Agentes Antibacterianos: Mecanismos de Acción, Resistencia y Patógenos Clave

Antimicrobianos que Actúan sobre la Pared Celular (Mureína)

Inhibidores de la Síntesis de Precursores

• Cicloserina: Inhibe la síntesis de D-Ala-D-Ala, especialmente en Mycobacterium tuberculosis.
• Fosfomicina: Impide la formación de N-acetilmurámico (NAM). Utilizada en infecciones de orina.

Inhibidores de la Transferencia de Precursores

• Vancomicina: Se une al extremo D-Ala-D-Ala del pentapéptido unido al bactoprenol. Uso hospitalario, eficaz contra Staphylococcus (especialmente MRSA). Puede causar colitis por vía oral. Efectos adversos: ototoxicidad y nefrotoxicidad.
• Teicoplanina: Similar a la vancomicina, pero con menor ototoxicidad y nefrotoxicidad.
• Bacitracina: Inhibe la desfosforilación del bactoprenol. Uso tópico.

Inhibidores de la Formación del Enlace Peptidoglicano: Betalactámicos

Análogos de D-Ala, se unen a las Proteínas Fijadoras de Penicilina (PBP), impidiendo el entrecruzamiento del peptidoglicano y activando las autolisinas. Las PBP son sus dianas principales.

• Penicilinas
• Cefalosporinas
• Carbapenémicos
• Monobactámicos

Antimicrobianos que Actúan sobre la Membrana Celular Procariota

Desorganizan la Membrana

• Polimixinas: Actúan sobre la membrana externa (ME), provocando la salida de metabolitos. Tienen un espectro reducido, baja toxicidad sistémica y mala difusión en tejidos.
• Tirotricina + Gramicidina S: Aminoácidos unidos circularmente. Uso tópico y oral.

Despolarizan la Membrana (Ionóforos)

Forman poros artificiales.

• Valinomicina: Altera la salida de K⁺.
• Gramicidina: Origina un canal para K⁺, Na⁺ y H⁺. Uso tópico.
• Daptomicina: Se une a la membrana, impidiendo la formación de ATP y la síntesis de proteínas. Administración parenteral en infecciones de sangre o piel.

Antimicrobianos que Inhiben la Síntesis de Proteínas

Actúan sobre la Subunidad 30S

• Aminoglucósidos: Segunda opción terapéutica. Espectro medio, mala absorción y toxicidad relativa.
• Gentamicina: Utilizada en infecciones por Gram-negativos. Otros ejemplos: Kanamicina, Neomicina.

Tetraciclinas

• Corta duración: Tetraciclina y Clortetraciclina.
• Media duración: Metaciclina y Demeclociclina.
• Prolongada duración: Doxiciclina y Minociclina.

Impiden la unión del aminoacil-ARNt al sitio A del complejo ribosómico. Pueden producir pigmentación. A dosis altas, causan náuseas, diarreas y lesiones hepáticas.

• Glicilglicinas: Utilizadas en infecciones de la piel.

Actúan sobre la Subunidad 50S

• Ácido Fusídico: Bloquea la conversión de GTP a GDP. Alternativa a las penicilinas.
• Fenicol: Cloranfenicol. Amplio espectro, pero con alta toxicidad. Impide la elongación del péptido. Usado en fiebre tifoidea y meningitis.
• Macrólidos: Eritromicina. Muy usados en sinusitis, faringitis, neumonías, acné y ETS. Pueden causar trastornos gastrointestinales y cefaleas.
• Cetólidos: Telitromicina. Usados en infecciones respiratorias, bien tolerados por vía oral.
• Oxazolidinonas: Linezolid. Impide el inicio de la traducción.
• Estreptograminas: Quinupristina. Eficaz contra Gram-positivos y en infecciones de tejidos blandos.
• Lincosamidas: Eficaces contra anaerobios.

Otros Inhibidores de la Síntesis Proteica

• Nitrofuranos: Alteran los ribosomas. Usados en infecciones del tracto urinario.
• Mupirocina: Inhibe la isoleucil-tRNA sintetasa. Usada para descontaminación nasal y de uso tópico.

Antimicrobianos que Actúan sobre los Ácidos Nucleicos

Inhibidores de las Topoisomerasas: Quinolonas

Amplio espectro, toxicidad selectiva. Derivados de 1,4-dihidro-4-oxo-piridina.

• Primera Generación: Ácido nalidíxico. Solo contra Gram-negativos urinarios.
• Segunda Generación: Norfloxacina. Contra Gram-negativos. Buena absorción oral.
• Tercera Generación: Levofloxacina. Puede causar hepatotoxicidad.
• Cuarta Generación: Moxifloxacina. Muy potente y con menos efectos secundarios.

Inhiben las DNA topoisomerasas II (ADN girasa) y IV. Usos: infecciones gastrointestinales, infecciones del tracto urinario (ITU), ETS, infecciones del aparato respiratorio, celulitis, osteomielitis. Resisten pH ácido, penetran en células fagocíticas y se eliminan por orina. No deben administrarse a embarazadas ni a niños. Pueden causar trastornos intestinales y del SNC.

Rifamicinas: Inhibidores de la RNA Polimerasa

La mejor es la Rifampicina (tipo B). Se parece a los macrólidos. Presenta toxicidad selectiva, buena penetración y es bactericida en bacterias en crecimiento. Puede causar hepatotoxicidad. Útil en tuberculosis y meningitis.

Otros Agentes que Actúan sobre Ácidos Nucleicos

• Metronidazol: Degrada el ADN. Usado en gangrena gaseosa y como antiparasitario.

Antimetabolitos

• Sulfamidas: Sulfanilamida, Sulfametoxazol, Sulfadiazina. Bacteriostáticos de amplio espectro.
• Sulfonas: Dapsona.
• Ácido Para-Aminosalicílico (PAS).
• Trimetoprim: Inhibidor de la dihidrofolato reductasa (DHFR). Usado en infecciones de orina recurrentes y bronquitis crónicas.
• Isoniazida: Hidracina del ácido isonicotínico. Bactericida activo intracelularmente. Inhibe la síntesis de ácidos micólicos y la pared celular de micobacterias. Reduce el pool de NADH.

Resistencia Bacteriana

Resistencia Natural

• Ausencia de células diana.
• Porinas de la membrana externa (ME) que impiden el paso.
• Problemas con el transporte del antibiótico.
• El antibiótico no atraviesa la ME.
• Ruta metabólica alternativa.
• Formación de biofilm.
• Alteración del antibiótico.
• Pared celular (PC) muy impermeable.

Resistencia Adquirida

• Adquirida por mutación o transferencia horizontal.
• Aparece de forma múltiple a varios antibióticos.
• Problemas de membrana.

Patógenos con Resistencia Multidroga (ESKAPE)

• Enterococcus faecium
• Staphylococcus aureus
• Klebsiella pneumoniae
• Acinetobacter baumannii
• Pseudomonas aeruginosa
• Enterobacter spp.

Mecanismos de Resistencia a Antimicrobianos

• Alteración de la permeabilidad de la membrana externa.
• Modificación de las dianas (ej. PBP para betalactámicos, topoisomerasas para quinolonas, ribosomas para macrólidos).
• Producción de enzimas que alteran el antibiótico.
• Expresión de bombas de eliminación activa (eflujo).
• Desarrollo de nuevas vías metabólicas (ej. para ácido fólico en sulfamidas).
• Producción de proteínas protectoras de ribosomas (ej. para tetraciclinas).

Mecanismos Específicos de Resistencia

• Betalactámicos: Alteración de las dianas (PBP).
• Aminoglucósidos: Modificación de las dianas (proteínas ribosómicas).
• Macrólidos: Modificación de las dianas y bombas de expulsión.
• Quinolonas: Modificación de las dianas (topoisomerasas) y bombas de expulsión.
• Tetraciclinas: Bombas de expulsión.

Resistencia Específica a Betalactámicos

• En Gram-positivos: La bacteria sobrevive si hay falta de unión a las PBP alteradas o si hidroliza el fármaco. Si el fármaco se une a las PBP, inhibe la síntesis de peptidoglicano y la bacteria muere.
• En Gram-negativos: La bacteria sobrevive si el fármaco no cruza la membrana, o si en el espacio periplásmico no se une a las PBP o si lo hidroliza. De lo contrario, la bacteria muere.

Clasificación Bacteriana: Proteobacterias

Alphaproteobacterias

Género Brucella

• Cocobacilo Gram-negativo, inmóvil, capsulado, aerobio, quimioheterótrofo.
• Catalasa y oxidasa positivos.
• Especies importantes: B. melitensis, B. abortus, B. suis.

Factores de Virulencia

• Cápsula y membrana externa muy resistente a productos oxidantes.
• Lipopolisacárido (LPS).

Cuadro Clínico

Infección con entrada por ganglios, diseminación a sangre, bazo e hígado.

Epidemiología

Reservorio en eritritol. Transmisión por leche, inhalación o piel.

Diagnóstico

• Directo: Hemocultivo.
• Indirecto: Pruebas inmunológicas (Wright), ELISA.

Tratamiento

100 mg de Doxiciclina cada 12 horas (45 días) + 1 g de Estreptomicina al día.

Género Rickettsia

• Bacilos pequeños Gram-negativos.
• Parásitos intracelulares obligados.
• Ciclo de vida con dos hospedadores.
• Transmisión por picadura de artrópodos.

• R. prowazekii: Tifus epidémico (piojos).
• R. typhi: Tifus murino (pulgas de rata).
• R. rickettsii: Fiebre de las Montañas Rocosas (garrapatas).
• R. conorii: Fiebre botonosa mediterránea (garrapatas).
• R. tsutsugamushi: Fiebre de los matorrales (ácaros).

Cuadro Clínico

Lesión en el sitio de la picadura, diseminación a SNC e hígado.

Diagnóstico

• Directo: PCR.
• Clínico: Exantema.
• Indirecto: Inmunofluorescencia indirecta (IFI), ELISA.

Tratamiento

100 mg de Doxiciclina (7 días).

Prevención

• Vacunación de sujetos de riesgo.
• Cuarentena (en casos epidémicos).
• Extremar condiciones higiénicas.
• Eliminación de los vectores.
• Control de reservorios.
• Desparasitar a los perros.

Betaproteobacterias

Gram-negativas. Quimiolitótrofos y heterótrofos.

Familia Alcaligenaceae

• Género Alcaligenes: Oportunista, presente en heces.

Género Bordetella

Bordetella pertussis

• Inmóvil, capsulado, produce toxinas, aerobio.

Patogenia

Afecta el aparato respiratorio. Adhesión al epitelio, acumulación de mucus, parálisis del movimiento ciliar, multiplicación y producción de toxinas.

Factores de Virulencia

• Cápsula.
• Fimbrias.
• Toxinas tipo A-B.
• Adenilciclasa (aumento de AMPc).
• Toxina citotóxica traqueal.

Etapas de la Enfermedad

1. Fase Catarral.
2. Fase Paroxística.
3. Fase de Convalecencia.

Epidemiología

Causa miles de muertes. Reservorio humano. Transmisión aérea.

Diagnóstico

• Clínico: Tos y vómitos.
• Directo: Cultivo de esputo.

Familia Neisseriaceae

Neisseria gonorrhoeae

• Cocos Gram-negativos, forma arriñonada, inmóviles, exigentes nutricionalmente.
• Se cultiva en agar sangre y chocolate (necesitan CO₂).
• Se adhiere a las mucosas mediante fimbrias tipo IV.
• Compiten con la microbiota.
• Producen alto daño tisular con gran infiltración de PMN.
• Manifestaciones: Uretritis en hombres, cervicitis en mujeres. En ambos, puede causar esterilidad y artritis.
• Diagnóstico: Muestra de orina, exudado uretral, PCR, detección de anticuerpos.
• Epidemiología: Reservorio humano. Transmisión por ITS. Muchos casos asintomáticos.
• Tratamiento: Cefalosporinas. En oftalmía neonatal, se usa nitrato de plata (AgNO₃).

Neisseria meningitidis

• Causa meningitis bacteriana purulenta.
• Infección de nasofaringe. Secuelas: renales, miocarditis, sordera, retrasos.
• Síntomas: fiebre, rigidez de cuello, dolor de cabeza, confusión, fotofobia, náuseas y vómitos.
• Afecta solo a humanos. Transmisión aérea, especialmente a niños y personas con bajas defensas.
• Diagnóstico: Basado en signos de meningitis bacteriana purulenta (MBP) y pruebas de laboratorio de LCR.
• Tratamiento: Precoz por vía intravenosa. Cefalosporinas, Betalactámicos + Aminoglucósidos.
• Prevención: Vacunación (tipo B a los 2, 4 y 15 meses; tipo ACWY a los 4, 12 meses y 12 años). Cuidado con los contactos.

Gammaproteobacterias

Bacilos Gram-negativos, móviles, catalasa y oxidasa positivos. Vía de Entner-Doudoroff. Especies productoras de EPS (sustancia polimérica extracelular). Ampliamente distribuidas.

Pseudomonas aeruginosa

• Produce pus azulado.
• Resistente a muchos antibióticos.
• Patógeno oportunista cutáneo, causante de infecciones nosocomiales y en quemaduras.

Factores de Virulencia

• Adhesinas.
• Cápsula de alginato.
• Toxinas y enzimas hidrolíticas.

Diagnóstico

• Clínico.
• Bacteriológico: Aislamiento en TSA, agar sangre, MacConkey.

Tratamiento

Combinación de betalactámicos y aminoglucósidos, o ciprofloxacina.

Familia Moraxellaceae

• Moraxella catarrhalis: Oportunista respiratorio.

Familia Lysobacteraceae

• Xanthomonas: Causa podredumbre en plantas.

Género Legionella

• Bacilos Gram-negativos.
• Necesitan Fe y L-cisteína para crecer.
• Cubiertas con ácidos grasos ramificados.
• Hábitat acuático.

Legionella pneumophila

• Causa legionelosis.
• Factores de Virulencia: Adhesinas, envoltura hidrófoba (favorece aerosolización), multiplicación en macrófagos, enzimas hidrolíticas y toxinas.

Diagnóstico

• Tinción de Giménez.
• Cultivo.
• Inmunofluorescencia directa (IFD) con anticuerpos.
• ELISA.

Familia Enterobacteriaceae

• Gram-negativas, catalasa y oxidasa positivas, móviles, quimioheterótrofas.
• Aerobias y anaerobias facultativas.
• Diferentes fermentaciones.
• Poco exigentes nutricionalmente.
• Parte de la microbiota intestinal.
• Oportunistas, pueden causar enteritis.

Factores de Virulencia

• Endotoxinas.
• Exotoxinas.
• Sistema de secreción tipo III.
• Presencia de cápsula.
• Resistencia al complemento.

Fermentación

• Fermentación ácido-mixta: Escherichia, Salmonella, Shigella.
• Fermentación butanodiólica: Klebsiella, Enterobacter.

Escherichia coli

• Comensal del intestino, pero puede ser oportunista.
• Causa ITUs y cuadros diarreicos.
• Virotipos: ECET (Enterotoxigénica), ECEP (Enteropatógena), ECEI (Enteroinvasiva), ECEH (Enterohemorrágica).

Salmonella enterica

• Causa daño en la mucosa del íleon distal, con diseminación en niños.
• Síntomas: dolor abdominal, vómitos, diarrea.
• Epidemiología: Transmisión por carne, huevos, leche.
• Fiebre Tifoidea: Sobrevive en macrófagos. Afecta boca, intestino delgado, ganglios, sangre, hígado y se elimina por heces.
• Síntomas: fiebre, hemorragias, perforación intestinal.
• Reservorio: Humano.

Shigella dysenteriae

• Factores de Virulencia: Adhesinas, toxinas (Shiga toxin), inflamación y daño en vasos.
• Síntomas: dolor, diarreas con sangre (1-7 días).
• Reservorio: Humano.
• Transmisión: Alimentos, agua, falta de higiene.

Klebsiella pneumoniae

• Capsulado, inmóvil.
• Habita en el intestino y aparato respiratorio.
• Oportunista, causa infecciones urinarias y respiratorias.

Cronobacter sakazakii

• Asociado a preparados de leche en polvo.

Yersinia enterocolitica

• Causa diarreas, fiebre, dolor abdominal.
• Patogenia: Transmisión oral-fecal.
• Reservorio: Cerdos.

Yersinia pestis

• Factores de Virulencia: Antifagocitarios, cápsula, pared celular, toxina murina.
• Etapas de la Enfermedad: Picadura, bubónica, septicémica, neumónica.
• Reservorio: Roedores y pulgas.

Género Serratia

• Oportunistas, causan infecciones urinarias.
• Otros géneros relacionados: Morganella morganii, Providencia rettgeri.
• Diagnóstico: Cultivo en MacConkey, Hektoen. Pruebas: catalasa+, oxidasa-, fermentación de glucosa+, PCR y ELISA.
• Tratamiento: Rehidratación, antidiarreicos, antibiograma.
• Profilaxis: Control de agua y alimentos.

Familia Vibrionaceae

Vibrio cholerae

• Bacilo Gram-negativo, catalasa y oxidasa positivos.
• Fermenta sacarosa, tolera pH 9 y NaCl.
• Factores de Virulencia: Fimbrias, cubiertas.
• Patogenia: Vía oral, llega al estómago e intestino. Aumento de AMPc, diarrea "agua de arroz".
• Toxina Colérica: ADP-ribosil transferasa de proteína reguladora, que causa un aumento masivo de AMPc y secreción intestinal.
• Epidemiología: Endémico en África y Asia. Reservorio exclusivo humano. Transmisión oro-fecal.
• Diagnóstico: En brotes, observación de heces, aislamiento en TCBS, aglutinación con látex O/129.
• Tratamiento: Rehidratación oral, Doxiciclina o Fluoroquinolonas.

Familia Aeromonadaceae

• Bacilos Gram-negativos, anaerobios facultativos, móviles.
• Fermentan glucosa, catalasa y oxidasa positivos.
• Causan cuadros sistémicos y gastrointestinales.
• Epidemiología: Reservorio en agua, peces, leche, aves y vegetales.
• Transmisión: Oro-fecal, por heridas y agua.
• Prevención: Educación sobre consumo de mariscos crudos, cocinar a 70°C, evitar contaminación cruzada, no usar agua de mar para consumo.

Familia Pasteurellaceae

• Bacilos Gram-negativos, anaerobios facultativos, inmóviles, exigentes nutricionalmente.
• Catalasa y oxidasa positivos.

Haemophilus influenzae

• Serotipo B: Causa meningitis en niños.
• Factores de Virulencia: Cápsula (anticomplemento y antifagocítica), traspasa la barrera hematoencefálica (BHE).
• Cuadros Clínicos: Meningitis (rigidez de nuca, fiebre, vómitos).
• Tratamiento: Cefalosporinas de tercera generación.
• Prevención: Vacuna. Rifampicina a los contactos.

Haemophilus ducreyi

• Causa chancro blando.