Manual de Antibióticos. El ABC para elegir el medicacamento antibacteriano correcto

 


Tabla

5-10

Actividad antimicrobiana de las cefalosporinas de primera generación

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Algunos estreptococos viridans

Algunos Staphylococcus aureus

Algunos Streptococcus pneumoniae

Bacterias gramnegativas Algunos Escherichia coli

Algunos Klebsiella pneumoniae

Algunos Proteus mirabilis

Figura 5-11. Estructura de la cefazolina.

CEFALOSPORINAS DE SEGUNDA GENERACIÓN

Las cefalosporinas de segunda generación se dividen en dos grupos: las

cefalosporinas verdaderas, como cefuroxima, y las cefamicinas, que incluyen

cefotetán y cefoxitina (véase Tabla 5-9). Las cefamicinas son derivados de un

compuesto aislado en un origen de la bacteria Streptomyces lactamdurans en vez del

hongo C. acremonium. Tienen un grupo metoxi en lugar del hidrógeno en el anillo βlactámico del núcleo cefalosporina (Fig. 5-12). Por ello, estos fármacos no son

cefalosporinas reales, pero se incluyeron en este grupo debido a sus similitudes

químicas y farmacológicas.

Cada cefalosporina de segunda generación difiere en su actividad contra las

bacterias grampositivas aerobias (Tabla 5-11). En general, las cefalosporinas

verdaderas son activas contra cocos grampositivos aerobios del mismo modo que los

fármacos de primera generación. Las cefamicinas (cefotetán y cefoxitina) tienen

actividad un tanto limitada contra este grupo de bacterias. La fuerza de los

49

medicamentos de segunda generación es su mayor actividad contra bacterias

gramnegativas facultativas y aerobias. Los fármacos de segunda generación son más

potentes contra E. coli, K. pneumoniae y P. mirabilis que los de primera generación y

también son activos contra Neisseria spp. y, en el caso de las cefalosporinas

verdaderas, H. influenzae (incluidas las cepas productoras de β-lactamasa). Debido al

grupo metoxi adicional en el anillo β-lactámico (Fig. 5-12), las cefamicinas también

tienen mayor estabilidad contra las β-lactamasas de algunos anaerobios, como B.

fragilis. Sin embargo, esta actividad antianaerobia añadida tiene un costo; el grupo

metoxi provoca una menor actividad de las cefamicinas contra estafilococos y

estreptococos debido a su afinidad disminuida por las PBP de estas bacterias.

Figura 5-12. Estructura del cefotetán. El grupo metoxi característico de las cefamicinas se muestra en el

círculo.

Tabla

5-11

Actividad antimicrobiana de las cefalosporinas de segunda generación

Bacterias grampositivas Las cefalosporinas verdaderas tienen actividad equivalente a las de primera

generación Cefoxitina y cefotetán tienen poca actividad

Bacterias gramnegativas Algunas Escherichia coli

Algunas Klebsiella pneumoniae

Proteus mirabilis

Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Bacterias anaerobias Cefoxitina y cefotetán tienen actividad antianaerobia moderada

50

CEFALOSPORINAS DE TERCERA GENERACIÓN

Las cefalosporinas de tercera generación utilizadas con frecuencia incluyen

ceftriaxona, cefotaxima y ceftazidima (véase Tabla 5-9). En general, los

compuestos en este grupo tienen actividad moderada contra bacterias grampositivas

aerobias (Tabla 5-12) e inhiben a la mayoría de las cepas de S. pneumoniae

susceptibles a penicilina. Las cefalosporinas de tercera generación también son

activas contra la espiroqueta Borrelia burgdorferi, pero tienen poca actividad contra

bacterias anaerobias.

Una modificación común de numerosas cefalosporinas de tercera generación es el

uso de un grupo aminotiazolil en R1 (Fig. 5-13). La presencia de esta estructura en

R1 provoca una mejor penetración de estos fármacos a través de la membrana externa

bacteriana, mayor afinidad por PBP y mejor estabilidad en presencia de algunas βlactamasas codificadas por plásmido de bacterias gramnegativas aerobias y

facultativas. Por lo tanto, estos medicamentos tienen actividad reforzada contra E.

coli, Klebsiella spp., Proteus spp., Neisseria spp. y H. influenzae comparadas con las

cefalosporinas de segunda generación, aunque numerosas cepas de E. coli y

Klebsiella han adquirido β-lactamasas que confieren resistencia. Además, muchas

otras cepas de Enterobacteriaceae, incluidos Enterobacter spp., Citrobacter freundii,

Providencia spp., Morganella morganii y Serratia spp., también muestran

susceptibilidad inicial a las cefalosporinas de tercera generación. No obstante, estas

bacterias portan β-lactamasas inducibles tipo AmpC que son codificadas en el

cromosoma bacteriano y permiten la emergencia de resistencia en presencia del

antimicrobiano durante el tratamiento. Por ello, ahora se considera que las

infecciones causadas por estos microorganismos deben tratarse con cefalosporinas de

tercera generación o con estos medicamentos más un segundo fármaco activo, aun

cuando parezcan ser susceptibles en las pruebas in vitro.

Tabla

5-12

Actividad antimicrobiana de las cefalosporinas de tercera generación

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Estreptococos viridans

Numerosos Streptococcus pneumoniae

Actividad modesta contra Staphylococcus aureus

51

Bacterias gramnegativas Algunas Escherichia coli

Algunas Klebsiella pneumoniae

Proteus spp.

Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Algunas Enterobacteriaceae

Espiroquetas Borrelia burgdorferi

Figura 5-13. Estructura de la cefotaxima. El grupo aminotiazolil en R1 es típico de muchas de las

cefalosporinas de tercera generación. En la ceftazidima, el grupo que se muestra dentro de un círculo es

remplazado por un grupo ácido α-hidroxiisobutírico (mostrado en azul), que refuerza la actividad contra

Pseudomonas aeruginosa.

Una desventaja de la mayoría de las cefalosporinas de tercera generación es su

ausencia de actividad contra P. aeruginosa. Para contrarrestar esto la cadena lateral

R1 aminotiazolil de ceftazidima se modificó mediante la adición de un grupo ácido αhidroxiisobutírico (Fig. 5-13), que incrementa de forma drástica la actividad

antipseudomona. Es desafortunado que esta modificación también provoque una

reducción de la afinidad por las PBP de los estafilococos. Como resultado, la

ceftazidima tiene mayor actividad contra P. aeruginosa, pero actividad limitada

contra S. aureus.

Entre las cefalosporinas de tercera generación, la ceftriaxona es notable por su

vida media prolongada. Este medicamento se utiliza ampliamente debido a la

conveniencia de su dosificación de una vez al día (lo ideal sería recomendarla dos

veces al día).

CEFALOSPORINAS DE CUARTA GENERACIÓN

Como ya se mencionó, las cefalosporinas de tercera generación son antimicrobianos

poderosos, pero sufren de susceptibilidad a las β-lactamasas AmpC inducibles

codificadas de modo cromosómico de muchas de las Enterobacteriaceae. Además, la

actividad contra P. aeruginosa se obtiene sólo a expensas de una actividad

antiestafilocócica disminuida.

52

P ERL A

Enterobacteriaceae es un grupo grande de bacterias gramnegativas de importancia

médica que incluye los siguientes géneros: Citrobacter, Enterobacter, Escherichia,

Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella y

Yersinia.

Figura 5-14. Estructura de la cefepima. El grupo aminotiazolil típico de numerosas cefalosporinas de tercera

generación está en R1, mientras en R2 hay un grupo pirrolidina polar.

Los intentos por compensar estas deficiencias dieron paso a realizar modificaciones

de la cadena lateral R2 de las cefalosporinas de tercera generación mientras se

mantiene el grupo aminotiazolil altamente exitoso en R1 sin cambios (Fig. 5-14). El

resultado de estos esfuerzos fue la cefalosporina de cuarta generación cefepima. Las

cadenas laterales de cefepima permiten una penetración más rápida a través de la

membrana externa de numerosas bacterias gramnegativas, incluida P. aeruginosa.

También se une con gran afinidad a muchas de las PBP de estas bacterias, pero es

relativamente resistente a la hidrólisis por β-lactamasas gramnegativas, incluidas las

β-lactamasas inducibles AMPc codificadas en el cromosmoma de las

Enterobacteriaceae (a pesar de que la relevancia clínica de esto es controversial).

Estas propiedades se logran sin perder actividad contra los cocos grampositivos

aerobios. Por lo tanto, este antibiótico de increíble potencia tiene las mejores

características de las diversas cefalosporinas de tercera generación (actividad

antipseudomonas) y sin perder actividad antiestafilocócica (por eso es de cuarta

generación) y también puede tener actividad reforzada contra muchas de las

Enterobacteriaceae. La cefepima tiene actividad antianaerobia muy limitada (Tabla

5-13).

CEFALOSPORINAS DE QUINTA GENERACIÓN

La ceftarolina es una nueva cefalosporina con actividad expandida contra cocos

grampositivos aerobios, por lo cual algunos expertos la consideran un medicamento

de quinta generación. Se ha agregado un anillo 1,3-tiazol a la cadena lateral R2 de

esta cefalosporina, el cual confiere su capacidad para unirse a las PBP de

53

estafilococos resistentes a meticilina (Fig. 5-15). Como resultado ceftarolina tiene una

excelente actividad contra cocos grampositivos aerobios, que incluyen S. aureus y S.

epidermidis resistentes a meticilina y cepas de S. pneumoniae resistentes a penicilina

(Tabla 5-14). Su actividad contra bacterias gramnegativas aerobias es similar a la de

cefotaxima y ceftriaxona; carece de actividad antipseudomonas. Ceftarolina también

tiene actividad contra bacterias anaerobias grampositivas, pero no contra bacterias

anaerobias gram-negativas. Este medicamento se administra como el profármaco

inactivo ceftarolina fosamil, que se convierte con rapidez en ceftarolina.

Tabla

5-13

Actividad antimicrobiana de las cefalosporinas de cuarta generación

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Estreptococos viridans

Numerosos Streptococcus pneumoniae

Actividad modesta contra Staphylococcus aureus

Bacterias gramnegativas Algunas Escherichia coli

Algunas Klebsiella pneumoniae

Proteus spp.

Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Otras tantas Enterobacteriaceae

Pseudomonas aeruginosa

54

Figura 5-15. Estructura de la ceftarolina. El anillo 1,3-tiazol en la cadena lateral R2 confiere actividad contra

cepas de Staphylococcus aureus resistentes a meticilina.

COMBINACIONES DE

CEFALOSPORINA/INHIBIDOR DE β-LACTAMASA

Dos adiciones recientes a la familia de antibióticos tipo cefalosporina son

ceftazidima-avibactam y ceftolozano-tazobactam.

La ceftazidima-avibactam amplía el espectro de ceftazidima al combinarla con el

inhibidor de β-lactamasa avibactam. A diferencia de los inhibidores de β-lactamasa

explicados antes, avibactam no es un β-lactámico, pero sí tiene características

estructurales β-lactámicas, lo cual le permite unirse a las β-lactamasas. La adición de

avibactam a ceftazidima refuerza su actividad contra Enterobacteriaceae (incluidas

cepas resistentes a ceftazidima) y P. aeruginosa (Tabla 5-15). Puede decirse que el

aspecto más útil de este antibiótico es su capacidad para inhibir las β-lactamasas de

espectro extendido (ESBL), β-lactamasas AmpC y carbapenemasas de K.

pneumoniae (KPC) (véase Cap. 11 para una descripción detallada de estas βlactamasas). El resultado neto es una mayor actividad contra los miembros de

Enterobacteriaceae y buena actividad contra P. aeruginosa. Este medicamento puede

ser el más útil en el tratamiento de infecciones causadas por Enterobacteriaceae

productoras de ESBL y KPC, para las cuales se dispone de pocas alternativas en la

actualidad.

Tabla

5-14

Actividad antimicrobiana de las cefalosporinas de quinta generación

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Estreptococos viridans

Streptococcus pneumoniae

Estafilococos

Bacterias gramnegativas Algunas Escherichia coli

Algunas Klebsiella pneumoniae

Proteus spp.

Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Algunas Enterobacteriaceae

55

Bacterias anaerobias Algunos Clostridium spp.

Tabla

5-15

Actividad antimicrobiana de las combinaciones de cefalosporina +

inhibidor de β-lactamasa

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Estreptococos viridans

Numerosos Streptococcus pneumoniae

Bacterias gramnegativas Escherichia coli

Klebsiella pneumoniae

Proteus spp.

Otras Enterobacteriaceae

Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Pseudomonas aeruginosa

Mientras que la ceftazidima-avibactam combina una cefalosporina más antigua

con un nuevo inhibidor de β-lactamasa, el ceftolozano-tazobactam combina un

inhibidor de β-lactamasa antiguo con una cefalosporina nueva. El ceftolozano tiene

características de ceftazidima, como el grupo ácido β-hidroxiisobutírico en R1, pero

tiene una cadena lateral R2 más voluminosa, la cual evita la degradación por βlactamasas AmpC (compare Figs. 5-13 y 5-16). En conjunto, estas modificaciones

confieren actividad reforzada contra P. aeruginosa (Tabla 5-15). Tazobactam,

descrito en la sección de penicilinas de espectro extendido con inhibidores de βlactamasa, puede proporcionar actividad contra Enterobacteriaceae productoras de

ESBL, aunque esto aún es controversial.

56

Figura 5-16. Estructura del ceftolozano. La cadena lateral R1 contiene el grupo ácido α-hidroxiisobutírico de

ceftazidima (círculo izquierdo), que refuerza la actividad contra Pseudomonas aeruginosa. Sin embargo, el

grupo R2 es más voluminoso que el de ceftazidima u otras cefalosporinas de tercera generación (círculo

derecho), que confiere resistencia contra ciertas β-lactamasas y refuerza aún más la actividad antipseudomona.

TOXICIDAD

Una de las atracciones de las cefalosporinas es su perfil de seguridad relativamente

favorable. En raras ocasiones estos fármacos causan reacciones de hipersensibilidad

inmediata consistentes en exantema, urticaria o anafilaxia. Al respecto, alrededor de 5

a 10% de los individuos alérgicos a penicilina también tendrá una reacción a las

cefalosporinas. Por ello es común que se recomiende a los individuos con

antecedentes de reacciones graves de hipersensibilidad inmediata a penicilina que no

sean tratados con cefalosporinas. Otros efectos adversos raros incluyen neutropenia

reversible, trombocitosis, hemólisis, diarrea y cifras aumentadas de las pruebas de

función hepática. Cefotetán puede causar hipoprotrombinemia y, cuando se utiliza

con alcohol, una reacción tipo disulfiram. Estos dos efectos se relacionan con la

fracción metiltiotetrazol en R2 de este fármaco (véase Fig. 5-12). Debido a que

ceftriaxona se elimina mediante excreción biliar, las dosis elevadas de este fármaco

pueden provocar lodo biliar. El uso prolongado de ceftarolina se ha vinculado con

neutropenia.

En resumen, las cefalosporinas presentan actividad variable marcada, pero pueden

realizarse varias generalizaciones: (1) los fármacos de primera generación tienen

buena actividad contra las bacterias grampositivas aerobias. (2) Los fármacos de

segunda generación presentan actividad modesta contra bacterias aerobias

grampositivas y gram-negativas, así como (en algunos casos) anaerobias. (3) Los

medicamentos de tercera generación tienen actividad potente contra bacterias

gramnegativas aerobias. (4) Los fármacos de cuarta generación tienen actividad en

especial reforzada contra bacterias gramnegativas aerobias. (5) Aquellos de quinta

generación tienen una fuerte actividad contra bacterias gramnegativas aerobias y

excelente actividad contra bacterias gram-positivas aerobias. (6) Las combinaciones

57

de cefalosporina/inhibidor de β-lactamasa presentan actividad reforzada contra

bacterias gramnegativas aerobias resistentes a múltiples fármacos.

HI STO RI A

Las cefalosporinas fueron descubiertas por el científico italiano Giuseppe Brotzu

en la década de 1940. Notó que el agua de mar cerca de un caño de aguas

residuales en Cagliari, Italia, estaba limpia de manera periódica, un fenómeno que

sospechó se debía a la producción de un compuesto inhibidor por un microbio que

crecía en el agua. Con el tiempo identificó al microbio como Cephalosporium

acremonium y demostró que, de hecho, este producía una sustancia que inhibía el

crecimiento bacteriano. Esta sustancia se convirtió en la base sobre la cual se

sintetizaron las primeras cefalosporinas. Es interesante señalar que los hongos

Cephalosporium se han renombrado como Acremonium y, en ocasiones, causan

infecciones en humanos.

Abraham EP. Cephalosporins 1945–1986. In: Williams JD, ed. The Cephalosporin Antibiotics. Auckland,

New Zealand: Adis Press; 1987.

PREGUNTAS

13. Las cefalosporinas se agrupan en __________ y son parte de una clase más

grande de antibióticos llamados __________.

14. Del mismo modo que las penicilinas, las cefalosporinas actúan al unirse a

__________, que son las enzimas bacterianas que funcionan para ensamblar el

peptidoglucano.

15. Las cefalosporinas de primera generación son más útiles en el tratamiento de

infecciones causadas por bacterias aerobias __________.

16. Comparadas con los fármacos de primera generación, las cefalosporinas de

segunda generación tienen mayor actividad contra bacterias aerobias __________.

Algunos de estos medicamentos también son activos contra bacterias __________.

17. Las cefalosporinas de tercera generación son más útiles en el tratamiento de

infecciones causadas por bacterias aerobias __________.

18. Comparadas con los fármacos de tercera generación, las cefalosporinas de cuarta

generación tienen un espectro más amplio de actividad contra bacterias

gramnegativas aerobias, que incluyen __________ y miembros adicionales de

__________.

19. A diferencia de otras cefalosporinas, las cefalosporinas de quinta generación

tienen actividad contra cepas __________ de S. aureus.

20. Las combinaciones de cefalosporina/inhibidor de β-lactamasa son útiles para

tratar bacterias aerobias __________ resistentes a múltiples fármacos.

21. El uso de dosis altas de __________ se ha relacionado con lodo biliar.

22. Las cefalosporinas deben utilizarse con precaución en individuos con reacciones

58

graves de hipersensibilidad inmediata a __________.

LECTURAS ADICIONALES

Allan JD Jr, Eliopoulos GM, Moellering RC Jr. Antibiotics: future directions by understanding structurefunction relationships. In: Root RK, Trunkey DD, Sande MA, eds. New Surgical and Medical Approaches

in Infectious Diseases. Vol. 6. New York, NY: Churchill Livingstone; 1987:262–284.

Endimiani A, Perez F, Bonomo RA. Cefepime: a reappraisal in an era of increasing antimicrobial resistance.

Expert Rev Anti Infect Ther. 2008;6:805–824.

Petri WA Jr. Penicillins, cephalosporins, and other β-lactam antibiotics. In: Brunton LL, Lazo JS, Parker KL,

eds. Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. 11th ed. New York, NY:

McGraw-Hill; 2006:1127–1154.

Prober CG. Cephalosporins: an update. Pediatr Rev. 1998;19:118–127.

van Duin D, Bonomo RA. Ceftazidime/avibactam and ceftolozane/tazobactam: second-generation β-lactam/βlactamase inhibitor combinations. Clin Infect Dis. 2016;63:234–241.

Zhanel GG, Sniezek G, Schweizer F, et al. Ceftaroline: a novel broad-spectrum cephalosporin with activity

against meticillin-resistant Staphylococcus aureus. Drugs. 2009;69:809–831.

Carbapenems

Si los β-lactámicos se observan como una gran familia extendida de antibióticos, los

carbapenems son los hijos jóvenes y arrogantes que conducen autos deportivos de

gran velocidad y visten ropas ostentosas. Estos antibióticos se encuentran entre

aquellos con actividad más amplia utilizados en la actualidad. Como tales, es común

que sean la última línea de defensa contra numerosos organismos que son resistentes

a otros antimicrobianos. Se dispone de cuatro miembros de esta clase en el mercado:

imipenem, meropenem, doripenem y ertapenem (Tabla 5-16).

Tabla

5-16

Los carbapenems

Medicamentos

parenterales

Medicamentos orales

Imipenem/cilastatina Ninguno

Meropenem

Doripenem

Ertapenem

La estructura de los carbapenems se relaciona con aquella de las penicilinas y las

cefalosporinas (Fig. 5-17). Un anillo β-lactámico está fusionado a un anillo de cinco

miembros con cadenas laterales variables. El anillo de cinco miembros difiere del

anillo tiazolidina de penicilina de dos maneras (véanse los círculos en Fig. 5-17): un

grupo metileno reemplaza al azufre y el anillo contiene un doble enlace.

La estructura de los carbapenems les brinda tres propiedades que explican su

extraordinario amplio espectro de actividad. Primero, estas moléculas son bastante

pequeñas y tienen características de carga que les permiten utilizar porinas especiales

en la membrana externa de las bacterias gramnegativas para obtener acceso a las

59

PBP. Segundo, las estructuras de los carbapenems les confieren resistencia a la

degradación por la mayoría de las β-lactamasas. Tercero, los carbapenems tienen

afinidad por una amplia gama de PBP de numerosos tipos distintos de bacterias.

Como resultado de estas tres propiedades, los carbapenems tienen acceso al

periplasma, resisten la destrucción por las β-lactamasas que residen ahí y se unen a

PBP para causar la muerte celular bacteriana.

La resistencia a los carbapenems ocurre cuando las bacterias contrarrestan los

aspectos ventajosos de estos antibióticos. Por ejemplo, P. aeruginosa es propensa a

desarrollar resistencia al adquirir mutaciones que provocan la pérdida de la

producción de la porina de membrana externa utilizada por los carbapenems para

obtener acceso al periplasma. Esto ocurre con frecuencia junto con sobreproducción

de bombas de eflujo que limitan la acumulación del medicamento en el espacio

periplásmico. Enterococcus faecium y estafilococos resistentes a meticilina son

resistentes debido a que producen PBP alteradas que no se unen a estos carbapenems.

Por último, algunas bacterias han adquirido la capacidad para producir β-lactamasas

en extremo poderosas que son capaces de degradar carbapenems.

Figura 5-17. Estructura de los carbapenems. Los círculos indican las diferencias con la estructura del núcleo

penicilina.

HI STO RI A

El hecho de que los carbapenems, que se cuentan entre los antibióticos más

potentes, ya no son activos contra algunas bacterias que antes eran susceptibles,

subraya el problema que ha surgido relacionado con la resistencia antimicrobiana.

En 1946 Alexander Fleming advirtió justo sobre dicha eventualidad, “...el público

demandará [el fármaco y]... luego comenzará una era... de abusos. Los microbios

entonces aprenden a resistir la penicilina y se reproduce una hueste de organismos

resistentes a penicilina, la cual puede pasar a otros individuos y quizás de ahí a

otros hasta que alcanzan a alguien con septicemia o neumonía que la penicilina no

puede curar. En dicho caso la persona desconsiderada que juega con el tratamiento

de penicilina tiene la responsabilidad moral de la muerte del hombre que al final

sucumbe a la infección por el microorganismo resistente a penicilina. Espero que el

mal pueda evitarse.”

60

Bartlett JG, Gilbert DN, Spellberg B. Seven ways to preserve the miracle of antibiotics. Clin Infect Dis.

2013; 56:1445–1450.

IMIPENEM

El imipenem fue el primer carbapenem disponible en el mercado estadounidense. De

manera estructural este compuesto difiere de los demás carbapenems en que carece de

una cadena lateral R1 (Fig. 5-17). Se destruye con rapidez en los riñones por una

enzima denominada dehidropeptidasa I. Como resultado se administra con cilastatina,

un inhibidor de esta enzima.

El imipenem es activo contra numerosas especies de bacterias patógenas (Tabla 5-

17). La mayoría de los estreptococos, incluidas numerosas cepas de S. pneumoniae

resistentes a penicilina, es sensible a este fármaco, así como numerosos estafilococos

(pero no los estafilococos “resistentes a meticilina”). El imipenem tiene actividad en

verdad extraordinaria contra numerosas bacterias gramnegativas aerobias, incluida P.

aeruginosa y numerosas Enterobacteriaceae muy resistentes, como especies de

Enterobacter y Citrobacter. También tiene una excelente cobertura anaerobia y se

encuentra entre los medicamentos más útiles para tratar infecciones causadas por

estos microorganismos. Sin embargo, como la mayoría de los antibióticos, no es

activo contra C. dif icile.

Tabla

5-17

Actividad antimicrobiana de los carbapenems

Bacterias grampositivas Streptococcus pyogenes

Estreptococos del grupo viridans

Streptococcus pneumoniae

Actividad modesta contra Staphylococcus aureus

Algunos enterococos

Listeria monocytogenes

Bacterias gramnegativas Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

Enterobacteriaceae

Pseudomonas aeruginosa

Bacterias anaerobias Bacteroides fragilis

La mayoría de los demás anaerobios

61

MEROPENEM

La estructura del meropenem difiere de aquella de imipenem tanto en la cadena

lateral R1 como en la R2 (Fig. 5-17). Es importante señalar que, mientras imipenem

carece de una cadena lateral R1, meropenem tiene un grupo metil en esta posición, el

cual provoca que la molécula sea resistente a degradación por la dehidropeptidasa

renal. Como resultado meropenem no necesita administrarse junto con cilastatina.

El espectro de actividad de meropenem es, en esencia, el mismo que el de

imipenem. Así, este fármaco también tiene excelente actividad contra bacterias

aerobias grampositivas y gramnegativas, así como anaerobios.

DORIPENEM

El doripenem es un carbapenem aprobado en fecha reciente. Al igual que el

meropenem, tiene un grupo metil en R1 (véase Fig. 5-17) y no se degrada por la

dehidropeptidasa renal. Difiere de los demás carbapenems en su cadena lateral R2

pero, en general, es similar a imipenem y meropenem en su espectro de actividad. El

doripenem puede no ser tan eficaz como el imipenem para tratar pacientes con

neumonía relacionada con el ventilador.

ERTAPENEM

El ertrapenem también tiene un grupo metil en R1 (véase Fig. 5-17), por lo cual no es

degradado por la dehidropeptidasa renal. Difiere de imipenem, meropenem y

doripenem en su cadena lateral R2, la cual le confiere propiedades farmacológicas y

antimicrobianas un tanto distintas; es menos activo contra bacterias grampositivas

aerobias, P. aeruginosa y Acinetobacter spp. que los demás carbapenems. El

ertrapenem compensa esta debilidad al requerir una dosificación de una sola vez al

día.

TOXICIDAD

El uso de carbapenems se relaciona con varios eventos adversos, que incluyen náusea

y vómito, diarrea, exantema y fiebre inducida por fármacos. Una complicación más

preocupante vinculada con los carbapenems son las crisis convulsivas. Los pacientes

con enfermedades del sistema nervioso central e insuficiencia renal se encuentran en

mayor riesgo de esta complicación y deben recibir tales medicamentos con

precaución. Al inicio se consideraba que el meropenem tenía menor probabilidad de

causar crisis convulsivas al compararlo con imipenem, pero ahora esto es

controversial. Los resultados de experimentos en animales sugieren que doripenem

tiene menor probabilidad de causar crisis convulsivas que los demás carbapenems.

En resumen, los carbapenems tienen excelente actividad contra un amplio espectro

de bacterias, que incluyen numerosas bacterias grampositivas aerobias, la mayor parte

de las gramnegativas aerobias y casi todos los anaerobios. Como resultado estos

62

compuestos se encuentran entre los medicamentos antibacterianos más poderosos

utilizados en la actualidad.

P ERL A

Las cepas de Enterococcus faecalis que son susceptibles a penicilina también lo

son a los carbapenems (excepto ertapenem). No obstante, Enterococcus faecium es

resistente a todos los carbapenems.

Edwards JR. Meropenem: a microbiological overview. J Antimicrob Chemother. 1995;36(Suppl A):1–17.

PREGUNTAS

23. El imipenem es hidrolizado por la dehidropeptidasa I en los riñones, por lo que

debe administrarse con __________.

24. Los carbapenems tienen excelente actividad contra __________ aerobias,

__________ aerobias y __________.

25. Comparado con otros carbapenems, el ertapenem tiene menor actividad contra

bacterias grampositivas aerobias, __________ y __________.

LECTURAS ADICIONALES

Giske CG, Buarø L, Sundsfjord A, et al. Alterations of porin, pumps, and penicillin-binding proteins in

carbapenem resistant clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. Microb Drug Resist. 2008;14:23–30.

Nicolau DP. Carbapenems: a potent class of antibiotics. Expert Opin Pharmacother. 2008;9:23–37.

Papp-Wallace KM, Endimiani A, Taracila MA, et al. Carbapenems: past, present, and future. Antimicrob

Agents Chemother. 2011;55:4943–4960.

Paterson DL, Depestel DD. Doripenem. Clin Infect Dis. 2009;49:291–298.

Zhanel GG, Johanson C, Embil JM, et al. Ertapenem: review of a new carbapenem. Expert Rev Anti Infect

Ther. 2005;3:23–39.

Monobactams

Muchos de los antibióticos β-lactámicos más recientes tienen un espectro en extremo

amplio de actividad, pero los monobactams se contraponen a esta tendencia. El

aztreonam, el único monobactam disponible en el mercado, sólo hace una cosa, pero

la hace muy bien: mata bacterias gramnegativas aerobias. Está disponible sólo para

uso parenteral.

El término monobactam se ha utilizado para describir varios antibióticos derivados

de bacterias que consisten en un solo anillo β-lactámico, en comparación con las

estructuras enlazadas de dos anillos de las penicilinas, cefalosporinas y carbapenems

(Fig. 5-18). El aztreonam es un monobactam por completo sintético que combina

algunas de las características útiles de otros antibióticos β-lactámicos. Por ejemplo,

una de las cadenas laterales de aztreonam incorpora el grupo aminotiazolil que

63

mejora de manera drástica la cobertura gramnegativa aerobia de las cefalosporinas de

tercera generación (compare Figs. 5-18 con 5-13 en la sección “Cefalosporinas”).

Figura 5-18. Estructura del aztreonam. La cadena lateral R1 es similar a la de ceftazidima.

Tabla

5-18

Actividad antimicrobiana de los monobactams

Bacterias gramnegativas Haemophilus influenzae

Neisseria spp.

La mayoría de las Enterobacteriaceae

Numerosas Pseudomonas aeruginosa

Como resultado de sus propiedades estructurales de diseñador, el aztreonam

obtiene acceso y se une bastante bien a las PBP de las bacterias gramnegativas

aerobias, y es estable contra muchas de las β-lactamasas producidas por estos

organismos (Tabla 5-18). Tiene excelente actividad contra Neisseria y Haemophilus

spp., y actividad intermedia contra P. aeruginosa. Por desgracia no se une a las PBP

de las bacterias grampositivas o anaerobias, por lo que no es útil en infecciones

causadas por estos organismos.

La resistencia al aztreonam ocurre para algunos miembros de Enterobacteriaceae

64

y P. aeruginosa, en general debido a cambios en la permeabilidad de la membrana

externa de estas bacteria o de la destrucción por β-lactamasas.

TOXICIDAD

Una de las principales ventajas del aztreonam es su perfil de seguridad. No se

relaciona con nefrotoxicidad y puede considerarse una alternativa “preservadora

renal” para aminoglucósidos, ya que ambos medicamentos tienen actividad contra

bacterias gramnegativas aerobias. Es importante señalar que no hay reacciones

alérgicas cruzadas entre aztreonam y otros β-lactámicos, por lo que es seguro utilizar

aztreonam en pacientes con alergias a penicilina.

En resumen, el aztreonam, el único monobactam disponible en el mercado, tiene

excelente actividad contra bacterias gramnegativas aerobias, pero no es útil contra

bacterias grampositivas o anaerobias. Es un medicamento relativamente seguro y

puede utilizarse en individuos con alergias a otros β-lactámicos.

PREGUNTAS

26. ____________ es el único monobactam disponible en el mercado.

27. El aztreonam tiene excelente actividad contra bacterias aerobias ____________,

pero carece de actividad contra bacterias ____________ aerobias y bacterias

____________.

28. Una característica en particular útil del aztreonam es que puede utilizarse en

pacientes con alergias a otros antibióticos ____________.

LECTURAS ADICIONALES

Asbel LE, Levison ME. Cephalosporins, carbapenems, and monobactams. Infect Dis Clin North Am.

2000;14:435–447, xi.

Sykes RB, Bonner DP. Aztreonam: the first monobactam. Am J Med. 1985;78:2–10.

Sykes RB, Bonner DP. Discovery and development of the monobactams. Rev Infect Dis. 1985;7(Suppl

4):S579–S593.

Glicopéptidos y lipoglicopéptidos

La vancomicina es un antibiótico glicopéptido, un péptido con una fracción

glucosídica unida al mismo. La televancina, dalbavancina y oritavancina son

lipoglicopéptidos, glicopéptidos modificados para incluir una cadena lateral

lipofílica adicional (Tabla 5-19). Estos antibióticos basados en péptidos se absorben

poco en el tracto gastrointestinal, por lo que deben administrarse por vía intravenosa

para tratar infecciones sistémicas. En comparación con otros antibióticos son en

extremo grandes (Fig. 5-19), lo cual evita que pasen a través de las porinas de la

membrana externa de las bacterias gramnegativas. De este modo su actividad se

restringe a organismos grampositivos (Tabla 5-20); sin embargo, dentro de este grupo

su cobertura es impresionante. Son activos contra casi todos los estafilococos y

estreptococos, incluidos estafilococos resistentes a meticilina y cepas de S.

pneumoniae resistente a penicilina. La susceptibilidad entre los enterococos ahora es

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