BACTERIOLOGIA: AÇÃO DOS ANTIBIÓTICOS SOBRE AS BACTÉRIAS

BACTERIOLOGIA 

ATIVIDADE PARA CASA

A) Conseguir uma bula (original ou impressa da internet) de antibiótico

B) Localizar o princípio ativo do antibiótico

C) Fazer um esquema de uma célula bacteriana assinalando o local dos diferentes antibióticos.

D) Conceitue antibiótico, funções.

E) Nome comum e nome químico, função química a qual pertence o antibiótico.

F) Para quais doenças o antibiótico é indicado.
G) Postar no seu blog a bula com as respostas dos tópicos acima. 

ANTIBIÓTICOS 

Antibióticos: são substâncias químicas específicas, derivados de organismos vivos ou produzidos por eles, bem como seus análogos estruturais obtidos por síntese laboratorial, capazes de inibir processos vitais de outros organismos, mesmo em pequenas concentrações.

Mecanismos de resistência

Grupos antibacterianos

Segundo Fabiana Santos Gonçalves, existem diversos mecanismos pelos quais as bactérias se tornam resistentes aos antibióticos entre esses citamos os seguintes:  

β-lactâmicos 
É através da produção de β-lactamases que as bactérias se tornam resistentes a estes antibióticos. Estas enzimas hidrolisam o anel 

β-lactâmico, transformando os antibióticos em produtos inativos, e incapazes de atuar sobre a bacteria.

Aminoglicosídeos 
Existem três mecanismos de resistência a estes antibióticos: alterações na permeabilidade, modificações ribossômicas e produção de enzimas inativantes. Este último é mediado por plasmídeo, os outros por mutações.

Tetraciclinas 
As bactérias se tornam resistentes as tetraciclinas por aquisição de plasmídeos de resistência. Nos plasmídeos de resistência estão genes que produzem proteínas enzimáticas que metabolizam os antibióticos. 

Cloranfenicol 
A resistência bacteriana ao cloranfenicol é feita pela enzima cloranfenicol-acetil-tranferase (CACT), fazendo a droga perder afinidade pelo seu alvo.

Eritromicina 
Pode ocorrer por mutação ou plasmídios de resistência.

Rifamicinas e quinilônicos 
Ocorre devido a mutações que alteram as enzimas RNA polimerases e girases, fazendo com que as enzimas não mais se combinem com os dois grupos de drogas.

Sulfonamidas e trimetoprim 
A resistência bacteriana as sulfonamidas pode ser por mutação ou por plasmídios de resistência. A resistência ao trimetoprim é causada por plasmídeo.

Glicopeptídeos 
Uma enzima que permite que o estágio final da ligação bloqueado pela ação das drogas seja então concluído é produzida por enterococos resistentes.

Locais de ação dos antibióticos 

Locais de ação dos diferentes tipos de antibióticos na célula bacteriana

1. Inibição da duplicação do cromossomo bacteriano ( impede a reprodução do microrganismo) ou da transcrição do DNA em RNA mensageiro (fonte de informação para a síntese proteica). Ex. Quinolonas (norfloxacino, ciprofloxacino).

2. Há antibióticos que imitam substâncias usadas pela célula bacteriana (metabólitos) e se ligam a enzimas, inibindo-as. Ex. Trimetoprina e sulfas (inibem a produção de ácido fólico, essencial ao crescimento bacteriano; o ser humano não produz ácido fólico, e o obtém da alimentação).

3. Há antibióticos que modificam a permeabilidade da membrana plasmática da bactéria, fazendo com que metabólitos importantes sejam perdidos através dela. Ex.: Polimixina B, Daptomicina.

4. Há antibióticos que atuam inibindo a síntese de proteínas bacterianas. Como existe uma diferença estrutural entre os ribossomos de bactérias e os de humanos, esses medicamentos não afetam a produção proteica humana.  Ex,: Cloranfenicol, eritromicina, azitromicina, neomicina, tetraciclina, gentamicina.

5. A parede celular é uma estrutura relativamente rígida, formada por peptidoglicano (mureina), que envolve a membrana plasmática das bactérias. Há antibióticos que impedem a formação completa do peptidoglicano, o que acarreta a lise da célula bacteriana. Ex. Penicilina, amoxicilina, ampicilina, cefalosporina, vancomicina, bacitracina.

6. Atuam sobre os ribossomos – subunidade 30S: Aminoglicosídeos e tetraciclinas. Subunidade 50S: Cloranfenicol, lincomicina, clindamicina, eritromicina.

As bactérias podem ser classificadas como sensíveis ou resistentes aos antimicrobianos (medicamentos usados para o combate às bactérias). 
A resistência pode ser natural ou adquirida. Na natural, todas as amostras de uma espécie possuem essas características, e na adquirida, parte das amostras é resistente e parte é sensível. A aquisição de resistência por uma célula bacteriana sensível é decorrência de uma alteração genética que se expressa bioquimicamente. O antimicrobiano não induz a resistência, mas é um agente selecionador dos mais resistentes existentes no meio de uma população.

Classificação dos antibióticos quanto a origem

1) Antibióticos naturais

Antibióticos produzidos a partir de fungos, por ex.:

Penicillium – Penicilina

Streptomyces – Tetraciclina

Cephalosporium – Cefalosporinas

2) Semi-sintéticos

Penicilinas e Cefalosporinas semi-sintéticas

3) Sintéticos

Clroranfenicol 

Quanto ao espectro de ação

Predominantes contra bactérias Gram-positivas 
Penicilinas, cefalosporinas, eritromicina etc.

Predominantes contra bactérias Gram-negativas  
Neomicina, gentamicina, estreptomicina etc.

Amplo espectro 
Cloranfenicol, ampicilina, tetraciclina, rifampicina.

Predominante contra micobactérias  
Ciclocerina, canamicina

Mecanismo de ação dos antibióticos 

Bactericidas Bacteriostáticos

Por exemplo, na área de saúde, é conveniente classificar produtos bactericidas e bacteriostáticos como desinfetantes, antissépticos ou antibióticos. Antissépticos são produtos que podem ser utilizados em corpos humanos ou animais (pele, mucosa, etc.) e agem em tecidos vivos para evitar infecções, sépsis ou putrefação. Antibióticos, por sua vez, são antimicrobianos utilizados no tratamento e prevenção de infecções bacterianas. Ambos antissépticos e antibióticos podem assumir funções bactericidas, eliminando a população de bactérias, ou bacteriostáticas, inibindo o crescimento bacteriano para que o sistema imunológico do corpo destrua a ameaça.

Desinfetantes são agentes antimicrobianos que são aplicados a superfícies de objetos (não vivos) para destruir microrganismos vivendo nesses objetos. A aplicação de agentes desinfetantes antimicrobianos a superfícies de hospitais e clínicas é de suma importância para evitar a contaminação e infecções hospitalares. De acordo com o Centro de Controle de Doenças americano, pelo menos 23.000 pessoas morrem por ano devido a infecções hospitalares nos Estados Unidos. Entre os mais conhecidos produtos desinfetantes, podemos citar álcool de cozinha (etanol), água sanitária (hipoclorito de sódio), água oxigenada e prata coloidal. Alternativamente, nanopartículas de prata podem ser impregnadas em superfícies hospitalares, como plásticos (corrimãos, macas, etc.), cerâmicos (chão, paredes, instalações sanitárias) ou metais (instrumentos, camas), com efeito bactericida perene.

Resumindo, antibióticos bactericidas são medicamentos que matam de forma direta os seus alvos (bactérias), inibindo, por exemplo, enzimas que desempenham um papel fundamental para que a célula bacteriana permaneça viva, como enzimas que são responsáveis pela síntese da parede bacteriana. EX: Cefalosporinas. Já os antibióticos bacteriostáticos não destroem diretamente as bactérias,no entanto eles interferem de maneira negativa no metabolismo bacteriano, interrompendo ou até mesmo inibindo o seu crescimento e multiplicação. EX: Tetraciclina, Clorafenicol.

Local de ação dos antibióticos 

ou antibacterianos 

Inibidores da respiração ou fosforilação 

Inibidores da síntese de mucopeptídeos da parede celular; 

inibidores que agem sobre a membrana plasmática 

Polipeptídeos Ionóforos poliênicos; 

inibidores da síntese dos ácidos nucléicos; 

inibidores da síntese protéica.

Modo de ação dos antibióticos ou antibacterianos

Antibacterianos que atuam na parede celular 

Antibacterianos que atuam na membrana plasmática; 

Antibacterianos que atuam no citoplasma: RNA; DNA 

Antibacterianos que atuam no metabolismo intermediário;

Antibacterianos que atuam no nível da parede celular da bactéria  

A Parede celular regula a pressão osmótica, divisão celular  formação do septo.

A parede celular da bactéria é formada por peptideoglicano. A penicilina e outros antibióticos impedem a síntese completa desse composto, consequentemente enfraquecendo a parede celular e a célula sofre lise. Como as células humanas não possuem peptideoglicano, a penicilina possui baixa toxicidade para a célula do hospedeiro. 
A síntese dos componentes do peptideoglicano é afetada por antibióticos 
β-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas). 

Antibacterianos que atuam sobre a membrana plasmática 

Existem vários antibióticos, especialmente os polipeptídicos que promovem alterações na permeabilidade da membrana plasmática. As polimixinas rompem os fosfolipídios, destruindo a característica normal de permeabilidade da membrana, deixando escapar substâncias essenciais das células, causando morte celular. Os antibióticos que agem na membrana plasmática possuem grupamentos básicos (NH3+) e uma cadeia lateral de ácidos graxos. O ácido graxo, quando alcança a membrana plasmática, mergulha na sua parte lipídica e a porção básica permanece na superfície da célula bacteriana. Essa disposição das moléculas provoca a desorganização da membrana, resultando na saída dos componentes celulares (água, aminoácidos, açúcares etc) causando a morte da bactéria. 

Antibacterianos que alteram a permeabilidade da membrana 

Antibióticos ionóforos: causam a disrupção do gradientes de concentração iônica transmembranares permitindo que os íons passem enquanto evitam o contacto com o interior hidrofóbico da membrana (aumentam a permeabilidade a certos íons). O mecanismo de ação dos ionóforos na célula consiste na formação de complexos lipídeo-solúveis dinamicamente reversíveis com uma variedade de cátions mono e divalentes. A translocação de íons e o rompimento de gradientes iônicos são responsáveis pelos efeitos terapêuticos e tóxicos dos ionóforos.

Antibacterianos que atuam no  nível do citoplasma

Antibacterianos que atuam no nível dos ribossomos subunidade 30S:  

Aminoglicosídeos e tetraciclinas 

Antibacterianos que atual no nível do ribossomos subunidade 50S: 

Cloranfenicol, lincomicina, clindamicina, eritromicina. 

Antibacterianos que atuam sobre o DNA

Metronidazol, derivados quinolônicos, Rifampicinas 

Antibacterianos que atuam no nível do metabolismo intermediário

Sulfonamidas e trimetoprima

DOENÇAS BACTERIANAS

Bibliografia 

Revista Ciencia Hoje, Vol. 44/Setembro 2009/pág. 09

Luiz Rachid Trabulsi e Flavio Alterthum. Microbiologia, São Paulo: Atheneu, 2008.

Chan, E. C. S. Krieg, Noel R. Pelczar Jr. Microbiologia. São Paulo: Pearson, 1997.

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http://www.infoescola.com/farmacologia/mecanismos-de-acao-dos-antibioticos/ (visitado em 22/III/2017)

http://tnsolution.com.br/2015/11/18/bactericida-vs-bacteriostatico/
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http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-736X2009000300001 
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http://www.infoescola.com/farmacologia/acao-das-drogas-antimicrobianas/

http://www.scielo.br/pdf/pvb/v29n3/01.pdf

https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/ciencias-da-natureza/biologia/como-os-antibioticos-combatem-as-bacterias/