Aminoglicósido

Estrutura do antibiótico estreptomicina, un aminoglicósido.

Kanamicina.

Neomicina.

Xentamicina.

Os amminoglicósidos son unhas substancias químicas constituídas por un grupo glicosídico modificado con grupos amínicos, cuxos principais representantes son certo tipo de antibióticos bactericidas. Tal estrutura confírelles as súas propiedades químicas básicas, como elevada solubilidade en auga e hidrofilia, que dificultan a súa difusión a través da membrana celular, a cal é tan baixa que requiren transporte activo.

A estreptomicina foi o primeiro aminoglicósido que se describiu, e o seu descubridor, o ruso Selman Abraham Waksman, recibiu por iso o Premio Nobel de Medicina de 1952. A estreptomicina foi illada da actinobacteria Streptomyces griseus, da que deriva o seu nome. En realidade toda esta clase de antibióticos deriva de dous xéneros de microorganismos: a estreptomicina, neomicina, kanamicina e tobramicina foron illadas do xénero Streptomyces; mentres que a xentamicina e a sisomicina foron illadas do xénero Micromonospora.

Mecanismo de acción

Os aminoglicósidos exercen case sempre as súas funcións ligándose a proteínas específicas da subunidade 30 S do ribosoma bacteriano, inhibindo a síntese proteica na bacteria polo menos de tres xeitos distintos:

• Bloqueo da formación do complexo ribosoma-ARN mensaxeiro.
• Indución de erros na lectura do ARN mensaxeiro, con incorporación durante a síntese de aminoácidos incorrectos, que provocan a produción de proteínas anormais e non funcionais.
• Impedimento da translocación do peptidil-ARNt do sitio A do ribosoma ao sitio P.

Tradicionalmente, as propiedades antibacterianas dos aminoglicósidos eran atribuídas unicamente á súa capacidade de inhibir a síntese proteica uníndose irreversiblemente á subunidade menor do ribosoma. Pero esta explicación non pode xustificar por si soa a potente actividade bactericida que presenta esta clase de antibióticos, xa que outros antibióticos que tamén inhiben a síntese proteica, como a tetraciclina, non son bactericidas. Recentes estudos parecen demostrar que a súa acción lítica comeza xa sobre a superficie bacteriana.
De feito, parece que os aminoglicósidos teñen a capacidade de destruír ou causar a formación de poros na parede celular bacteriana . Aínda que o mecanismo preciso de acción non se comprende aínda totalmente, parece que os aminoglicósidos poden competir quimicamente cos ións Mg²⁺ e Ca²⁺, os cales unían entre si os polisacáridos dos lipopolisacáridos adxacentes da parede bacteriana gramnegativa, o que provoca a separación dos lipopolisacáridos e a formación transitoria de poros na parede bacteriana, modificando a súa permeabilidade normal . Outra posibilidade que se suxire é que a acción de proteínas anómalas creadas pola acción dos antibióticos altera a permeabilidade da membrana.

Espectro de acción

Os aminoglicósidos son activos principalmente contra bacterias aerobias gramnegativas como Pseudomonas, Acinetobacter e Enterobacter. Ademais algunhas especies de Micobacterias, incluíndo a que provoca a tuberculose, son susceptibles a estes antibióticos. A relativa ineficiencia contra as bacterias anaerobias débese probablemente a que a absorción destes antibióticos require enerxía da célula; e dado que as anaerobias teñen menos enerxía dispoñible para estes procesos, a actividade dos aminoglicósidos sobre elas é moito menor.
Estes antibióticos úsanse normalmente no tratamento de infeccións graves, como a septicemia, infeccións graves do tracto urinario etc. Esta limitación no seu úso débese á súa toxicidade, pero a súa potencia fainos moi apropiados para o tratamento inicial das infeccións graves, aínda que, unha vez que se controla a infección, o tratamento con aminoglicósidos é a miúdo substituído co tratamento con outros antibióticos de acción máis suave e menos tóxicos.

É posible tratar con eles tamén infeccións de bacterias grampositivas (como os estafilococos), pero neste caso utilízanse xunto con outros antibióticos inhibidores da síntese da parede celular (como a penicilina) polo seu efecto sinérxico.

Estudos preliminares do uso de aminoglicósidos no tratamento da fibrose quística deron resultados esperanzadores. Esta doenza está causada pola mutación dun xene que codifica unha proeína de membrana. En preto do 10% dos casos, as mutacións neste xene causan unha terminación prematura da proteína, que ao estar truncada non é funcional. Pénsase que a acción da xentamicina distorsiona a estrutura do complexo ribosoma-ARN, o que fai que non se recoñeza o codón de parada mutante e, por tanto, o ribosoma continúa a síntese ata orixinar unha proteína normal. O tratamento está só en fase experimental pero parece que está producindo melloras nos pacientes .

Vía de administración e toxicidade

Por vía oral os aminoglicósidos son escasamente absorbidos pola mucosa gástrica, polo que nas infeccións sistémicas deben ser empregados por vía parenteral (intravenosa e intramuscular); son absorbidos tamén pola pel lesionada (por exemplo en queimaduras) e nese caso son utilizados por vía tópica.

Os aminoglicósidos son excretados inalterados pola urina. Todos teñen a mesma semivida plasmática de 2-3 h, que se ve notablemente prolongada en caso de insuficiencia renal.

Todos os aminoglicósidos, especialmente a kanamicina e neomicina, son tóxicos para os riles (nefrotoxicidade) e os oídos (ototoxicidade), o que limita a súa utilización. Esta toxicidade é dependente do tempo e da concentración, polo cal a cantidade de antibiótico calcúlase baseándose no peso do individuo. Os danos provocados por estas substancias poden incluír problemas na cóclea (con perda de audición), no aparato vestibular (perda de equilibrio) e na función renal (sangue na urina, bloqueo renal). Ademais poden provocar un bloqueo neuromuscular, unha parestesia e unha neuropatía periférica ademais de choque anafiláctico. A toxicidade depende moito do modo de administración (por uso tópico normalmente só poden dar lugar a hipersensibilidade), e os casos de utilización por vía parenteral débense á gravidade dos síntomas.

Mecanismos de resistencia

Ata agora foron identificados tres tipos principais de mecanismos de resistencia contra estes antibióticos:

• Redución na penetración do antibiótico.
• Modificación encimática do propio aminoglicósido feito por encimas transferases da bacteria por medio de adenilacións, acetilacións ou fosforilacións.
• Mutación do sitio de unión ao ribosoma.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• aminoglicósidos (en inglés)
• MedlinePlus drug information - Aminoglycosides (Systemic) (en inglés)
• Science Daily Bacterial 'Battle for Survival' - Rhodostreptomycin (en inglés)