA SINTESIS DE ANTIBIOTICOS

ENZIMAS QUE ACTUAN O INHIBEN EN LA SINTESIS DE ANTIBIOTICOS

Una forma práctica de clasificar los antibióticos es considerando su mecanismo de acción y sitio de acción en relación con la bacteria, de manera que tenemos tres grupos:
· Los antibióticos que actúan en la pared celular: En éste grupo se encuentran los agentes que son capaces de inhibir la síntesis del peptidoglucano, que es un componente de la pared celular la cual le confiere estabilidad estructural a dicha pared. Al inhibirse el peptidoglucano la pared queda desensamblada y la bacteria queda expuesta a los cambios del medio donde se encuentra activándose la autólisis de la misma.
· Antibióticos que actúan en la membrana celular: Los antibióticos de éste grupo se fijan a nivel de los fosfolípidos de la membrana celular, formando microporos y consecutiva permeabilidad de la membrana con fuga del material intracelular y posterior lisis de la bacteria.
· Antibióticos que actúan a nivel del citoplasma:
1. Antibióticos que inhiben de forma irreversible la síntesis de proteínas: Este mecanismo se logra al unirse a la fracción 30S y 50S ribosomal lo que implica la inhibición de enzimas y proteínas estructurales bacteriana y posterior lisis.
2. Antibióticos que inhiben de forma reversible la síntesis de proteínas: Este grupo ocaciona inhibición del crecimiento bacteriano, son bacteriostáticos.
3. Antibióticos que inhiben la polimerasa del ARN: Estos son capaces de suprimir la síntesis de las cadenas de ARN de transferencia y ribosomal, por lo tanto no hay transcripción ni síntesis proteica produciendo lisis bacteriana.
4. Antibióticos que inhiben la girasa del ADN: La girasa del ADN es una enzima que se encarga de lo que se conoce como "superenrollamiento" del ADN, éste fenómeno permite que ésta molécula quede compactada dentro de la bacteria. Estos antibióticos se fijan directamente y evitan el "superenrollamiento" lo que implica que el ADN necesitaría mayor espacio físico y ésto induce a la ruptura de la bacteria.
5. Antibióticos que inhiben la síntesis del tetrahidrofolato (antimetabolitos): Estos se encargan de inhibir específicamente dos pasos de la síntesis del tetrahidrofolato, que a su vez, que actúa como coenzima en la síntesis del ADN
6. Inhibidor de la síntesis del ADN: Este es el metronodazol que podría ser considerado como un profármaco ya que necesita activación metabólica y actúa inhibiendo la síntesis del ADN y pérdida de la estructura helicoidal de lasmoléculas ya formadas.
Clasificación de los antibióticos y mecanismo de acción. 
De acuerdo al mecanismo de acción que presentan los antibióticos, se clasifican en siete grandes grupos:
Mecanismo de acción
Ejemplos
Inhibición de la síntesis de la pared celular
Penicilinas, cefalosporinas, vancomicina, bacitracina, oxacilina, nafcilina
Daño a la membrana plasmática
Polimixina, nistatina, anfotericina B
Inhibición de la síntesis de proteínas
Aminoglucósidos, cloranfenicol, eritromicina, tetraciclina
Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos
Rifamicina, actinomicina D, ácido nalidíxico, ciprofloxacina, norfloxacina
Antimetabolitos
Trimetoprim, sulfonamidas
Inhibidores de betalactamasas
Sulbactam, clavulanato, tazobactam
Antifímicos
Etambutol, pirazinamida, isoniazida, estreptomicina, rifampicina


De: Mendoza Medellín A. El formidable reto de la resistencia bacteriana a los antibióticos. 
Revista de la Facultad de Medicina. 2011;54( 001).
Otra clasificación muy utilizada agrupa a los antibióticos sobre la base de su estructura química y los denomina como familias o clases de antibióticos: 

a) Aminoglucósidos
b) Cefalosporinas
c) Cloranfenicol
d) Macrólidos y lincomicinas
e) Quinolonas y fluoroquinolonas
f) Penicilinas o betalactámicos
g) Sulfonamidas
h) Tetraciclinas

Antibióticos que inhiben la síntesis de la pared celular: 

Actúan a distintos niveles de la biosíntesis del peptidoglucano, capa esencial para la supervivencia de las bacterias, y el daño se produce por la pérdida de la rigidez de la célula bacteriana que puede causarle la muerte; por lo tanto son considerados como agentes bactericidas. La síntesis del peptidoglucano se lleva a cabo en tres etapas y los distintos antimicrobianos pueden afectar cada una de ellas. Los representantes de este grupo son las penicilinas y cefalosporinas.
Antibióticos de familia de penicilinas
Antibióticos de familia de cefalosporinas
Penicilinas Naturales
— Penicilina G (bencil)
— Penicilina G procaína
— Penicilina G benzatina
Primera generación (espectro estrecho)
— Cefadroxil
— Cefazolina
— Cefalexina
— Cefaloridina
— Cefalotina
— Cefapirina
— Cefadrina
— Cefminox
Penicilinas orales
— Penicilina V
— Feniticilina
— Propicilina
Segunda generación (espectro aumentado)
— Cefaclor
— Cefamandol
— Defonicid
— Ceforanide
— Cefuroxima
— Loracarbef
— Cefotetan
— Cefoxitin
— Cefprozil
— Cefonicida
Semisintéticas
Resistentes a penicilinasa 
— Meticilina 
— Nafcilina
— Cloxacilina
— Dicloxacilina
— Oxacilina
— Flucloxacilina
Tercera generación (amplio espectro)
— Cefdinir
— Cefixime
— Cefoperazona
— Cefotaxima
— Ceftazidima
— Ceftriaxona
— Cefpodoxima
— Cefditoren pivoxilo
— Ceftibuteno
— Tazicef
— Cefpiramida
— Cefsulodin
Amplio espectro
— Ampicilina
— Amoxicilina
— Bacampicilina
— Pivampicilina
— Carbenicilina 
— Ticarcilina
— Azlocilina
— Mezlocilina
— Piperacilina
— Apalcilina
Cuarta generación (espectro mejorado)
— Cefepime
— Cefetecol
— Cefquinone
— Flomoxef
— Cefoselis
— Cefozopran
— Cefpirome
— Ceflaprenam
Aminopenicilinas
— Hetacilina
— Espicilina
— Metampicilina
— Talampicilina
— Ciclacilina
 
Amidinopenicilinas 
— Mecilinam y 
— Pivmecilinam

Antibióticos que dañan la membrana citoplásmica:

Numerosos agentes catiónicos y aniónicos pueden causar la desorganización de la membrana. Dentro de los antibióticos que actúan a este nivel, está la polimixina B y la colistina (polimixina E), inhibidores de bacterias gramnegativas que tienen lípidos de carga negativa en su superficie. Su acción es desorganizar la permeabilidad de la membrana ocasionando la salida de cationes de la célula bacteriana. Las polimixinas no son de uso sistémico, pues pueden unirse a varios ligandos de células del tejido corporal y son tóxicas para aparato renal y sistema nervioso. Otro antibiótico que actúa en la membrana es la gramicidina, la cual produce desacoplamiento de la fosforilación oxidativa y la formación de poros por donde puede haber pérdida del contenido citoplasmático de la bacteria.
Antibióticos que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos:

Muchos agentes antimicrobianos pueden interferir a diferentes niveles en la síntesis de los ácidos nucleicos. Pueden inhibir la síntesis de nucleótidos o causar una interconversión de nucleótidos, pueden interferir con polimerasas involucradas en la replicación y transcripción del ADN. Un grupo numeroso de agentes interfieren con la síntesis de purinas y pirimidinas dando lugar a interconversión de nucleótidos o actuando como análogos de nucleótidos e incorporarse a la cadena de polinucleótidos.
La rifampicina, un antibiótico, inhibe la actividad de la RNA polimerasa bacteriana dependiente de DNA, uniéndose en forma no covalente pero muy firme a esta enzima. La RNA polimerasa es una enzima cuyas cadenas polipeptídicas se unen a un factor que confiere especificidad para el reconocimiento de los sitios promotores precisos requeridos para iniciar la transcripción del DNA. La rifampicina se une a subunidades de la RNA polimerasa e interfiere específicamente con la iniciación del proceso pero no tiene efecto después de que la polimerización se ha iniciado.
La inhibición de la replicación del DNA puede provocarse por antimicrobianos que inhiben la actividad de la DNA girasa, involucrada en el rompimiento y reunión de tiras de DNA. La girasa está constituida por dos componentes, A y B. El ácido nalidíxico, una quinolona, se une al componente A de la DNA girasa e inhibe su acción. El ácido nalidíxico tiene acción antimicrobiana sólo contra especies gramnegativas, aunque recientemente se ha sintetizado un derivado carboxil fluorinado que inhibe bacterias grampositivas. La subunidad B de la DNA girasa puede ser inhibida por agentes como la novobiocina, un antibiótico de uso restringido debido a su toxicidad.
Antibióticos de la familia de las quinolonas y fluoroquinolonas
Primera generación (espectro estrecho)
— Cinoxacina
— Ácido nalidíxico
— Ácido oxolínico
— Ácido pipemidico
— Ácido piromídico
— Flumequina
Segunda generación (amplio espectro)
— Ciprofloxacina
— Enoxacina
— Fleroxacina
— Levofloxacina
— Lomefloxacina
— Norfloxacina
— Ofloxacina
— Perfloxacina
— Rufloxacina
— Amninofloxacina
Tercera generación (espectro mejorado)
— Gatifloxacina
— Grepafloxacina
— Sparfloxacina
— Tosufloxacina
— Levofloxacina
— Pazufloxacina
— Temafloxacina
— Balofloxacina
— Nadifloxacina
Cuarta generación
— Clinafloxacina
— Moxifloxacina
— Trovafloxacina
— Sitafloxacina
— Gemifloxacina

BIBLIOGRAFIA

- Horcajada JP, Cantón R. Ceftarolina, un nuevo antimicrobiano de amplio espectro en la era de las multirresistencias. 
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- Darren J. Burgess. Amplified origins of antibiotic resistance. Nat Rev Microbiol, 2014;12:394–395 doi:10.1038/nrmicro3275
- Ramanan Laxminarayan. Antibiotic resistance—the need for global solutions. The Lancet Infectious Diseases Commission. The Lancet Infectious Diseases, December 2013;13(12):1057–1098.
- Mendoza Medellín A. El formidable reto de la resistencia bacteriana a los antibióticos. Revista de la Facultad de Medicina. 2011;54( 001):18-27.
- http://cmcmotilla20.blogspot.mx/2010/06/mecanismo-de-accion-de-los-antibioticos.html