Antibiótico betalactámico

Los antibióticos betalactámicos son una amplia clase de antibióticos incluyendo derivados de la penicilina, cefalosporinas, monobactams, carbapenems e inhibidores de la betalactamasa (β-lactamasa); básicamente cualquier agente antibiótico que contenga un anillo β-lactámico en su estructura molecular. Son el grupo más ampliamente usado entre los antibióticos disponibles.

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Uso clínico

Los antibióticos betalactámicos están indicados para la profilaxis y el tratamiento de las infecciones causadas por los microorganismos susceptibles. Tradicionalmente, los antibióticos betalactámicos han sido activos solamente contra las bacterias Gram positivas, pero el desarrollo de antibióticos de amplio espectro, activos contra varios microorganismos Gram negativos, ha aumentado la utilidad de los antibióticos β-lactámicos.

Mecanismo de acción

Los antibióticos β-lactámicos son bactericidas, y actúan inhibiendo la síntesis de la barrera de peptidoglicanos de la pared celular bacteriana. La barrera de peptidoglicanos es importante para la integridad estructural de la pared celular, especialmente para los microorganismos Gram positivos. El paso final de la síntesis de los peptidoglicanos, la transpeptidación, se facilita por unas transpeptidasas conocidas como "penicillin binding proteins" (PBPs, proteínas de anclaje de penicilinas). Los β-lactámicos son análogos de la D-alanil-D-alanina, el aminoácido terminal de las subunidades peptídicas precursoras de la barrera peptidoglicana que se está formando. La similitud estructural que existe entre los antibióticos β-lactámicos y la D-alanil-D-alanina facilita su anclaje al sitio activo de las PBPs. El núcleo β-lactámico de la molécula se une irreversiblemente al PBP. Esta unión irreversible evita el paso final (la transpeptidación) de la formación de la barrera de peptidoglicanos, interrumpiendo la síntesis de la pared celular. Es posible, además, que la inhibición de los PBPs (mediante dicha unión irreversible), haga también que se activen enzimas autolíticos de la pared celular bacteriana.

Penicilinas

Penicilinas de bajo espectro

• benzathina
• benzylpenicilina (penicilina G)
• phenoxymethylpenicilina (penicilina V)
• penicilina procaina
• Efectivas frente a Gram+. Neisseria.

Penicilinas penicilinasa-resistentes de bajo espectro

• Meticilina
• Dicloxacilina
• Flucloxacilina

Penicilinas de moderado espectro

• Amoxicilina
• Ampicilina
• Efectivas frente a Gram+ y Gram-.

Penicilinas de amplio espectro

• co-amoxiclav (amoxicilina+ácido clavulánico)
• ampicilina-sulbactam

Penicilinas de expectro extendido

• Piperacilina
• Ticarcilina
• Azlocilina
• Carbenicilina
• Efetiva principalmente frente a Gram+. También bacteroides, Serratias y Klebs.

Cefalosporinas

Cefalosporinas de primera generación

Espectro moderado Gram positivas, y menor Gram negativas.

• Cefalexina
• cefalotina
• cefazolina

Cefalosporinas de la segunda generación

Espectro moderado a Gram negativas (Haemophilus). De acción bactericida.

• cefaclor
• cefuroxima
• cefamandol

Cefalosporinas de segunda generación

Espectro moderado contra Gram negativos y con actividad anti-anaerobia.

• cefotetan
• cefoxitina

Cefalosporinas de tercera generación

Amplio espectro.

• ceftriaxona
• cefotaxime
• cefixima

Amplio espectro con actividad anti-Pseudomonas

• ceftazidime

Cefalosporinas de cuarta generación

Amplio espectro con actividad realzada contra bacterias positivas y estabilidad ante beta-lactamasasa.

• cefepime
• cefpirome

Carbapenems

Espectro más amplio de los antibióticos beta-lactámicos.

• imipenem con cilastatin.
• meropenem
• ertapenem

Monobactams

A diferencia de otros beta-lactámicos, no hay anillo fundido unido al núcleo del beta-lactamo. Así, hay menos probabilidad de reacciones de sensibilidad cruzada.

• Aztreonam

Inhibidores de las Beta-lactamasas (inhibidores suicidas)

Ninguna actividad antimicrobiana, se administran conjuntamente con los antibióticos beta-lactámicos. Su propósito único es prevenir la inactivación de los antibióticos beta-lactámicos por beta-lactamasas ya que se unen irreversiblemente a éstas y no tiene afinidad por PBP's. Las beta lactamasas son enzimas producidas por las bacterias que les da la habilidad de ser resistentes a la acción de los antibióticos beta-lactámicos (mecanismo de resistencia bacteriana).

• Ácido clavulánico (Clavuronato)
• tazobactam
• sulbactam

Resistencia a Beta-Lactámicos

Entre los mecanismos de defensa que diferentes microorganismo pueden presentar ante el efecto de los beta-lactámicos, destacan:

Beta-lactamasas

• A: muy activas, actúan principalmente ante la bencilpenicilina.
• B: activas frente a la cefacilina.
• C: son inducibles. Hiperproducción.
• D: Oxa-type.

Disminución en la entrada del antibióticos

Expulsión activa

• Bomba de achique (efflux).

Modificación de las PBP

Mutaciones que hacen que se expresen PBP's menos afines a los antibioticos Beta-lactamicos

Efectos nocivos

Reacciones adversas

Las reacciones adversas más comunes (RAMC) con los antibióticos β-lactámicos incluyen: diarrea (amóx. + ác. clav.), náusea, erupción, urticaria, superinfección (incluye la candidiasis). (Rossi, 2004)

RAMCs infrecuentes serían: fiebre, vómitos, eritema, dermatitis, angioedema, colitis pseudomembranosa. (Rossi, 2004)

El dolor y la inflamación en el sitio de la inyección es también común en los antibióticos betalactámicos adminitrados parenteralmente.

Alergia/Hipersensibilidad

Alergia: Las reacciones a cualquier antibiótico beta-lactámico pueden darse hasta en un 10% de los pacientes que reciben la sustancia. Aproximadamente, el 5% de los pacientes tratados con Beta-lactámicos son alérgicos a éstas, y de ese 5%, un 10% también lo son a las cefalosporinas.

Anafilaxis: Suele darse en aproximadamente un 0.01% de los pacientes (Rossi, 2004). Hay quizás una sensibilidad cruzada del 5-10% entre los derivados de la penicilina, las cefalosporinas y los carbapenems; pero varios investigadores ya han conseguido minimizarla.

Sin embargo, el riesgo de la reactividad cruzada es suficiente para contraindicar antibióticos betalactámicos en pacientes con una historia de reacciones alérgicas severas (urticaria, anafilaxis, nefritis intersticial) a cualquier antibiótico betalactámico.

Generalmente las alergias son producidas por la unión del beta-lactámico (hapteno) a macromoléculas endógenas (carriers), para forma lo que se denomina un "inmunógeno". El complejo betalactámico-proteína endógena, a diferencia del beta-lactámico aislado, es capaz de generar una respuesta inmunitaria.

Referencias

• Rossi S (Ed.) (2004). Australian Medicines Handbook 2004. Adelaide: Australian Medicines Handbook. ISBN 0-9578521-4-2. (* Rossi S (Ed.) (2004).
• Martín-Gil J, Villa FM, Ramos-Sánchez MC, Martín-Gil FJ. “Studies on beta-lactam antibiotics - Differential thermal-analysis of Cephalosporins”. J. Thermal Anal Cal, 1984, 29 (6): 1351-1357.