Mecanismos de Acción y Resistencia a Antibióticos: Un Panorama Completo

Linezolida: Mecanismo de Acción

La linezolida es un antibiótico perteneciente a la familia de las oxazolidonas. Su mecanismo de acción consiste en la inhibición de la síntesis proteica bacteriana al impedir la formación del complejo de iniciación. Se une específicamente al sitio P de la subunidad ribosomal 50S, evitando la formación del complejo ribosoma-fMet-tRNA. Es efectivo contra bacterias Gram-positivas (+). Es bacteriostático.

Vancomicina y Penicilina: Diferencias en sus Mecanismos de Acción

La vancomicina actúa uniéndose directamente al dipéptido terminal D-ala-D-ala, inhibiendo la transpeptidación. Las penicilinas, por otro lado, inhiben la síntesis de peptidoglicano, pero solo en bacterias en crecimiento activo. La penicilina se une al centro activo de las enzimas PBP (proteínas de unión a penicilina), impidiendo la eliminación de la D-ala terminal y la formación de puentes interpeptídicos. La penicilina es bactericida para bacterias Gram-positivas (+).

Fosfomicina: Mecanismo de Acción e Indicaciones

La fosfomicina es un antibiótico que actúa inhibiendo la síntesis de la pared celular bacteriana. Inhibe la unión del fosfoenolpiruvato a la UDP-N-acetil-glucosamina, un paso crucial en la formación del UDP-N-acetil-murámico. Es un análogo estructural del fosfoenolpiruvato y se une irreversiblemente a la enzima. Es un bacteriostático de amplio espectro, más activo contra bacterias Gram-positivas (+). Se utiliza principalmente en el tratamiento de infecciones urinarias.

Colistina: Tipo de Antibiótico e Índice Terapéutico

La colistina pertenece a la familia de las polimixinas. Son péptidos cíclicos con una cola hidrofóbica que les permite interactuar con los fosfolípidos de la membrana plasmática bacteriana. Actúan como detergentes catiónicos, alterando la estructura de la membrana. Son activos exclusivamente contra bacterias Gram-negativas (-). Se utilizan tópicamente para tratar infecciones por Gram-negativos (-) multirresistentes. La colistina tiene un índice terapéutico bajo, ya que puede afectar también a las membranas de células eucariotas. El índice terapéutico es la relación entre la dosis tóxica y la dosis terapéutica.

Superantígenos: Definición y Ejemplo

Los superantígenos son toxinas que provocan una activación excesiva de la respuesta inmune. Se unen a los receptores de los linfocitos T y a las moléculas MHC-II de las células presentadoras de antígenos, provocando una liberación masiva de citocinas por parte de los linfocitos T helper. Esto conduce a una proliferación inespecífica de linfocitos T, incluso aquellos que no han sido estimulados por un antígeno específico. Un ejemplo son las toxinas producidas por cepas patógenas de Staphylococcus aureus en intoxicaciones alimentarias.

Neisseria meningitidis: Patogénesis

Neisseria meningitidis coloniza la nasofaringe mediante mecanismos de adhesión como fimbrias, lipopolisacáridos y proteínas de superficie. Las bacterias atraviesan el epitelio en vacuolas fagocíticas, generalmente sin causar inflamación. Existen anticuerpos específicos que pueden prevenir la diseminación. El problema surge cuando la bacteria llega a las meninges, invadiendo el espacio subaracnoideo. Los lipooligosacáridos (LOS) bacterianos inducen una fuerte respuesta inflamatoria, causando daño endotelial.

Rickettsia: Transmisión, Patogénesis y Ejemplo

Las Rickettsias son parásitos intracelulares obligados de células endoteliales. Son bacterias aerobias con metabolismo oxidativo. Obtienen coenzimas (NAD y CoA) y aminoácidos de la célula huésped. Después de ser fagocitadas, salen del fagosoma y se multiplican en el citoplasma. Se transmiten por artrópodos. Por ejemplo, Rickettsia rickettsii se transmite por garrapatas.

Resistencia a Aminoglucósidos

La resistencia a los aminoglucósidos puede desarrollarse a través de varios mecanismos:

• Mutación en el sitio de unión del ribosoma.
• Disminución de la absorción del antibiótico por la célula.
• Modificación enzimática del antibiótico.

Pseudomonas aeruginosa: Características y Enfermedades

Pseudomonas aeruginosa es un bacilo recto, Gram-negativo (-), con un solo flagelo polar y encapsulado. Es un patógeno oportunista, oxidasa positivo, aerobio y no fermentador. Puede producir pigmentos. Metaboliza la glucosa a través de la vía de Entner-Doudoroff. Se aísla en medios como MacConkey o EMB. Sus requerimientos nutricionales son simples. Puede formar biopelículas. Utiliza O₂ o NO₃^– como aceptor final de electrones. Es un patógeno oportunista nosocomial común en el suelo, agua y alimentos. Afecta a personas inmunocomprometidas, infectando diversos tejidos y causando diseminación. Puede provocar bacteriemias nosocomiales, enfermedades del tracto respiratorio, infecciones del SNC, infecciones del tracto urinario, infecciones óseas, infecciones de la piel y articulaciones. Es particularmente problemático en pacientes con fibrosis quística.

Escherichia coli: Enfermedades y Clasificación

Escherichia coli es un bacilo Gram-negativo (-) perteneciente a la familia Enterobacteriaceae. Causa infecciones del tracto urinario (cistitis), infecciones sistémicas y gastroenteritis.

Chlamydia trachomatis: Ciclo de Vida y Género

Chlamydia trachomatis pertenece al género Chlamydia. Es un patógeno de transmisión sexual (ETS) muy importante a nivel mundial. La bacteria puede penetrar a través de la mucosa genital, ocular o respiratoria, a menudo a través de toallas o dedos contaminados. La forma infecciosa, el cuerpo elemental, no se replica y se adhiere a las células del huésped. La bacteria es internalizada por fagocitosis. Dentro de la vacuola fagocítica, el cuerpo elemental se transforma en el cuerpo reticulado, metabólicamente activo, que se divide por fisión binaria. Se forma una inclusión en el citoplasma de la célula huésped. Finalmente, los cuerpos reticulados se transforman nuevamente en cuerpos elementales, que se liberan por lisis o exocitosis para infectar otras células.

Infecciones por Mycoplasma

Mycoplasma pneumoniae causa infecciones de las vías respiratorias, como neumonía atípica y resfriados. Mycoplasma genitalium causa uretritis no gonocócica. Mycoplasma hominis puede causar pielonefritis, enfermedad inflamatoria pélvica y fiebre posparto.

Micotoxemias: Definición y Agentes Causales

Las micotoxemias (o micotoxicosis) son enfermedades causadas por las toxinas producidas por ciertos hongos patógenos. Los géneros Penicillium, Aspergillus y Candida son productores comunes de micotoxinas.

Vancomicina: Diana, Mecanismo de Resistencia y Ejemplo

La vancomicina se une a la unidad precursora del peptidoglicano (D-Ala-D-Ala) en la cara externa de la membrana plasmática, impidiendo la transpeptidación. No es activa contra bacterias Gram-negativas (-) debido a su incapacidad para atravesar la membrana externa. La resistencia a la vancomicina (ERV) se produce por la modificación del dipéptido terminal D-Ala-D-Ala a D-Ala-D-Lactato, lo que impide la unión del antibiótico, pero permite que la transpeptidasa continúe su función.

Quinolonas: Ejemplo, Mecanismo de Acción y Resistencia

Las fluoroquinolonas son un tipo de quinolona. Son fármacos sintéticos que inhiben la ADN girasa (topoisomerasa II en Gram-positivas (+) y topoisomerasa IV en Gram-negativas (-)), bloqueando la replicación del ADN. El mecanismo de resistencia más común es la mutación en los genes que codifican las enzimas diana.

AZT: Uso y Mecanismo de Acción

La azidotimidina (AZT) es un fármaco antirretroviral utilizado en el tratamiento del VIH. Inhibe la transcriptasa inversa viral, impidiendo la elongación de la cadena de nucleósidos debido a la ausencia de un grupo 3′-hidroxilo en el azúcar.

Neisseria gonorrhoeae: Enfermedades

Neisseria gonorrhoeae causa gonorrea (gonococia o blenorragia). Puede provocar uretritis (exudado uretral purulento, disuria), cervicitis, salpingitis, vaginitis, enfermedad inflamatoria pélvica (EIP), prostatitis, proctitis, orquitis, conjuntivitis y queratitis.

Vibrio cholerae: Enfermedad y Epidemiología

Vibrio cholerae causa el cólera. Existen epidemias y niveles endémicos en ciertas regiones debido a problemas de saneamiento y acceso a agua potable. Se han registrado siete pandemias de cólera desde el siglo XIX. A nivel mundial, se producen entre uno y cuatro millones de casos de cólera anualmente, con 20,000 a 150,000 muertes.

Pared Celular de Mycobacterium

La pared celular de Mycobacterium es compleja. Presenta una membrana plasmática, una capa de peptidoglicano y una capa de arabinogalactano. Los ácidos micólicos, asociados al arabinogalactano, forman una capa externa. Moléculas de arabinomanano atraviesan las capas desde la membrana plasmática.

Clostridium botulinum: Botulismo y Factores de Virulencia

Clostridium botulinum produce la toxina botulínica, una de las sustancias más letales conocidas. Esta toxina causa debilidad muscular y parálisis flácida. Es termolábil (se inactiva con calor). La toxina se absorbe en el intestino y pasa a la sangre. Afecta a las sinapsis neuromusculares periféricas, bloqueando la liberación de acetilcolina, un neurotransmisor necesario para la contracción muscular.

Enfermedades Causadas por Candida

Candida es un hongo patógeno oportunista que forma parte de la microbiota normal. Es un agente etiológico importante de enfermedad en humanos, especialmente en individuos inmunocomprometidos. Se encuentra en el aire, el agua, el suelo y en animales. Causa candidiasis, que puede ser:

• Mucocutánea (oral, genital, balanitis, esofágica).
• Cutánea (intertriginosa, granulomatosa, de la uña).
• Visceral (pulmonar, gástrica, peritoneal, endocárdica, meníngea, septicémica).

Treponema pallidum: Sífilis y Estadios de la Enfermedad

Treponema pallidum causa la sífilis. La sífilis se desarrolla en tres estadios:

1. Estadio primario: Chancro de inoculación (lesión genital indolora) y linfadenopatía regional. Bacteriemia.
2. Estadio secundario: Fiebre, erupción cutánea y chancro. Bacteriemia con invasión tisular.
3. Estadio terciario: Compromiso cardíaco, afectación del músculo esquelético y del sistema nervioso central. Daño tisular irreversible.

También existe la sífilis congénita, que puede ocurrir durante cualquier trimestre del embarazo, causando muerte fetal o lesiones deformantes.

Enfermedad de Lyme: Agente Causal y Sintomatología

La enfermedad de Lyme es causada por Borrelia burgdorferi (y otras especies del complejo Borrelia burgdorferi sensu lato). Se transmite por garrapatas. Es una enfermedad emergente. Los síntomas varían según la fase de la enfermedad:

• Fase inicial: Fiebre, cefalea, fatiga y escalofríos.
• Fase diseminada: Síntomas neurológicos, disfunción cardíaca, síntomas reumatológicos, artritis.

Islas de Patogenicidad

Las islas de patogenicidad son grandes segmentos de ADN que contienen genes que codifican factores de virulencia en muchas bacterias. A menudo se encuentran insertadas cerca de genes de ARNt. Son genéticamente inestables y suelen estar asociadas a secuencias de inserción, transposasas, transposones conjugativos, plásmidos y genes de fagos.

Mecanismos de Resistencia a Penicilinas

La resistencia a las penicilinas puede ocurrir por:

• Transformación: Una bacteria resistente se lisa y libera su ADN. Otra bacteria competente incorpora este ADN, incluyendo el gen de resistencia, por recombinación homóloga.
• Conjugación: Transferencia de un plásmido que contiene un gen de resistencia de una bacteria a otra.
• Transducción: Un virus bacteriófago (fago) transfiere el gen de resistencia de una bacteria a otra.

Aminoglucósidos: Definición y Mecanismo de Acción

Los aminoglucósidos son antibióticos que combinan azúcares aminados (o no aminados) con alcoholes cíclicos aminados (o no aminados). Son bactericidas, especialmente activos contra bacterias Gram-negativas (-) aerobias. Inhiben la iniciación de la síntesis de proteínas al unirse a la subunidad 30S del ribosoma, impidiendo la formación del complejo 70S. Ejemplos: estreptomicina, gentamicina, tobramicina.

Polienos: Mecanismo de Acción y Ejemplo

Los polienos son antifúngicos que pueden ser fungistáticos o fungicidas. Se unen a los esteroles (como el ergosterol) de la membrana celular de los hongos, desorganizando su estructura y alterando la permeabilidad. Esto conduce a la pérdida del contenido intracelular. Ejemplo: anfotericina B.

Animales Gnotobióticos

Los animales gnotobióticos son animales libres de gérmenes o con una microbiota conocida (inoculada). Son útiles en investigación. Se obtienen por cesárea y se mantienen en un ambiente controlado y con alimentación aséptica. Características: tejido linfoide subdesarrollado, paredes intestinales delgadas, bajos niveles de anticuerpos, ciego pequeño o ausente, mayor necesidad de vitaminas en la dieta, menor metabolismo basal, menor gasto cardíaco, menor peso y mayor susceptibilidad a infecciones.

Colonización

La colonización es la entrada, establecimiento y multiplicación de un microorganismo en un huésped, en un grado suficiente para su mantenimiento, pero sin generar una respuesta inmune significativa por parte del huésped.

Terapia Fágica: Definición y Ejemplo

La terapia fágica utiliza bacteriófagos (fagos) específicos para eliminar bacterias patógenas. Se desarrolló en la URSS después de la Segunda Guerra Mundial. Actualmente, existen proyectos en desarrollo, como PhagoBurn en la UE. Los fagos se consideran preparados biológicos, no antibióticos.

Neuraminidasas: Mecanismo de Acción

Las neuraminidasas son enzimas (invasinas) que degradan el ácido neuramínico de la mucosa intestinal. Son producidas por bacterias como Vibrio cholerae y Shigella dysenteriae. También se encuentran en la superficie del virus de la gripe (Orthomyxovirus), donde son esenciales para la liberación de nuevos viriones y evitan que se adhieran al ácido siálico.

Características de Mycoplasma

Los Mycoplasmas carecen de pared celular. Esta característica les confiere resistencia natural (intrínseca o primaria) a antibióticos que actúan sobre la pared celular, como la penicilina (ya que no tienen peptidoglicano).

Ciclo de las Clamidias

Las clamidias alternan entre dos formas:

• Forma extracelular infecciosa (cuerpo elemental): No se replica. Espera a penetrar en una célula huésped.
• Forma intracelular replicativa (cuerpo reticulado): Se replica dentro de los fagosomas, inhibiendo la fusión con los lisosomas. Forma cuerpos de inclusión.

Posteriormente, la bacteria puede volver a la forma extracelular para infectar otras células.

Sinergismo y Antagonismo Antibiótico

Sinergismo: El efecto bactericida y/o bacteriostático de dos o más antibióticos administrados juntos es mayor que la suma de sus efectos individuales. Ejemplo: antibióticos que son ineficaces individualmente, pero efectivos en combinación.

Antagonismo: El efecto de un antibiótico contrarresta el efecto de otro. Ejemplo: un bactericida que actúa sobre la pared celular combinado con un bacteriostático que inhibe la síntesis proteica.

Ehrlichia: Características y Patogénesis

Ehrlichia son parásitos obligados de los glóbulos blancos. Se transmiten principalmente por garrapatas. Infectan a los leucocitos al ser fagocitados. Crecen dentro de los fagosomas e inhiben la fusión con los lisosomas. La multiplicación bacteriana conduce a la lisis del fagosoma y de la célula. Síntomas: inflamación del hígado, bazo, médula ósea, pulmones y ganglios linfáticos; cefalea, dolor muscular y fatiga.

Resistencia General a los Antibióticos

Los mecanismos de resistencia a los antibióticos son diversos:

• Mecanismos que actúan fuera de la célula:
  • Secreción de enzimas que degradan antibióticos (ej: β-lactamasas).
  • Secreción de moléculas modificadoras de antibióticos.
  • Cambios en la permeabilidad de las membranas.
• Mecanismos que actúan dentro de la célula:
  • Modificación de dianas moleculares.
  • Enzimas que modifican el antibiótico.
  • Genes de resistencia a antibióticos.
  • Excreción activa del antibiótico.

MALT: Tejido Linfoide Asociado a Mucosas

El MALT (tejido linfoide asociado a mucosas) es un componente del sistema inmunitario. Es un tipo de defensa inespecífica (celular). Protege contra antígenos que ingresan a través de las mucosas. Su respuesta principal es la secreción de inmunoglobulina A (IgA) secretoria.

Campylobacter: Enfermedades y Especie Principal

La especie más importante de Campylobacter es C. jejuni, que causa gastroenteritis y, en algunos casos, puede conducir al síndrome de Guillain-Barré. Son bacterias Gram-negativas (-). C. jejuni es oxidasa y catalasa positiva, sensible a la salinidad, congelación y pH ácido. Crece en medios selectivos. Puede adoptar formas cocoides. En la tinción de Gram, presenta una forma característica de «alas de gaviota».

Toxina Shiga

La toxina Shiga es codificada por un gen presente en un profago. Es una toxina bipartita similar a la producida por E. coli. La subunidad B de la toxina reconoce el glicolípido Gb3, abundante en el epitelio renal, pero también presente en el SNC y el endotelio capilar. Después de la unión de la subunidad B, la subunidad A penetra en la célula y escinde el ARN 28S de la subunidad 60S del ribosoma, inhibiendo la síntesis de proteínas.