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Veterinaria-Microbiologa

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRIDFacultad de Veterinaria

Departamento de Sanidad Animal

MICROBIOLOGA: TEMA 15

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ANTIBITICOS Y QUIMIOTERPICOS. BASES MOLECULARES DEL

MECANISMO DE ACCIN. CLASIFICACIN DE ANTIBITICOS.

USO CLNICO. ANTIBIORRESISTENCIA.

ANTIBIOGRAMA. VALOR CLNICO. BACTERIOCINAS.

Las fotos contenidas en este tema proceden de pginas web pblicas. No obstante si el autor de alguna foto desea que se retire, se proceder a hacerlo.Los contenidos de esta presentacin (texto, imgenes y otros materiales) slo son informativos, y no pretenden sustituir al consejo, diagnstico o de tratamiento, profesional mdico o veterinario. Siempre siga el consejo de su mdico o veterinario para cualquier cuestin en lo que respecta a un problema mdico o de salud animal


TEMARIO MICROBIOLOGA

I. INTRODUCCIN 1 TemaII. BACTERIOLOGA

Bacteriologa general 15 TemasBacteriologa especial 14 Temas

III. MICOLOGA Micologa general 3 TemasMicologa especial 3 Temas

IV. VIROLOGAVirologa general 5 TemasVirologa especial 14 Temas

V. INTRODUCCIN MICROBIOLOGA DE LOS ALIMENTOS, DEL MEDIO A. E INDUSTRIAL 5 Temas

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BACTERIOLOGA GENERAL

Estructura y funcin bacteriana Temas 2, 3, 4 y 5

Metabolismo bacteriano Temas 6 ,7 y 8

Reproduccin bacteriana Tema 9

Mtodos de cultivo Tema 10Gentica bacteriana Temas 11 y 12

Taxonoma bacteriana Tema 13

Accin de agentes fsicos, qumicos y biolgicos Temas 14 y 15

Mecanismos de patogenicidad Tema 16

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Tema 14 Tema 15

Antibiticos y quimioterpicos. Bases moleculares del mecanismo de accin. Clasificacin de antibiticos. Uso clnico. Antibiorresistencia. Antibiograma. Valor clnico. Bacteriocinas.

Accin de los agentes fsicos, qumicos y biolgicos sobre las bacterias. Esterilizacin y desinfeccin. Valores D, Z y Fo. Antispticos y desinfectantes. Agentes bactericidas y bacteriostticos. Modo de accin.

TEMAS 14 y 15

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Antibiticos y quimioterpicos. Bases moleculares del mecanismo de accin.

Clasificacin de antibiticos. Uso clnico. Antibiorresistencia. Antibiograma. Valor

clnico. Bacteriocinas.

TEMAS 14 y 15

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EL MAYOR AVANCE BIOMDICO DE LA HISTORIA

ANTIBITICOS

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Siglo VI, pandemia durante 50 aos, 100 x 106 de muertes

10.000 muertes por da en Bizancio

http://hospitales.files.wordpress.com/2009/05/peste_negra.jpg

LA PESTE

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Antimicrobiano: sustancia capaz de actuar sobre los microorganismos, inhibiendo su crecimiento o destruyndolos.

Antibitico: sustancia producida por el metabolismo de organismos vivos, principalmente hongos microscpicos y bacterias, que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos.Segn su origen, los antibiticos pueden ser:

Biolgicos (naturales): sintetizados por organismos vivos, ej. Penicilina, Cloranfenicol.

Semisintticos: obtenidos por modificacin qumica de antibiticos naturales, ej. Ampicilina.

Sintticos: generados mediante sntesis qumica, ej. Sulfas.Quimioterpico

ANTIBITICOS

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Producto natural o qumico con toxicidad selectiva que inhibe o inactiva al microorganismo sin producir dao evidente en el hospedador. Toxicidad selectiva:

Grado de Toxicidad selectiva:- Dosis teraputica: nivel necesario para tratamiento clnico-Dosis txica: nivel al que el agente se vuelve excesivamente txico para el hospedador.

Indice teraputico: DTer/DTox. Cuanto ms elevado mejor es el antibitico

ANTIBITICOS

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Primeros compuestos marcan era moderna de la quimioterapia.

Ehrlich, 1854-1915 (Concepto de toxicidad selectiva): - Tripn rojo activo contra tripanosoma (enfermedad del sueo)-Arsfenamina (arsenical) activo contra espiroquetas (sfilis)

Domagk, 1935:-Descubre Sulfamidas

Woods, 1940 (Concepto de inhibicin competitiva):- Accin competitiva de las sulfamidas con el cido p-

aminobenzoico

ANTIBITICOS y QUIMIOTERPICOS

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Paul Ehrlich (1908):Cre el primer compuesto qumico sinttico (Salvarsan) que poda curar una infeccin, la sfilis (Treponema pallidum).

Salvarsan(La bala mgica)

http://wpcontent.answers.com/wikipedia/commons/4/45/Paul_Ehrlich.pnghttp://www.isciii.es/htdocs/centros/ens/alfonsoXIII/alfonsoxiii_18_salvarsan.jsp

ANTIBITICOS y QUIMIOTERPICOS

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Fleming, 1929: - Descubre Penicilina (inhibicin del crecimiento de Staphylococcus aureus por una cepa del hongo Penicillium notatum).

http://nobelprize.org/medicine/laureates/1945/index.html

Premio Nobel 1945

Para ver esta pelcula, debedisponer de QuickTime y de

un descompresor .

http://www.losmicrobios.com.ar/microbios/imagenes/fleming.jpgPara ver esta pelcula, debedisponer de QuickTime y de

un descompresor .

ANTIBITICOS y QUIMIOTERPICOS II

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Descubrimiento penicilina estimula bsqueda de otros antibiticos:

Dubos, 1939:- Descubre Tirotricina

Waksman, 1943: - Descubre Estreptomicina

Burkholder, 1947: - Descubre Cloranfenicol, etc...


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1900-15 Ehrlich concibe la idea de usar compuestos qumicos de sntesis como "balasmgicas" selectivas hacia microorganismos, pero inofensivas para las personas oanimales superiores. En 1909 descubre que el salvarsn es efectivo contra lasfilis. Acua el trmino "quimioterapia".

1932-35 Domagk, siguiendo los pasos de Ehrlich, descubre la accin del rojo deprontosilo (la primera sulfamida) sobre el neumococo y otros estreptococos invivo.

1940 Woods descubre el mecanismo de accin de las sulfamidas. Estamos en plena"Edad de oro de la Quimioterapia de sntesis".

1929 Fleming descubre la penicilina, el primer antibitico natural, pero fracasa en suintento de purificarlo. La industria farmacutica se muestra "indiferente".

1940 Chain y Florey purifican la penicilina.1944 Waksman, un microbilogo de suelos, ha iniciado una bsqueda de

microorganismos productores de antibiticos. Descubre la estreptomicina.Comienza la poca dorada de los antibiticos (quimioterpicos naturales), y labsqueda racional rinde decenas de nuevos an timicrobianos procedentes deActinomicetos, otras bacterias y hongos .


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Clasificacin:

Espectro de accin Espectro reducidoAmplio espectro

Naturaleza:NaturalesSintticos

Accin:Bactericidas: DestruccinBacteriostticos: Inhibicin

ANTIBITICOS y QUIMIOTERPICOS III

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ANTIMICROBIANOS

(a) BacteriostticosInhiben el crecimiento del microorganismo

(b) BactericidasMatan a los microorganismos sin necesidad

de destruirlos o lisarlos

(c) BacteriolticosMatan a los microorganismos por lisis

ANTIBITICOS y QUIMIOTERPICOS III

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Interfieren en sntesis de Pared bacterianaActuacin sobre Membrana celularInhibicin sntesis Proteica (unin ribosoma)

- Unin fraccin 30S, unin fraccin 50S- Pueden afectar diferentes pasos: unin del aminoacil-ARNt, formacin del enlace peptdico, lectura del ARNm, traslocacin

Inhibicin sntesis del cido nucleico

BASES MOLECULARES DEL MECANISMO DE ACCIN

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BASES MOLECULARES DEL MECANISMO DE ACCIN

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1. Fosfomicinas2. Cicloserinas3. Bacitracina4. lactmicos

Penicilinas Cefalosporina

s Monobactams Carbapenems

5. Glicopptidoshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Penicillin_3D_Model.png

ANTIMICROBIANOS QUE ACTAN SOBRELA PARED BACTERIANA

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1. POLIMIXINASPolimixina E (colistina)Polimixina B

2. IONFOROSGramicidinaMonensina y Valinomicina

ANTIMICROBIANOS QUE ACTAN SOBRELA MEMBRANA CELULAR

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1. Aminoglicsidos y Aminociclitoles (30S)2. Macrlidos (50S)3. Lincosamidas4. Estreptograminas5. Tetraciclinas6. Fenicoles7. Fusidanos

ANTIMICROBIANOS QUE ACTAN SOBRELA SNTEIS DE PROTENAS

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1. Quinolonas2. Novobiocina3. Rifamicinas4. Sulfamidas5. Diaminopirimidinas

ANTIMICROBIANOS QUE ACTAN SOBRELA SNTEIS DE CIDOS NUCLEICOS

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Empleo como promotores de crecimiento

SOLO USA

Empleo como teraputicos

USO CLNICO

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BENEFICIOS: CURAN

PROBLEMAS: Toxicidad-HipersensibilidadInhibicin no patgenos

DESARROLLO DE RESISTENCIAS

USO CLNICO

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EL MAYOR PROBLEMA DE SALUD PBLICA EN LOS PASES DESARROLLADOS

ANTIBIORESISTENCIA

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Aplicacin de quimioterpicos ha permitido diseminacinde cepas microbianas con mecanismos de resistenciaDiferenciacin entre:

cepa insensible (cuyo fenotipo silvestre le permite "resistir" de modo natural a un determinado antibitico). cepa resistente (variante surgida por cambios genticos a partir de un fenotipo silvestre originalmente sensible).

ANTIBIORESISTENCIA I

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Clasificacin mecanismos de resistencia: 1. mutacin en un gen cromosmico; 2. Captacin de material gentico exgeno.

Problema serio: a. muy extendido; b. puede conferir resistencia a varios antibiticos a la vez; c. no suele disminuir la tasa de crecimiento de la bacteria ni le hace perder sus propiedades de virulencia.

ANTIBIORESISTENCIA II

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Las bacterias evolucionan en

SALTOS CUNTICOS

- ADN propio- ADN exgeno

(Gentica: Tema 11)

ANTIBIORESISTENCIA II

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Procedencia exgenaDistinto contenido en G+CAsociados a tRNA

FUNCIN BIOLGICA

Islas de resistencia

Islas de patogenicidad

Islas metablicas

LAS ISLAS GENMICAS

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Darwin

La seleccin natural

QUIN MANTIENE LA INFORMACIN?

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aqu hace falta correr todo cuanto uno pueda para permanecer en el mismo sitio.

- Reina Roja a Alicia en El jardn de las flores vivas.

EL TEOREMA DE LA REINA ROJA: LEIGH VAN VALEN (1973)

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MECANISMOS DE ADQUISICIN DE RESISTENCIAS* MUTACIN

* CAPTACIN DE MATERIAL GENTICO EXGENOP CONJUGACINP TRANSFORMACINP TRANSDUCCIN

RESISTENCIAS A LOS ANTIMICROBIANOS

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un descompresor .

http://biogetopics.files.wordpress.com/2008/11/horizontaltransfer1.gif

RESISTENCIAS A LOS ANTIMICROBIANOS

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BACTERIAS

SELECCIN RESISTENCIAS

ANTIBITICOS

PATGENOS BACTERIAS SAPROFITAS

TRANSMISIN

VERTICAL HORIZONTAL

RESISTENCIAS

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1. Disminucin de la permeabilidad hacia el antibitico. 2. Inactivacin enzimtica del antibitico 3. Modificacin de la diana sobre la que acta el antibitico 4. Sistemas de eflujo / bombeo

MECANISMOS IMPLICADOS EN LA RESISTENCIAA ANTIBITICOS

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1.- DISMINUCIN DE LA PERMEABILIDAD

Tetraciclina, fosfomicina

http://www.microbelibrary.org/ASMOnly/details.asp?id=1884&Lang=

DISMINUCIN DE LA PERMEABILIDAD

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2.- INACTIVACIN O DESTRUCCIN DEL ANTIMICROBIANO (enzimas).

Beta-lactmicos (betalactamasas),aminoglucsidos


INACTIVACIN O DISTRIBUCIN DEL ANTIMICROBIANO

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3.- INACTIVACIN DE LA DIANA

Macrlidos, quinolonas, beta-lactmicos (PBPs)


INACTIVACIN DE LA DIANA

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4.- ELIMINACIN POR SISTEMAS DE BOMBEO

Tetraciclina, fluoroquinolonas


ELIMINACIN POR SISTEMAS DE BOMBEO

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BETALACTMICOSanillo -lactmico

CEFAMICINAS: similares a las cefalosporinasProducidas por bacterias.Ej.: cefoxitina

PENICILINAS: grupo de antibiticos ms importante.Acta sobre bacterias Gram +, porque son permeables.

* GRUPO PENICILINA G: sensible a las -lactamasas

CEFALOSPORINAS: ms resistentes a las -lactamasas.Mayores efectos adversos.

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PENICILINA

COMPLEJO PENICILINA-

PBP

BACTERIA

PBP

MECANISMO DE ACCIN DE LOS BETALACTMICOS


A) MODIFICACIN DE CANTIDAD Y/O CALIDAD DE ALGUNOS COMPONENTES DE LA PARED CELULAR como la PBP

ADQUISICIN DE LA RESISTENCIA

RESISTENCIA BACTERIANA

B) PRODUCCIN DE BETALACTAMASAS: actan sobre el anillo - lactmico

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A) MODIFICACIN DE LA PBP

PBP MODIFICADA

PENICILINABACTERIA

MODIFICACIN DE LA PBP

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B) PRODUCCIN DE BETALACTAMASAS

BACTERIA

PBP

-LACTAMASA

PENICILINA

MECANISMOS DE RESISTENCIA

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INHIBIDORES DE -LACTAMASAS:

cido clavulnico- posee un anillo betalactmico el cul es hidrolizado por la betalactamasa, se quedan unidos permanentemente y no puede actuar sobre otras molculas betalactmicas.

- asociado a la amoxicilina es til para el tratamiento de infecciones producidas por estafilococos resistentes a la penicilina, gonococos y muchas cepas de E. coli

INHIBIDORES DE

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AC. CLAVULNICO

PENICILINA- LACTAMASA

BACTERIA

PBP

MECANISMOS DEL AC. CLAVULNICO

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BETA LACTAMASAS QUE INACTIVAN CEFALOSPORINAS

ESBL Extended Spectrum Beta Lactamases

BLEA Beta Lactamasas de Espectro Ampliado

BETA LACTAMASAS INSENSIBLES AL AC. CLAVULNICO

BETA LACTAMASAS INSESIBLES AL AC. CLAVULNICO

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Veterinaria-Microbiologahttp://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VS2-4KSD8CX-5&_user=144492&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000012038&_version=1&_urlVersion=0&_userid=144492&md5=786ff5961ee709c3d4ce8b3c8705e2b3

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Tcnica de estudio in vitro de la actividad de los antimicrobianos sobre un microorganismo determinado.

Concentracin mnima inhibitoria (CMI): menor concentracin de antimicrobiano capaz de impedir el crecimiento de un microorganismo en unas condiciones normalizadas.

Concentracin mnima bactericida (CMB): menor concentracin de antimicrobiano que produce un efecto letal sobre el 99,9% o ms de las clulas del inculo, tras 24 h de incubacin.

ANTIBIOGRAMA

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A) MICRODILUCIN EN CALDO

B) DIFUSIN EN AGAR

http://www.nuigalway.ie/research/salmonella_lab/images/suscept.jpg

http://img.medscape.com/fullsize/migrated/542/405/eid542405.fig3.gif

http://scientiis.com/images/Laboratory/T-3025-1.jpeg

PRUEBAS DE SUSCEPTIBILIDAD

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1. Mtodos de difusin en agar:

a) Mtodo de difusin con discob) E-test

http://www.telmeds.org/AVIM/Abacterio/tecnicas%20bacteriologicas/images/Etest.jpg

ANTIBIOGRAMA

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2. Mtodos de dilucin:

a) Mtodos de dilucin en medio lquidob) Tcnica de dilucin en medio slido

MTODOS DE DILUCIN

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Evaluacin y vigilancia de resistencias

VALOR CLNICO

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Protenas txicas codificadas producidas por ciertas bacterias y que son letales para otras especies bacterianas relacionadas genticamente.

Pueden aportar ventajas de adaptacin a las bacterias que las producen frente a otras

BACTERIOCINAS

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http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/301/5632/510.pdf

ES BACILLUS CEREUS CANBAL?

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ConceptoToxicidad selectivaIndice teraputico: Dtox/Dter

http://nobelprize.org/medicine/laureates/1945/index.html

Clasificacin: EspectroNaturalezaAccin - Pared

- Membrana- Sntesis de protenas- cidos nucelicos


un descompresor .

TEMA 15

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RESISTENCIA: MutacinADN exgeno

1. Permeabilidad

2. Inactivacin enzimtica

3. Modificacin de la diana

4. Sistemas de bombeo1. Mtodos de difusin en agar:a) Mtodo de difusin con discob) E-Test

2. Mtodos de dilucin:

a) Mtodos de dilucin en medio lquidob) Tcnica de dilucin en medio slido

ANTIBIOGRAMA CMI

BACTERIOCINAS

TEMA 15

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