mecanismos de ação dos antimicrobianos
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Mecanismos de Ação das
drogas antimicrobianas
Prof. Adjunto Ary Fernandes Junior
Departamento de Microbiologia e Imunologia
Instituto de Biociências – UNESP
Tel. 014 3880.0412
Mortes x Causas
Países desenvolvidos Países em
desenvolvimentoDoenças infecciosas e parasitárias
Doenças do sistema
circulatório
Doenças do sistema
respiratório
Câncer
Causas peri e
neonatais
Causas maternais
Outras causas
Países desenvolvidos Países em desenvolvimento
Drogas antimicrobianas
Produtos de enorme importância não
apenas na área de saúde, como
também na economia
Percentagem de drogas antimicrobianas utilizadas em humanos e animais na União Européia
Uso animal como promotor de
crescimento: 30%
Terapia e prevenção de doenças
animais: 14%
Uso humano: 50%
kilogramas de ingrediente ativo
(1996)
Antibióticos Uso Animal Uso Humano
Beta lactâmicos)
(Cefalosporinas e
Penicillinas)
121.603 314.498
Tetraciclinas 323.151 47.500
Aminoglicosídeos
(Estreptomicina)
37.058 5.409
Macrolideos
(Eritromicina)
71.222 47.696
Histórico dos antibióticos e descobertas relacionadas
Hipócrates (460 - 377 AC)
1935-Gerard Domagk (1895 - 1964) (Prontosil)
Sulfa
1905-Paul Erhlich (1854 - 1915)
Salvarsan
Alexander Fleming, "On the Antibacterial Action of Cultures of a
Penicillium, with Special Reference to Their Use in the Isolation
of B. Influenzas“ The British Journal of Experimental Pathology,
(1929) x: p.226.
Histórico dos antibióticos e descobertas relacionadas
1929 - Alexander Fleming (1881 - 1955)
PenicilinaAntibiose
Penicillium notatum
S. aureus
X
Prospecção de novas drogas antimicrobianas
Ano de Introdução Drogas
1935 Sulfonamidas
1941 Penicilinas
1945 Cefalosporinas
1944 Aminoglicosídeos
1949 Cloranfenicol
1950 Tetraciclinas
1952 Macrolídeos / Lincosamidas,
Estreptograminas
1956 Glicopeptideos
1957 Rifamicinas
1959 Nitroimidazoles
1962 Quinolonas
1968 Trimetoprim
2000 Oxazolidinonas
2003 Lipopeptideos
Drogas antimicrobianas descobertos a partir de 1935
Drogas antimicrobianas descobertos a partir de 1935
Adaptado de Fischbach & Walsh (2009)
Daptomicina
Sulfonamidas
Beta lactâmicos
Cloranfenicol, Tetraciclinas
Aminoglicosídeos
Macrolídeos
Glicopeptídeos
Quinolonas, Streptograminas
Lipopetídeos
Mutilina
OxazolidononasLinezolida
Atualmente
Importância
do uso
Calcula-se que sem
penicilina cerca de
300.000 soldados
não voltariam para
casa na segunda
Guerra Mundial
Antimicrobianos
Produtos capazes de............
BactericidasMatar
Impedir
multiplicaçãoBacteriostáticos
Antibióticos
Produzidos por seres vivos
(Microrganismos)
Quimioterápicos
Obtidos via sintética
Semi-Sintéticos
Antimicrobianos
Exemplos de microrganismos produtores de antibióticos
Microrganismos Antibióticos
Bacillus subtilis ou B. licheniformis BacitracinaB. polymyxa Polimixina
Chomobacterium sp AztreonamStreptomyces nodosus Anfotericina B
S. venezuelae CloranfenicolS. aureofaciens Clortetraciclina e TetraciclinaS. erythraeus Eritromicina
S. fradiae NeomicinaS. griseus Estreptomicina
Micromonospora purpurea GentamicinaCephalosporium sp Cefalosporinas
Penicillium griseofulvum GriseofulvinaP. Notatum ou P. chrysogenum Penicilinas
Fischbach & Walsh (2009)
Gênero Phyllomedusa (P. hypochondriales e P. oreades)
(Filosseptina (2005) (Peptídeos (Ps1- Ps6)
Ps1 tem ação antibacteriana e baixa toxicidade
Animais
Vegetais
Antibioticoterapia
Resistente x Sensível
Sensível: Quando não cresce
nestas condições
Resistente: É aquela capaz de crescer “in vitro”
em presença da concentração média que a
droga atinge no sangue do hospedeiro durante
o tratamento, quando administrada por via oral
Características Importantes
Escolha do antimicrobiano
Concentração Inibitória Mínima (CIM)
Gentamicina
0,1 0,2 0,4 1,60,8 3,2
0,2 0,4
0,81,6
Concentração Inibitória Mínima (CIM)
X
Concentração Bactericida Mínima (CBM)
Tetraciclina
0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,1 6,3 12,5 0,8
1,6
3,1
6,3
12,5
25
Concentração Inibitória Mínima (CIM)
X
Concentração Bactericida Mínima (CBM)
Kirby&Bauer
Testes de sensibilidade aos antimicrobianos
--lactamaseslactamases do Grupo 1 (do Grupo 1 (AmpCAmpC))
E-Teste
Testes de sensibilidade aos antimicrobianos
Mecanismos de Ação dos Antimicrobianos
Para bactérias = Antibacterianos
Como imaginar estes mecanismos?
Mecanismos de Ação
Síntese de
lipídeos
Streptomyces platensis
Platensimicina
Azitromicina
Claritromicina
Estreptograminas
(Quinopristina/
Dalfopristina)
(Tigeciclina)
Inibidores da Síntese do Peptidoglicano
Cicloserina
Penicilinas CefalosporinasCarbapenemas
Monobactâmicos
Bacitracina
FosfomicinaBactoprenol
Vancomicina
Inibidores da Síntese do Peptidoglicano
PBP
Inibidores da Síntese do Peptidoglicano
Estrutura dos principais Lactâmicos
Anel lactâmico
Penicilinas Cefalosporinas
Monobactâmicos Carbapenem
Bactéria sem parede
Drogas anti-micobactérias Ação sobre formação da parede bacteriana
Ação sobre Membrana Plasmática
Semelhança com detergentes catiônicos
Polimixina B
Ação sobre Membrana Plasmática
Ação sobre Membrana Plasmática
Inibidores da Síntese Protéica
PolipeptídeoCloranfenicol Liga-se a
porção 50S e inibe formação
da cadeia de peptideo
Macrolídeos Ex. Eritromicina,
Estreptograminas (Quinopristina/
Dalfopristina), Claritromicina,
Azitromicina.
Eritromicina Liga-se a
porção 50S e inibe
movimento de translocação
do ribossomo no RNAm)
Tigeciclina
Tetraciclina Liga-se a
porção 30S e impede a
ligação do RNAt ao complexo
RNAm+ribossomo
RNA
mensageiro
Tradução
Ribossomo 70SEstreptomicina Liga-se a
porção 30S e provoca erro na
leitura do códon
Oxazolidinona
Linezolida- Liga-se a
porção 50S e impede
a ligação do RNAt ao
complexo
RNAm+ribossomo
Direção do movimento do
ribossomo
Inibidores da Síntese Protéica
Aminoglicosídeos
Tobramicina
Gentamicina
Amicacina
Tigeciclina
Glicilciclinas
Tetraciclina
Inibidores da Síntese de Ácidos Nucléicos
Quinolonas e
Fluoroquinolonas
Rifampicinas
Metronidazol (Quebra molécula do DNA) (Anaeróbios) Novobiocina,
Griseofulvina (Inibem DNA polimerase) (Fungos)
Topoisomerase II e IV
Ácido Nalidíxico Ciprofloxacina
Norfloxacina
Metronidazol
MetabólitosBactéria
Metronidazol
DNA
Fragmentos de
DNA
Ferrodoxina
(oxidada)
Ferrodoxina
(reduzida)
Atuam sobre Metabolismo
Intermediário
Impedem síntese do Ácido Fólico pela
Bactéria
Especificamente
Antimicrobianos com atividades antimetabólicas
Hidroximetil Ddiidropteridina +
PABA (Ácido -aminobenzóico)
Ácido Diidropteróico
Ácido Diidrofólico
Ácido Tetraidiidrofólico
Ácido Fólico
Diidropteroato
Sintetase
Diidrofolato
Redutase
Bases
NitrogenadasAminoácidos
Sulfonamidas
Trimetoprim
PABA
Análogo de Ácido Fólico
DiidropteroatoSintetase
Sulfonamidas
Ácido Fólico
Hidroximetil Diidropteridina +
PABA
Ácido Diidrofólico
Diidrofolato
Redutase
Ácido Tetraidiidrofólico
Trimetoprim
X
Classificação dos Antimicrobianos
Baseada no Seu Espectro de Ação
Comentários Finais
Espectro de ação antimicrobiana
Bom uso X Mal uso
Linhagens Resistentes
Importante
Resumindo
Mecanismos = Sítios de Ação
Parede Bacteriana
Membrana Plasmática
Ribossomos
Ácidos Nucléicos
Metabolismo Intermediário