Los antimicrobianos y su importancia en la medicina moderna

Avances en el tratamiento de infecciones: Descubrimiento y desarrollo de antimicrobianos

La introducción de la penicilina en 1929 por Alexander Fleming representó un cambio paradigmático en la medicina, proporcionando una herramienta poderosa contra las enfermedades infecciosas. Desde entonces, se han sintetizado y descubierto múltiples clases de antimicrobianos, cada uno con la capacidad de combatir distintos tipos de patógenos, como bacterias, hongos, parásitos y virus. Este texto se centra en los agentes con actividad antibacteriana, detallando su mecanismo de acción y su relevancia en la medicina moderna. Los antimicrobianos son selectivos, atacando estructuras y procesos específicos de las bacterias, tales como la pared celular única en su composición de peptidoglicano, los ribosomas 70S y su material genético circular, diferenciándolos de las células eucariotas del huésped y minimizando el daño a estas últimas.

Superando las defensas bacterianas: Acción de los antimicrobianos

La eficacia de un antimicrobiano depende de su capacidad para atravesar las barreras defensivas de la bacteria y llegar a su objetivo. Las bacterias gramnegativas poseen una membrana externa adicional que les confiere resistencia a ciertos antibióticos, gracias a su estructura de bicapa lipídica con lipopolisacáridos y proteínas de porina que regulan el paso de sustancias. Los antibióticos lipofílicos pueden difundirse a través de esta bicapa, mientras que otros dependen de sistemas de transporte activo para ingresar. Por otro lado, las bacterias grampositivas, al carecer de esta membrana externa, son más permeables, permitiendo la entrada de moléculas de hasta 100 kDa y facilitando así la acción de muchos antimicrobianos.

Estrategias de ataque de los antimicrobianos a las bacterias

Dentro de la célula bacteriana, los antimicrobianos deben resistir la degradación y localizar su blanco específico para ser efectivos. Estos agentes interfieren con procesos vitales de las bacterias, como la inhibición de la síntesis de la pared celular, la perturbación de la membrana citoplasmática, la interrupción de la síntesis proteica o el bloqueo de la replicación y función de los ácidos nucleicos. Algunos antimicrobianos, como los inhibidores de β-lactamasas, protegen a otros antibióticos de ser degradados por enzimas bacterianas. Los antimicrobianos se clasifican en bactericidas, que destruyen las bacterias, y bacteriostáticos, que inhiben su crecimiento. Esta clasificación es relativa, ya que la acción de un antibiótico puede variar entre bactericida y bacteriostática dependiendo de la concentración y la sensibilidad de la bacteria a la droga.

La pared celular bacteriana como objetivo de los antimicrobianos

La pared celular es crucial para la supervivencia de las bacterias, ya que les proporciona protección contra la lisis osmótica. Los antibióticos que inhiben la síntesis de la pared celular son particularmente efectivos contra bacterias en división y en ambientes isotónicos o hipotónicos, donde la ausencia de la pared celular resulta en la lisis de la bacteria. Estos agentes suelen ser más activos contra bacterias grampositivas y presentan baja toxicidad para las células humanas. La biosíntesis de la pared celular se lleva a cabo en tres fases: la generación de precursores en el citoplasma, su transporte a través de la membrana citoplasmática y la ensamblaje final del peptidoglicano. Diversos antimicrobianos actúan en estas etapas, como la fosfomicina y la cicloserina en la fase citoplasmática, la bacitracina en el transporte y los β-lactámicos y los glucopéptidos en la polimerización y el entrecruzamiento del peptidoglicano.

La importancia de los inhibidores de β-lactamasas en la resistencia bacteriana

Los inhibidores de β-lactamasas, como el ácido clavulánico, sulbactam y tazobactam, desempeñan un papel crucial en la lucha contra la resistencia bacteriana. Aunque su actividad antibacteriana intrínseca es limitada, su valor reside en su habilidad para unirse a las β-lactamasas, enzimas que las bacterias utilizan para inactivar los antibióticos β-lactámicos, y de esta manera preservar la efectividad de estos últimos. Estos inhibidores son componentes esenciales en las combinaciones de fármacos que buscan contrarrestar las estrategias de defensa bacterianas y representan un avance significativo en la medicina para abordar el problema creciente de la resistencia a los antibióticos.