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8 mecanismos de resistencia a los antibióticos en una imagen

14 mayo, 2010

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Esta imagen, publicada en el último número de New England Journal of Medicine, ilustra los diferentes mecanismos que poseen las bacterias para resistir a los antibióticos. En ella se esquematizan los 8 mecanismos conocidos hasta la fecha para resistir los antibióticos. Como resumen general los sistemas de resistencia se basan en evitar que el antibiótico acceda a su diana y lo dañe, y en la evolución han aparecido diversos mecanismos para que eso ocurra:

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1. Pérdida de porinas

Las porinas son proteínas localizadas en la membrana de la bacteria encargadas de transportar sustancias al interior de la célula. Una forma de resistencia a los carbapenems, un tipo de antibiótico de amplio espectro, consiste en la pérdida por parte de la célula de la porina que permitía su entrada.

2. Beta-lactamasas

Las beta-lactamasas son proteínas con actividad enzimáticas capaces de romper enlaces químicos de compuestos beta-lactámicos, entre los que se incluyen antibióticos similares a la penicilina o la ampicilinas. Las bacterias que poseen estos enzimas son resistentes a este tipo de antibióticos de uso corriente en farmacia.

3. Bombas de extrusión de antibióticos

Algunas bacterias obtienen la resistencias a antibióticos tales como las quinolonas o el cloranfenicol produciendo elevados niveles de bombas de extrusión, que son proteínas transmembranosas que permiten la exportación del antibiótico fuera de la célula con gasto energético.

4. Enzimas que modifican químicamente al enzima y lo inactivan

Algunas enzimas consiguen entran en la célula, sin embargo algunas cepas son capaces de producir determinados enzimas que los modifican químicamente evitando que éstos reconozcan su diana. Ese el caso del ciprofloxacino, un antibiótico muy empleado en las infecciones de las vías urinarias.

5. Mutaciones en la diana específica del antibiótico

Los antibióticos son moléculas capaces de interaccionar con su diana molecular de forma análoga a como lo hace una llave en una cerradura. Mutaciones en la diana (cambios en la cerradura) hacen que el antibiótico (en este caso la llave) ya no sea capaz de reconocerla. Muchas de estas mutaciones implican la inactivación de la diana lo que hace que la célula no sea viable, sin embargo otras sí que permiten que la diana del antibiótico funcione y no sea reconocida por el antibiótico. Por ejemplo la diana de las quinolonas son las enzimas encargadas de mantener el correcto plegamiento del ADN; la girasa y la topoisomerasa. Mutaciones en esos enzimas convierte a algunas bacterias en resistentes a las quinolonas.

6. Mutaciones en los ribosomas

Los ribosomas son la maquinaría de síntesis de proteínas. Son estructuras complejas formadas por ARN y proteínas, y son dianas de algunos antibióticos como por ejemplo la tetraciclina que inhiben su correcto funcionamiento, y por tanto perturban o paralizan la síntesis proteica necesaria para la vida de la bacteria. Algunas cepas han desarrollado mutaciones en las regiones de interacción del antibiótico con el ribosoma, lo que los hace invisibles a estos compuestos.

7. Mutaciones en la estructura del liposacárido (LPS)

Los lipopolisacárido son un conjunto de polímeros complejos que forma parte de la membrana externa de las bacterias. Algunos antibióticos, como la polimixina, son capaces de interaccionar con el LPS desestabilizarlo e impedir su correcta síntesis. Mutaciones en la estructura del LPS impide la unión de la polimixina inhibiendo su acción.

8. Desvíos alternativos

Algunos antibióticos son capaces de inhibir específicamente la actividad de algunos enzimas esenciales para la célula. Por ejemplo la sulfamida inhibe la dihidropteroato sintasa, un enzima esencial en la síntesis de ácido fólico que las bacterias necesitan para poderse dividir. Sin embargo algunas enzimas pueden mutar o bien otras son capaces de ganar la actividad enzimática perdida por la acción del antibiótico promoviendo un desvío de la ruta que permitir sobrevivir la célula.

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  1. neta
    14 mayo, 2010 de 8:15

    ¡Qué bonito!

  2. 14 mayo, 2010 de 13:28

    Ver de un vistazo y con un gráfico tan bien diseñado y tan cuidado los mecanismos de resistencia es una gozada.

    Muy didáctico

  3. Rhay
    14 mayo, 2010 de 15:57

    Y lo peor de todo es que cada vez hay más bacterias resistentes, porque somos tan bestias que para un simple resfriado nos tomamos una caja de Amoxicilina, y así nos va…

  4. 14 mayo, 2010 de 16:46

    La automedicación influye en algo (o en mucho si gustas) en la aparición de cepas resistentes, pero a mi punto de vista el problema reside en la aplicación de antibioticos de amplio espectro para tratar hasta las infecciones mas simples donde el tratamiento podria ser mas específico.
    Esto lo vemos muy seguido (al menos aqui en México) en el sistema nacional de salud donde generalmente el tiempo de consulta es reducido por la cantidad de gente que acude a recibir atención, lo que convierte a los consultorios médicos en prácticamente maquinas dispensadoras.
    Y cualquiera que haya acudido al IMSS un lunes por la mañana podrá constatarlo 😦

  5. 14 mayo, 2010 de 17:06

    La automedicación influye mucho, pero hay otros dos aspectos en los que incide menos de lo que se debería. Los antibióticos se usan de forma indiscrimada en la industria ganadera, en piscifactorias, y en la industria alimentaria. Aunque están limitados, muchas explotaciones ganaderas y granjas de aves añaden antibíóticos al pienso como medida preventiva de infecciones. Así mismo los antibióticos se han venido (y supongo que en muchos casos sigue igual) empleando en los congelados para impedir la invasión microbiana si se rompe la cadena del frío.

    Y como en este país nos gusta pasar de un extremo al otro, debe de ser algún “gen latino” por ahí, ahora hasta los médicos se lo piensan más allá de lo recomendable para recetar antibióticos. No es fácil, sobre todo en las primeras etapas, distinguir entre un fuerte catarro vírico y una infección bacteriana de vías altas, hay que tener el oído bien entrenado. Y eso en ocasiones te hace dar un primer viaje al médico por paracetamol y un segundo (al borde de la neumonía) por antibióticos si resultó ser bacteriana. Bien por retirar los antibióticos, pero por favor entrenen el oido, leche.

  6. 14 mayo, 2010 de 18:24

    Mencionas un punto importante, la elaboración de un buen diagnóstico es fundamental a la hora de recetar.
    El problema, como ya lo mencionaba es la disponibilidad de tiempo para una consulta, que en promedio aqui en México en el sistema de salud público es (sin exagerar) de aprox. 5-10 minutos. incluida la elaboración de receta y lo que tarda la enfermera en tomar T/A peso y estatura.
    Y si, hay que entrenar el oido… 😀

  7. Rhay
    14 mayo, 2010 de 20:18

    En España el tiempo medio es parecido, Daiko.

    A mí me pasa una cosa muy curiosa. Cada vez que voy al médico, como en el momento que abre la ficha debe de saltarle un chivato en el pc que diga “¡ojo, seropositivo, seropositivo! ¡Meeeec, meeeec!”, sea lo que sea lo que tenga salgo de la consulta cargado de antibióticos, “por si las moscas”. Es flipante, porque luego la mayoría de las veces ni los voy a comprar porque sé que es un catarro que se cura con un par de días en la cama. Y se lo digo cada vez que voy, pero nada, ella erre que erre… El martes tengo que ir a que me quiten una venda del tobillo, que me hice el otro día un esguince. ¿Os apostáis algo a que me receta un antibiótico? Y lo hace sin mala intención, pero de verdad, me tiene frito…

    Hay un protocolo en VIH-SIDA, y es que cuando los CD4 bajan de 200, tienes que tomar dos tomas de Septrin al día, principalmente para evitar infecciones de las vías respiratorias. Pues bien, aún teniendo los CD4 por encima de 200 ¡me lo seguía recetando! Supongo que no querrá que me pase nada malo…

  8. 14 mayo, 2010 de 20:33

    Y ya ni hablar de prevenir por las enfermedades estacionales, que si hace frio por si las infecciones respiratorias, que si hace calor por las diarreicas agudas.
    La de veces que vi pasarse por alto los protocolos en mis rondas de estudiante, y obvio cuando se las hacias notar te veian como bicho raro 😕
    Y supongo que la cosa no ha variado ya que aún ahora me ha tocado “re-diagnosticar” trabajadores de la empresa donde laboro, desde pancreatitis tomadas como colicos menstruales hasta fracturas mas que evidentes en las radiografias descartadas olimpicamente por los médicos de nuestro “amadisimo” IMSS. 😦

  9. Rhay
    14 mayo, 2010 de 20:43

    ¿Fracturas? No te puedo creer… Vaya, que me dejas a cuadros… Pero eso no es problema del Sistema de Salud, es problema del radiólogo o del traumatólogo que necesita urgentemente visitar a un oftalmólogo…

  10. 14 mayo, 2010 de 21:01

    Eso es solo mi experiencia personal, se han dado casos peores.
    En fin, retomando el tema el punto es que en tu caso de acuerdo al protocolo se podria justificar el antibiotico de amplio espectro por el bajón de tu sistema inmunologico, pero en casos donde aun no se constata si es una infeccion bacteriana se receta de la misma manera e incluso en infecciones donde hay una sintomatología y de acuerdo a la exploracion o estudios de gabinete que te apuntan sin duda a una diana, no veo la necesidad de recetar uno de amplio espectro.
    Saludos 🙂

  11. 14 mayo, 2010 de 22:05

    Manuel, se te olvida uno de los mecanismos, que de hecho está publicado: rezar.
    Acuérdate de los “científicos” esos que rezaron delante de una cepa de E. coli hasta que lograron que adquiriera resistencia a kanamicina. Bueno, es cierto que aún no han desentrañado el mecanismo molecular subyacente, pero el “hecho” está ahí ;))

  12. Cronopio
    14 mayo, 2010 de 22:25

    Estoy de acuerdo con Manuel, las subdosis de antibióticos circulantes en los circuitos alimentarios y veterinarios favorecen mucho la proliferación de resistencias. Un factor importante de responsabilidad nuestra como pacientes, es la interrupción prematura del tratamiento antibiótico porque “ya me encuentro bien”. Para muchos tratamientos, la regla de oro de los ocho días no debería saltarse nunca.

    Manuel, el artículo muy interesante y didáctico. Pero creo que deberías corregir la redacción del punto 4 (confuso) y una errata en el título del 7.
    Saludos

  13. Warradir el Warro
    14 mayo, 2010 de 23:27

    ¡Jo, qué bonito! Hasta ganas dan de ampliar la imagen y colgarla en mi cuarto. Ni modo Axel, algún día te tenía que cambiar.

    Y sí, al abuso de antibióticos, añádanle que los pacientes no se toman completo el tratamiento, o que no cumplen con el horario… medicinas genéricas que en algunos casos no cumplen con los requisitos, o las “piratas” que a veces se encuentran en los mercadillos… es que dan ganas de llorar.

    Daiko , el IMSS, comparado con el ISSSTE, parece el Jonhs Hopkins Hospital comparado con un puesto de curanderos, verídico: en 2007, una mujer dio a luz en el baño a falta de atención médica (que porque aún le faltaban cinco semanas).

  14. AvA
    15 mayo, 2010 de 19:08

    La única pega que encuentro es que ojalá este material lo hubiese encontrado cuando cursaba la ESO 😀 ¡Iban a flipar todos! 😀

  15. Anónimo
    24 septiembre, 2012 de 10:34

    hola, soy sara… y esto me ha ayudado mucho en mi trabajo de bioquimica. saludos peña

  16. Darío
    24 septiembre, 2012 de 23:56

    Anónimo :
    hola, soy sara… y esto me ha ayudado mucho en mi trabajo de bioquimica. saludos peña

    es bueno saber que un anónimo se beneficio de la ciencia real 🙂

  17. Anónimo
    25 abril, 2013 de 19:31

    oa soy wilber…..esto me ayuda mucho para mi buskeda de trabajo

  18. anonimo
    19 marzo, 2014 de 21:56

    gracas

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