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CARÁTULA DE TRABAJO
INDEFENSOS ANTE EL ENEMIGO, LAS BACTERIAS RESISTENTES A LOS ANTIBIÓTICOS
TÍTULO DEL TRABAJO
MORFEO PSEUDÓNIMO DE INTEGRANTES
3995454 FOLIO DE INSCRIPCIÓN
CIENCIAS DE LA SALUD ÁREA
LOCAL CATEGORÍA
INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL MODALIDAD
Indefensos ante el enemigo, las bacterias resistentes a los antibióticos
Resumen
El descubrimiento de los antibióticos es uno de los logros más importantes de la humanidad
en el campo de la medicina, pues con su uso se logró erradicar diferentes enfermedades
infecciosas de origen microbiano. Sin embargo, el consumo desmedido y un manejo
inadecuado de este tipo de compuestos, está provocando la proliferación de cepas
resistentes al ataque de estas sustancias.
La lucha contra la resistencia a los antibióticos reviste alta prioridad para la Organización
Mundial de la Salud (OMS) y dada su relevancia, desde mayo de 2015, se han
implementado una serie de acciones tendientes a paliar el gran problema que representa
la resistencia a los antimicrobianos, especialmente la resistencia a los antibióticos.
Esta situación llamó especialmente nuestra atención y nos llevó a indagar más sobre el
tema, para entender, al menos en parte, la magnitud del problema frente al que se
encuentra expuesta la población mundial.
Los antibióticos han sido un recurso importante para combatir a las bacterias causantes de
las enfermedades infecciosas. Actualmente, la resistencia bacteriana es un problema serio
de interés global que está teniendo importantes repercusiones a nivel mundial, debido a
que toda la población se encuentra expuesta a padecer enfermedades causadas por
diversos agentes infecciosos de origen bacteriano.
Sin embargo, el consumo no controlado de algunos de ellos, provocó que el control de las
enfermedades se dificultara debido a la proliferación de cepas resistentes que desarrollaron
mecanismos adaptativos para resistir la acción de estas sustancias. Ante esta situación,
diversos grupos de investigadores realizaron diversos estudios, enfocados a esclarecer lo
que ocurre con el fenómeno de la resistencia bacteriana a los antibióticos.
Éstos compuestos utilizan diversos mecanismos para inhibir el desarrollo de las bacterias
o simplemente para matarlas; en el caso de los betalactámicos, debilitan la pared celular
bacteriana alterando la síntesis proteica de precursores de dicha pared. Lamentablemente
cuando se ataca a una cepa bacteriana puede existir la posibilidad de que algunos
organismos sobrevivan a esta situación, generando los recursos genéticos para sobrevivir
a dicho ataque, desarrollando mecanismos de defensa permitiéndoles proliferar ante la
presencia de antibióticos.
La investigación que realizamos, además, nos llevó a reconocer las causas entre la
comunidad incluyendo el nivel local. Destacando de esta manera los malos hábitos de la
población.
Introducción Desde el final de la Segunda Guerra Mundial hasta el día de hoy, nuestro principal
mecanismo de protección contra las infecciones bacterianas son los antibióticos.
En un principio hubo un furor desmedido y se abusó de ellos, pero muy pronto las bacterias
empezaron a desarrollar resistencia a su efecto.
Las bacterias que circulan en nuestro ambiente, sean patógenas o no, son resistentes a
un abanico cada vez más amplio de antibióticos. Por cada antibiótico que ha salido al
mercado, las bacterias han desarrollado en pocos años un mecanismo de resistencia
que demerita su utilidad (Seija, Vignoly, 2008).
Objetivos ● Reconocer las implicaciones que conlleva la resistencia bacteriana a los antibióticos
● Identificar el mecanismo de acción de una familia de antibióticos, los betalactámicos,
sobre poblaciones bacterianas sensibles.
● Identificar las acciones y hábitos que promueven el desarrollo de resistencia
Problema La Organización Mundial de la Salud, reconoce que la resistencia bacteriana a los
antibióticos, se ha convertido en uno de los principales problemas de salud a nivel mundial
y constituye una verdadera amenaza para el mundo entero.
Esta resistencia bacteriana tiene severas implicaciones a todos los niveles, no solo impacta
en el ámbito de la salud, también ocasiona enormes pérdidas económicas debidas a una
menor productividad laboral y en general los costos de los tratamientos son cada vez más
elevados.
Diversas investigaciones han hecho notar que la automedicación es uno de los factores que
de alguna forma contribuyen a que las cepas bacterianas desarrollen resistencia a los
efectos de los. En México, la automedicación es una práctica común, situación que nos
pone en una condición de alta vulnerabilidad como sociedad.
Con la presente investigación se pretende reconocer cómo se maneja la población
estudiantil del plantel, en cuanto al consumo de antibióticos.
Hipótesis La resistencia bacteriana a los antibióticos que los microorganismos desarrollan, se debe
en gran medida al uso inadecuado de los medicamentos a través de la automedicación,
prescripción médica incorrecta y falta de constancia para concluir el tratamiento.
Entre la comunidad preparatoriana la automedicación es una práctica habitual, condición
que pone en riesgo a la población estudiantil en particular y a la sociedad en general.
Desarrollo Para el desarrollo del presente trabajo, nos dimos a la tarea de realizar una investigación
documental a través de la consulta de diversos materiales con la intención de reconocer los
aspectos más relevantes asociados con los antibióticos, su clasificación, su mecanismo de
acción, sus características químicas, las prácticas habituales que de alguna forma
promueven la resistencia de las bacterias y recomendaciones para no seguir fomentando
esta resistencia. Con base en la información que se recabó, consideramos pertinente
realizar una encuesta a una muestra poblacional de estudiantes como complemento de
nuestro trabajo, que nos permitiera reconocer algunos hábitos en el consumo de antibióticos
en la comunidad estudiantil de nuestro plantel. La encuesta se aplicó a 103 participantes
inscritos en quinto y sexto año del bachillerato. Se diseñó un formulario en Google Drive,
mismo que quedó integrado por 10 preguntas de tipo mixto (con preguntas de opción
múltiple y abiertas) para posteriormente hacer el análisis de las respuestas.
Adicionalmente tuvimos la oportunidad de realizar una entrevista personalizada con el Dr.
Armando Mejía Álvarez, investigador adscrito a la Universidad Autónoma de México,
Unidad Iztapalapa (UAM-I) y que se encuentra adscrito al departamento de Biotecnología,
quien nos proporcionó información complementaria y una visión más amplia del problema
no solo a nivel nacional sino también internacional.
MARCO TEÓRICO
Los antibióticos son compuestos químicos segregados por distintos microorganismos que
se emplean para prevenir y tratar infecciones de tipo bacteriano (OMS, 2016; Morones,
2009).
La penicilina fue el primer antibiótico comercializado y fue descubierto en 1928 por
Alexander Fleming, quien ganó un premio nobel gracias a ello (Centers for Disease
Control and Prevention, 2015).
Antes de este descubrimiento, distintas enfermedades cobraban la vida de las personas
debido a la falta de un tratamiento específico. Con este descubrimiento se hizo posible
un mejor control de las enfermedades de origen bacteriano y de alguna forma se les
consideró como “medicamentos milagrosos” e incluso se llegó a vislumbrar un futuro
libre de enfermedades. En la década de los cuarenta del siglo XX, éstos se
comercializaron masivamente y se logró un mejor control de los procesos infecciosos,
así inició la era de los antibióticos (Mendoza A., 2011). Actualmente y ante el uso
desmedido de los antibióticos, se ha generado un problema de dimensiones mundiales,
la resistencia a los antibióticos.
La resistencia a los antibióticos, es un problema derivado de la incapacidad de estos
compuestos para actuar sobre funciones en la bacteria que le permiten matarla, es decir,
las bacterias adquieren la habilidad para resistir a los fármacos que evitan su
crecimiento, desarrollo o vida (Centers for Disease Control and Prevention, 2015), por
otra parte la Organización Mundial de la Salud (2016) considera que la resistencia a los
antimicrobianos (RAM) ocurre cuando los microorganismos (bacterias, hongos, virus y
parásitos) experimentan cambios en su estructura genética al quedar expuestos a los
antimicrobianos (antibióticos, antifúngicos, antivíricos, antipalúdicos o antihelmínticos,
por ejemplo), dando como resultado la pérdida de efectividad de los medicamentos y
como consecuencia las infecciones persisten en el organismo, lo que incrementa el
riesgo de propagación a otras personas (OMS, 2016).
El uso desmedido de los antibióticos, ha ocasionado serios problemas que se han
manifestado a través de distintos casos en los que los antibióticos ya no son lo
suficientemente eficaces para controlar las enfermedades de tipo bacteriano. Este
fenómeno comenzó a ser evidente en la década de los cuarentas y se ha agudizado en
la época actual, lo anterior se conoce como resistencia bacteriana. Las bacterias
farmacorresistentes, están ocasionando serios problemas de salud tanto al ser humano
como a los animales, y las infecciones suelen ser más difíciles de tratar que las
provocadas por agentes no resistentes (OMS, 2016).
De acuerdo con los planteamientos vertidos en la 68a Asamblea Mundial de la Salud en
marzo de 2015, se reconocen
“Las consecuencias directas de una infección por microorganismos
resistentes pueden ser graves, por ejemplo, enfermedades de mayor
duración, incremento en la mortalidad, estancias prolongadas en el hospital,
pérdida de protección en el caso de los pacientes que se someten a
operaciones y otros procedimientos médicos, e incremento de los costos.
La resistencia a los antimicrobianos afecta a todos los ámbitos de la salud,
implica a muchos sectores y tiene repercusiones importantes a todos los
niveles de la sociedad”,
Lo que da cuenta de la magnitud del problema asociado con el consumo de antibióticos.
Actualmente en el mercado farmacéutico, existe una gran variedad de antibióticos, sin
embargo desde 1987 no se han obtenido nuevos productos (68a Asamblea OMS, 2015).
LOS ANTIBIÓTICOS, ¿QUÉ SON?
Los antibióticos son un grupo de sustancias con diferentes comportamientos que ejercen
una acción específica sobre alguna función o estructura del microorganismo, poseen alta
potencia biológica y tienen la capacidad de actuar a bajas concentraciones y con una
toxicidad selectiva.
Los antibióticos se clasifican en función de: a) su espectro de acción, b) su mecanismo
de acción y c) por su farmacocinética y farmacodinamia (Ceija, Vignoli, 2008). En nuestro
caso, centraremos nuestra atención en los antibióticos de tipo betalactámicos o β-
lactámicos, cuyo éxito en la terapéutica está dado por mantener concentraciones por
encima de la concentración inhibitoria mínima, por el mayor tiempo posible, interdosis.
“El mecanismo de acción de los antibióticos betalactámicos, consiste en la inhibición de
la última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana. Forma parte de la familia
más numerosa de antimicrobianos y la más utilizada en la práctica clínica. Se trata de
antibióticos de acción bactericida lenta, con actividad dependiente del tiempo, que en
general tienen buena distribución y baja toxicidad” (Suárez, 2008).
Esta familia de antibióticos se caracteriza por la presencia del anillo betalactámico (figura
1) que les define químicamente y determina su mecanismo de acción como inhibidor de
la síntesis de pared celular bacteriana. Para que el característico anillo sea activo es
necesaria la unión de este a otros radicales, que además le brindan identidad.
Figura1. Estructura química del anillo betalactámico
La resistencia bacteriana se debe a diversas causas, no obstante podemos dividirlas en
dos grandes grupos.
a) Primarias: Son aquellas que de alguna forma inciden en el desarrollo de la
resistencia que generan las bacterias ante fármacos específicos. Entre los
principales, el Ministerio de Salud del Perú (S/F) destaca: 1) “Automedicación: Las personas sin conocimiento ni indicación médica toman
libremente algún tratamiento antimicrobiano.”
El doctor Armando Mejía, investigador en el campo de antibióticos de la UAM Iztapalapa
comentó recientemente que en el caso de que persona contraiga una enfermedad viral
(un resfriado) y haga uso de un medicamento pensando que éste le aliviará de su
malestar, podría empeorar la situación. En efecto días después de haberlo consumido
empieza a notar mejoría en su estado de salud, sin embargo ésta no se debe al
medicamento sino al origen de la misma enfermedad. Una vez sana la persona, dos
meses después de haber consumido el antibiótico decide comer en la calle y
desafortunadamente contrae Salmonella. El médico se refiere a ésta como una
“Salmonella muy fuerte”. ¿Pero qué fue lo que realmente pasó?
Como bien sabemos, dentro de nuestro cuerpo existen bacterias que hacen simbiosis
con él, es decir coexisten de una manera pacífica, tal es el caso de la Escherichia coli,
que forma parte de nuestra flora intestinal.
La Escherichia coli al estar en contacto con el medicamento ingerido durante el periodo
de la enfermedad viral pasó por un mecanismo de selección, en el cual únicamente
sobrevivieron los más “fuertes”. Dichos individuos portan genes (los cuales brindan
inmunidad ante el antibiótico) que posteriormente serán obtenidos por las bacterias que
provocan Salmonella, generando así una resistencia bacteriana (Mejía, A. comunicación
verbal, 27 de febrero 2017)
Diversos mecanismos utilizados por algunas bacterias, contribuyen a diseminar las
bacterias resistentes. Solo falta que el paciente los ayude. A los fines de que estos
“individuos” sean seleccionados, bastará con que no se haya efectuado una destrucción
total y rápida de las bacterias patógenas o de que se haya utilizado previamente en
muchas ocasiones ese mismo antibiótico (Rivas C., 2006).
2) Prescripción incorrecta: Uso inadecuado de un determinado fármaco en una
enfermedad que no lo requiere o la ingestión de dosis inapropiadas del mismo.
3) Suspensión del tratamiento: Una vez que se suspende el tratamiento la bacteria se
encuentra en un medio con concentraciones bajas de antibióticos, lo cual hace que su
memoria biológica se active y lo anterior deriva en el desarrollo de la resistencia al
fármaco.
4) Exposición prolongada a entornos altamente contaminados: Se refiere a la presencia
de las bacterias en los hospitales y su constante contacto con los fármacos, que acarrea
como consecuencia agravamiento de infecciones nosocomianas.
b) Secundarias: Derivan o tienen relación de las causas primarias ya que
dependiendo de estas, las bacterias desarrollarán mecanismos de adaptación a
través de modificaciones de tipo genéticas, por ejemplo:
1) Alteración genética: Mediante la adquisición de material genético extracromosomal,
por transducción, transformación o conjugación, confiriendo propiedades de resistencia.
2) Mutaciones: Se presenta cuando se sufre algún cambio en el cromosoma, ya sea por
azar o por influencia de agentes físicos o químicos, sin la necesidad de exposición a un
antimicrobiano. La velocidad de aparición de las cepas mutantes es muy variable, puede
ocurrir muy rápidamente en algunos casos o por el contrario en forma muy lenta y
gradual.
La Revista Digital Universitaria (2009) describe de manera muy breve los cuatro principales
mecanismos bactericidas ante los antibióticos.
1) La familia de los β-lactámicos (como ejemplo la penicilina): Son compuestos que
interactúan con proteínas involucradas en la formación de la membrana celular. Al
ligarse la penicilina con estas proteínas, la membrana se vuelve frágil y con la presión
osmótica del interior de la célula, causa que se deforme, rompiéndose en la mayoría
de los casos
2) Los amino-glucósidos: Este mecanismo bactericida no está tan bien definido, pero
se sabe que tiene la capacidad de bloquear los ribosomas de la bacteria, en la
subunidad 30S, lo cual causa errores en la traducción del mARN. Esto produce
proteínas con anomalías, y con estructuras desdobladas, que al incrustarse en la
membrana causan un aumento en su porosidad y la despolarización de ésta.
3) Tetraciclinas: Este mecanismo está mejor definido. Tienen como blanco el tARN, al
bloquearlo ligarse con los ribosomas no es posible y se inhibe la síntesis de
proteínas.
4) La familia de las quinolonas: Tiene la capacidad de inhibir las enzimas ADN girasa y
la topoisomerasa IV. Estas enzimas son las encargadas de reducir estrés topológico
en el ADN durante procesos como la replicación, transcripción y reparo, cuya
inhibición causa rupturas en el ADN
A continuación, se abordará el mecanismo de acción a través del manejo de los compuestos
β-lactámicos.
Estructura química y clasificación
Suárez (2008) menciona el anillo β-lactámico como parte fundamental en la estructura
de estas sustancias:
La presencia del anillo betalactámico define químicamente a esta familia de
antibióticos. Además, éste determina el mecanismo de acción (inhibición de la
síntesis de la pared celular).
No obstante, para que el anillo betalactámico sea activo, es preciso que esté unido a
otros radicales (habitualmente otros anillos). La asociación de diferentes tipos de
cadenas lineales, junto con las características propias de este esqueleto básico formado
por los 2 anillos (llamado núcleo), modifica las propiedades del compuesto resultante y
da lugar a los diferentes grupos de antibióticos betalactámicos: penicilinas,
cefalosporinas, carbapenémicos, monobactamas e inhibidores de las betalactamasas.
Figura 2. Grupos de antibióticos β-lactámico.
Tipos de betalactámicos
Gómez, J. García, E. y Hernández, A. (2015). Penicilinas: Se pueden dividir según su
actividad antibacteriana, en las siguientes clases:
a) Penicilinas naturales. Penicilina-G: Los antimicrobianos de este tipo son producidos
durante el metabolismo microbiano y tienen la capacidad de inhibir parcial o totalmente
el crecimiento y multiplicación de microorganismos (Ávila-Campos, M. Nakavo, V. et.al.
S/F). Su vida media es muy corta, aproximadamente de 30 minutos (Pontificia
Universidad Javeriana. S/F), requiriendo la administración cada 4 horas vía intravenosa.
Figura 3. Estructura química de la penicilina G
b) Penicilinas semisintéticas: Las penicilinas
semisintéticas se obtienen mediante la síntesis
química del ácido 6-aminopencilánico; la molécula de la penicilina G tiene como base
dicho ácido, porque se utiliza durante el proceso de la síntesis. En términos generales lo
que se hace es cambiar la cadena o anillo lateral que se encuentre adherida a ese ácido
dando origen a un nuevo fármaco más potente. La cadena se sintetiza en un laboratorio.
De ahí el nombre de semisintética, pues a la base de ácido 6-aminopencilánico se
agregan artificialmente otros grupos funcionales (Maldonado B., 2011). Se incluyen en
este grupo la ampicilina, la cual es bactericida tanto para bacterias grampositivas como
para bacterias gramnegativas.
Figura 4. Estructura de
algunas penicilinas
semisintéticas.
c) Penicilinas resistentes a
penicilinasas: Las
penicilinas penicilinasa-
resistentes siguen siendo los agentes de elección para casi todas las enfermedades
estafilocócicas pese a la creciente frecuencia de aislamiento de los microorganismos
meticilina resistente (Araújo, L. Larronid, H.,et. al.1998). En 1959, se desarrolló y
comercializó por primera vez una penicilina semisintética con resistencia a las
penicilinasas, la meticilina.
1) Cefalosporinas:
Es el grupo más amplio en cuanto a moléculas desarrolladas y comercialización. En la
figura 6 se muestra la estructura química de las cefalosporinas. Es importante destacar
la presencia del anillo betalactámico.Poseen un mecanismo de acción similar a las
penicilinas (Gómez, J. García, E. Hernández, A. 2015
Figura 6. Estructura química de las cefalosporinas.
2) Monobactámicos: ”Los monobactámicos interfieren en la síntesis de la pared bacteriana, tanto de
gramnegativos como de grampositivos, aunque con menos efectos en estos últimos, son
bactericidas” (Rivero E., 1998).
Un ejemplo es el Aztreonam. Su principal aportación reside en poder administrarse en
pacientes con hipersensibilidad de tipo 2 a
penicilina. No tiene actividad frente a cocos
grampositivos ni anaerobios, siendo
exclusivamente activa frente a bacterias
gramnegativas aerobias, incluídas
enterobacterias (Gómez, J. García, E. Hernández, A. 2015). En la figura 8 se
muestra la estructura química de estos
compuestos.
Figura 8. Estructura química de los monobactámicos.
3) Carbapenémicos: Los carbapenemes son los antimicrobianos betalactámicos de
más amplio espectro, actividad y resistencia a las betalactamasas, se dividen en dos
grupos según tengan o no actividad. En la figura 9 se puede apreciar su estructura
química (Gómez, J. García, E. Hernández, A. 2015).
Figura 9. Estructura química de los compuestos Carbapenémicos (Carbapenemes). -Mecanismo de acción de los antibióticos betalactámicos Los antibióticos betalactámicos son agentes bactericidas que producen su efecto
principalmente a través de 2 mecanismos: inhibición de la síntesis de la pared bacteriana e
inducción de la autólisis bacteriana (Suárez, C. 2008) .
La pared bacteriana es una estructura que envuelve las bacterias de todos los géneros, se
sitúa por fuera de la membrana citoplásmica y está compuesta principalmente por una
proteína llamada peptidoglucano.
➔ En las bacterias grampositivas, la pared celular es gruesa y su componente principal
es la proteína antes mencionada.
➔ Las bacterias gramnegativas tienen una pared más fina y compleja que consta de
una membrana externa formada por lípidos y proteínas, y de una capa interna
delgada de peptidoglucano.
➔ Las bacterias ácido alcohol resistente tienen una pared similar a la de los
microorganismos grampositivos, pero con una capa de peptidoglucano fina y, por
fuera, una capa muy rica en lípidos.
Los betalactámicos también intervienen activando una autolisina bacteriana endógena que
destruye el peptidoglucano. Las cepas que carecen de autolisina (generalmente son cepas
tolerantes a los betalactámicos) inhiben su crecimiento en presencia del betalactámico, pero
no se destruyen completamente.
- Mecanismos de resistencia de los betalactámicos. Suárez, C. (2008) menciona que las bacterias pueden
desarrollar resistencia a los betalactámicos
básicamente mediante 3 mecanismos, los cuales se
representan en la figura 10 y son:
1.- Producción de enzimas (betalactamasas). Representa el principal mecanismo de resistencia
frente a los betalactámicos, especialmente en
gramnegativos. Las betalactamasas son enzimas que
hidrolizan el anillo betalactámico y que, por tanto,
inactivan el antibiótico.
2.- Alteraciones en la permeabilidad y bombas de expulsión. Ante la barrera que supone la presencia de una membrana celular (como en el
caso de los microorganismos gramnegativos) las sustancias poco lipofílicas (como los
betalactámicos) precisan proteínas (poros) que le faciliten la entrada al espacio
periplásmico para poder unirse a las PBP (enzimas que impiden la formación de la pared
celular)
3.- Modificación de la diana en las PBP. Diferentes alteraciones en las PBP (mutaciones,
hiperexpresión y modificación de la afinidad) pueden dificultar la unión del betalactámico a
la proteína, lo que disminuye su actividad.
Actualmente existen una infinidad de cepas resistentes a los antibióticos, a continuación se
mencionan algunos ejemplos que la OMS (2016) destaca :
● Klebsiella pnemoniae: Bacteria intestinal que puede causar infecciones
potencialmente mortales, es resistente al tratamiento utilizado como último recurso
(antibióticos carbapenémicos).
● Escherechia coli: Bacteria que forma parte de la flora intestinal, es resistente a las
fluoroquinolona.
● Se han tenido casos de tuberculosis multirresistente (TB-MR), es decir resistente a
los dos antituberculosos más potentes. La TB-MR requiere tratamientos más
prolongados y menos eficaces.
Figura 10. Representación del mecanismo de resistencia a los antibióticos.
Día tras día están apareciendo y propagándose en todo el planeta nuevos mecanismos de
resistencia que ponen en peligro nuestra capacidad para tratar las enfermedades
infecciosas comunes (OMS, 2016) Un creciente número de infecciones, como la neumonía, la tuberculosis, la septicemia o la
gonorrea, son cada vez más difíciles de tratar, a medida que los antibióticos van perdiendo
eficacia.
La resistencia a los antibióticos afecta a todos los países. Los pacientes con infecciones
causadas por bacterias farmacorresistentes corren mayor riesgo de tener peores resultados
clínicos y morir. Además, consumen más recursos sanitarios que los infectados por cepas
no resistentes de las mismas bacterias (OMS, 2016) La resistencia a los antibióticos tiene diversas consecuencias como el incremento de
costos médicos, prolongan las estancias hospitalarias, las infecciones nosocomiales y
una de las más graves es el aumento de la mortalidad (Mendoza A., 2011)
Aunque hay algunos antibióticos nuevos en fase de desarrollo, no es de prever que
ninguno de ellos sea eficaz contra las formas más peligrosas de algunas bacterias
resistentes ( OMS, 2016).
Dada la facilidad y la frecuencia con que se desplazan ahora las personas, la resistencia
a los antibióticos es un problema de dimensiones mundiales, que requiere esfuerzos
coordinados de manera conjunta por parte de todas las naciones y de diversos sectores.
Se han hecho grandes avances para tratar de resolver esta problemática. En años recientes
se han estudiado de cerca los mecanismos de resistencia, lo que ha permitido desarrollar
fármacos que ayuden en la inhibición de ciertos de estos mecanismos.
El ácido clavulánico es una de las sustancias más empleadas en el combate a la resistencia
bacteriana. El clavulanato (o ácido clavulánico) es un inhibidor de betalactamasas
semisintético; éste contiene un anillo betalactámico y que se adhiere en la betalactamasa
o cerca de su sitio activo. Este fármaco regularmente es utilizado en conjunto con
antibióticos susceptibles a las betalactamasas, como los betalactámicos, y funge con la
función de “protector” del último, salvaguarda el primero de una catálisis elevando sus
efectos antibacteriales (National Cancer Institute, 2016).
Un grupo de científicos del Centro de Investigación de Vacunas de la Universidad de
Pittsburgh (EE. UU.) han aislado una secuencia de aminoácidos que utiliza el VIH, virus
causante del sida, para infectar células, este es el llamado eCAPS. Los expertos han
logrado comprobar que, la estrategia biológica del VIH resulta sumamente eficaz para
acabar con las bacterias más difíciles de matar (Colado, P. ).
En los experimentos, el eCAPS ha superado con creces el poder antimicrobiano de un
péptido natural y un antibiótico común, la colistina. Concretamente, el nuevo fármaco
fulminó al 90% de las bacterias extraídas de los pulmones de pacientes aquejados de
fibrosis quística.
Por otra parte (OMS, 2016), nos habla sobre la teixobactina, la cual fue investigada por
científicos de la Universidad de Northeastern. Un grupo de científicos estudiaron 10,000
cepas bacterianas en sus hábitats y examinaron los componentes sintetizados por las
mismas, uno de ellos es la teixobactina. En primera instancia se llevaron a cabo pruebas
con ratones infectados por la bacteria causante de la tuberculosis (Mycobacterium
tuberculous) y Staphylococcus aureus, los cuales demostraron la eficacia de esta
sustancia.
La teixobactina mata a las bacterias al unirse a las moléculas de la grasa en las propias
paredes de la pared celular, provocando que la pared se rompa
Los compuestos antes mencionados son medidas farmacológicas empleadas en el control,
pero como hemos visto existen múltiples causas de resistencia por lo que es necesario
tomar medidas al respecto.
El doctor Armando Mejía Álvarez, investigador en el campo de antibióticos en la UAM
Iztapalapa, declaró recientemente que es necesario utilizar medidas a nivel social que
ayuden en el combate a los mecanismos de resistencia. Entre las medidas destaca la
regulación en la venta de antibióticos, de manera que estos solo puedan ser vendidos con
receta médica; también es importante crear conciencia entre los médicos, incluso desde su
educación, para que estos receten de forma adecuada y no causen resistencias de forma
“accidental”. Finalmente sugiere implementar un sistema de “rotación de antibióticos”, es
decir, esto implica recetar solamente un tipo de antibióticos en una temporada y cambiarlo
al pasar cierto periodo; este sistema impide a las bacterias desarrollar cepas resistentes ya
que no tienen el tiempo suficiente para formar mecanismos que le confieran la propiedad
(Mejía A., comunicación personal, 16 de febrero del 2017).
6. Resultados. Tabla 1. Mecanismos antibacterianos
Tipos de mecanismos antibacterianos
Mecanismo de acción
Familia de los β-lactámicos Actúan a nivel de la pared celular a través de la
interacción con proteínas relacionadas con la formación
de ésta.
Aminoglucósidos Bloquean los ribosomas de la bacteria produciendo
proteínas con anomalías, lo cual repercute en la
estructura de la pared celular.
Tetraciclinas Bloquean el ARNt provocando así una inhibición en la
síntesis de proteínas.
Familia de las quinolonas Inhibe enzimas encargadas del estrés topológico
(replicación, transcripción y reparo del ADN)
Tabla 2. Familia de los compuestos β-lactámicos
Tipos de compuestos β-lactámicos
Descripción
Fórmula química
Penicilinas Son producidos durante el metabolismo
microbiano. Inhibir parcial o totalmente
la multiplicación y crecimiento de
microorganismos.
Cefalosporinas Poseen un mecanismo de acción
similar al de la penicilinas.
Monobactámicos Interfieren en la síntesis de la pared
bacteriana.
Carbapenémicos Cuentan con un mayor espectro,
actividad y resistencia.
Tabla 4. Mecanismos de resistencia bacteriana
Mecanismo de resistencia Funcionamiento
Producción de enzimas
(betalactamasas)
Son enzimas que hidrolizan el anillo
betalactámico, por lo que inactivan el antibiótico.
Alteraciones en la permeabilidad y
bombas de expulsión
Una vez que el compuesto betalactámico
ingresó al organismo, éste utiliza mecanismos
de expulsión mediante bombas proteicas,
evitando así la acción de los fármacos en su
pared celular.
Modificación de la diana en las PBP Dificultan la unión del betalactámico a la
proteína
Tabla 5. Causas, consecuencias y alternativas de la resistencia bacteriana
Causas Consecuencia Alternativas
Existen diversas causas, se
pueden clasificar en
primarias y secundarias.
Las primarias incluyen la
automedicación, suspensión
de tratamientos y la
prescripción incorrecta de
antibióticos.
Las secundarias abarcan las
A nivel microscópico se
destacan los mecanismos
de resistencia bacteriana
previamente descritos;
también se incluyen
consecuencias que se ven
reflejadas a nivel
macroscópico, estas se
relacionan con los costos de
Como alternativas a esta
problemática han surgido
soluciones como la creación
de medicamentos
semisinteticos (por ejemplo
amoxicilina) y sintéticos; así
como medidas de control a
nivel social.
mutaciones genéticas en las
bacterias.
servicios médicos.
Análisis e interpretación de resultados.
A través de la investigación desarrollada, se pueden discutir ciertos puntos de vital
importancia acerca de la problemática. Existen diversos tipos de antibióticos, de los cuales
destacamos la familia de compuestos betalactámicos, cuya principal característica es el
anillo betalactámico donde reside su reactividad.
Los betalactámicos se pueden clasificar denotando diferencias básicamente en su
estructura química. Estos pueden son producto del metabolismo de algunas bacterias, pues
como hemos visto, en pequeñas cantidades son útiles para la comunicación, pero en
grandes cantidades pueden llegar a ser letales para ellas. Recientemente, ante la búsqueda
de avances en el campo de la farmacología, se ha aislado la parte reactiva de los
compuestos, que en caso de los betalactámicos, es el anillo betalactámico y se han
modificado los medicamentos, formando así antibióticos semisintéticos; dentro del campo
experimental también fue posible sintetizar este tipo de fármacos sin necesidad de
organismos vivos, obteniendo antibióticos completamente sintéticos
Los compuestos betalactámicos interfieren en la síntesis de proteínas (peptidoglucanos)
que conforman la pared celular, haciendo defectuosa la pared celular bacteriana y
provocando su ruptura.
Sin embargo, en algunos casos. el mecanismo del antibiótico puede llegar a ser deficiente
o incluso perder su efectividad por diversas causas, estas residen, esencialmente, en las
famosas betalactamasas que hidrolizan el anillo betalactámico dejándolo inútil. También se
incluyen algunos otros mecanismos de resistencia como proteínas cegadoras de la
penicilina y bombas de expulsión.
Es importante tomar en cuenta que las causas de la resistencia bacteriana a los antibióticos
no son únicamente producto de reacciones y mecanismos a nivel molecular, sino que para
que esto suceda, son necesarias acciones a mayor escala que promuevan las anteriores e
incluso pueden ser consideradas como las causas reales. Entre estas encontramos algunas
muy frecuentes y que pueden sonar familiares: la automedicación, la prescripción
incorrecta, el abuso en el consumo así como la falta de seguimiento a tratamiento.
En la encuesta realizada a una muestra de
estudiantes del bachillerato de la Nacional
Preparatoria, encontramos que el 48% de las
personas encuestadas aseguró automedicarse
tal como se muestra en la gráfica 1,
argumentando como razones de manera
general lo siguiente:
● Son enfermedades que se han tratado
previamente con un medicamento
específico.
● Son hábitos inculcados por los padres.
● Es más económico, fácil y rápido.
● Son enfermedades consideradas
“leves” como por ejemplo un resfriado.
● Por recomendaciones.
Ante este fenómeno es necesaria la implementación de medidas que permitan controlarlo;
es indispensable el control de venta de antibióticos, está solo debe ser con receta, en el
caso de los médicos también es fundamental difundir el tema desde su educación para que
no prescriban de forma inadecuada.
Conclusiones.
A través de este trabajo fue posible comprender y analizar las bases con las que actúan los
mecanismos bactericidas específicamente la familia de compuestos betalactámicos, que
son antibióticos muy útiles en el tratamiento de infecciones causados por bacterias; de la
misma forma evidenciamos la existencia de mecanismos de resistencia hacia este tipo de
fármacos, llegando a la problemática principal de donde dilucidamos causas,
consecuencias y algunas alternativas en combate de este fenómeno.
Los betalactámicos no son fármacos ineficaces, sin embargo se enfrentan a un reto, pues
cada vez proliferan más cepas resistentes, esto implica una preocupación para la
comunidad farmacéutica, la cual se ha concentrado en el desarrollo de nuevos mecanismos
que apoyen la efectividad de estos compuestos; tal es el caso del ácido clavulánico,
Gráfica 1. Automedicación entre la población estudiantil.
actuando como inhibidor de las betalactamasas, ayudando así a estos antibióticos a
recobrar su grado de eficacia.
El principal reto de las nuevas generaciones en el campo de las ciencias médico-biológicas
es precisamente, sintetizar nuevos y mejores medicamentos que procuren la salud y
bienestar humanos. El campo de la farmacéutica tiene aún un amplio espectro de aplicación
con el que se espera seguir contando para el seguimiento de problemáticas como estas,
donde se demandan soluciones eficaces.
También es importante considerar la causa principal de esta problemática ubicándola en lo
cotidiano, es decir, los hábitos de la población en torno al uso y consumo de estas
sustancias, la cual, es determinante en el incremento de las complicaciones a nivel
microscópico las conllevando, a su vez, dificultades a nivel macroscópico.
Según lo notado en una encuesta realizada en febrero del 2017 un porcentaje considerable
de la población es partícipe de los malos hábitos dando pie a dificultades en este ámbito.
Por este motivo es importante brindar información periódica y eventual, para así evitar pasar
por alto las consecuencias que esto conlleva a la población. Es fundamental hacer
conciencia de la importancia de estas medidas adoptadas siendo cruciales para el bienestar
de la población.
Entre los aspectos que consideramos importante destacar como conclusiones están los
siguientes puntos:
• La resistencia bacteriana a los antibióticos que se está presentando alrededor del
mundo es un asunto de gran relevancia
• Existen una serie de prácticas inadecuadas en cuanto al manejo de los antibióticos
que están induciendo esta resistencia de las bacterias lo que pone en riesgo a toda
la sociedad
• Una de las prácticas más comunes entre la sociedad es la automedicación, factor
que induce o promueve la resistencia de las bacterias a los antibióticos.
Fuentes de información.
1. 68.ª ASAMBLEA MUNDIAL DE LA SALUD, OMS. 2015. Resistencia a los antimicrobianos Proyecto de plan de acción mundial sobre la resistencia a los antimicrobianos. Consultado el: 9 de marzo de 2017 Recuperado de:
http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/253657/1/A68_20-sp.pdf?ua=1 :
2. Araújo, L. Larronid, H.,et. al. (1998). Penicilinas. Consultado el: 7 de marzo 2017.
Recuperado de: http://bvs.sld.cu/revistas/act/vol8_1_98/act04198.htm
3. Ávila-Campos, M. Nakavo, V. et.al. (S/F) Beta-lactamasa: su importancia en la resistencia bacteriana. Consultado el: 7 de marzo 2017. Recuperado de :
http://www.icb.usp.br/bmm/mariojac/index.php?option=com_content&view=article&i
d=47&Itemid=57&lang=br
4. CDC. (2015). About Antimicrobial Resistance. Consultado el: 5 de Febrero del
2017, de Centers for disease, control and prevention Sitio web:
https://www.cdc.gov/drugresistance/about.html
5. Cruz, A. Alarma Mundial por resistencia de bacterias a los antibióticos. (septiembre 26, 2016). Consultado el: 17 de noviembre, 2016. Recuperado de: http://www.jornada.unam.mx/2016/09/26/sociedad/036n1so
6. FDA. Office of Women’s Health. Resistencia a los antibióticos. (S/F). Consultado
el: 17 de noviembre 2016. Recuperado de:
http://www.fda.gov/downloads/ForConsumers/ByAudience/ForWomen/ucm121906.
7. Gómez, J. García, E. Hernández, A. Los betalactámicos en la práctica clínica. (2015). Facultad de Medicina-Universidad de Murcia. Consultado el: 17 de
noviembre 2016. Recuperado de: http://www.seq.es/seq/0214-
3429/28/1/gomez.pdf
8. Maldonado, B. (2011) Procesos industriales de producción de penicilinas semisintéticas. Consultado el: 7 de marzo 2017. Recuperado de:
https://biotecnologia.fundaciontelefonica.com/2011/03/25/procesos-industriales-de-
produccion-de-penicilinas-semisinteticas/
9. Mendoza, A. El formidable reto de la resistencia bacteriana a los antibióticos. (2011). Consultado el: 6 de enero 2017. Recuperado de:
http://www.revistas.unam.mx/index.php/rfm/article/view/24660/23158
10. Ministerio de Salud del Perú. (S/F). El uso racional de Antimicrobianos y el control de la Resistencia Microbiana. Consultado el: 14 de Febrero del 2017, de
MINSA Sitio web:
http://bvcenadim.digemid.minsa.gob.pe/lildbi/textcomp/RE1092805.pdf
11. Morones, Ramírez, R. (2009). Mecanismos Bactericidas. Consultado el: 7
noviembre 2016 En: Revista Digital Universitaria. Recuperado de:
http://www.revista.unam.mx/vol.10/num10/art69/int69-2.htm
12. National Cancer Institute (2016). Clavulanic Acid (Code C61681). Consultado el: 7
de febrero del 2017, de NCI. Recuperado de:
https://ncit.nci.nih.gov/ncitbrowser/ConceptReport.jsp?dictionary=NCI_Thesaurus&
ns=NCI_Thesaurus&code=C61681
13. Organización Mundial de la Salud. Resistencia a los antibióticos. (octubre 2016).
Consultado el: 7 de enero 2017. Recuperado de:
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/antibiotic-resistance/es/
14. Organización Mundial de la Salud. Resistencia a los antimicrobianos. (septiembre, 2016). Consultado el: 7 de enero 2017. Recuperado de: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs194/es/
15. Pontificia Universidad Javerian. (S/F) Penicilinas, cefalosporinas y otros betalactámicos. Consultado el: 7 de marzo 2017. Recuperado de:
http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/fw/c723.htm
16. Sánchez, C. (2006) ¿Antibióticos, ayer, hoy y mañana…? Consultado de: 7 de
marzo 2017. Recuperado de:
http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/v5n2/sanchez.htm
17. Science Daily (2016) Antibiotic Resistance. Consultado el: 4 de noviembre del
2016. Recuperado de: https://www.sciencedaily.com/terms/antibiotic_resistance.htm
18. Seija, R. Vignoli, (2008). Principales grupos de antibióticos. Temas de bacteriología y virología médica. Consultado el: 9 de marzo de 2017 Recuperado
de: http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/BacteCEFA34.pdf
19. Spellberg B., Guidos R., Gilbert D., et. al. (2008) The Epidemic of Antibiotic-Resistant Infections: A Call to Action for the Medical Community from the Infectious Diseases Society of America. Consultado el: 6 de noviembre del 2016.
Recuperado de: http://cid.oxfordjournals.org/content/46/2/155.long
20. Suárez, C. Antibióticos betalactámicos Beta-lactam Antibiotics (2008).
Consultado el: 6 de enero 2017. Recuperado de: http://www.elsevier.es/es-revista-
enfermedades-infecciosas-microbiologia-clinica-28-articulo-antibioticos-
betalactamicos-S0213005X08000323
