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Introdução ao tema de antibióticos, sua importância na saúde e na economia, diferentes tipos de antibióticos e suas características, mecanismos de ação e exemplos. O texto aborda agentes antimicrobianos, quimioterápicos, antibióticos, química e semi-sintéticos, espectro de ação, síntese e mecanismos de ação.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Introdução Os antibióticos são produtos de enorme importância não apenas na área de saúde, como também na economia, visto que apenas nos Estados Unidos, cerca de 100.000 toneladas são produzidas anualmente. Embora aproximadamente 8000 substâncias com atividade antimicrobiana sejam conhecidas e, a cada ano, centenas de novas substâncias sejam descobertas, pouquíssimas são efetivamente aproveitadas e utilizadas como agentes antimicrobianos, visto que muitas destas não atendem aos requisitos mínimos para seu emprego terapêutico. Paralelamente, não podemos deixar de mencionar o crescente problema em relação ao surgimento de espécies bacterianas resistentes aos diferentes antibióticos. Este talvez corresponda ao principal desafio dos pesquisadores, visto que a multirresistência vem se tornando diariamente mais disseminada nas populações microbianas, sejam patogênicas ou não. Mais recentemente, outro aspecto que vem sendo cada vez mais levado em consideração refere-se à ocorrência dos biofilmes e sua importância na terapêutica antimicrobiana, pois o conhecimento sobre a ocorrência de biofilmes microbianos em nosso organismo levou a uma quebra do paradigma de tratamento das doenças infecciosas. Certamente, para que os antibióticos possam ser empregados de forma mais eficaz, será necessário um maior conhecimento acerca dos biofilmes formados naturalmente em nosso organismo. Pois, somente a partir da elucidação da ecologia dos biofilmes naturais do homem, teremos maiores chances de tratar de forma adequada as várias doenças infecciosas. Conceitos
1) Inibição da síntese da Parede Celular: estes agentes antimicrobianos correspondem aos mais seletivos, apresentando um elevado índice terapêutico. penicilinas, ampicilina e cefalosporinas: contém em sua estrutura um anel β- lactâmico, que interage com proteínas denominadas PBPs (Penicillin Binding Protein), inibindo a enzima envolvida na transpeptidação, responsável pela ligação entre as cadeias de tetrapeptídeos do peptideoglicano. Com isso, há o impedimento da formação das ligações entre os tetrapeptídeos de cadeias adjacentes de peptideoglicano, ocasionando uma perda na rigidez da parede celular. Acredita-se também que tais drogas podem atuar promovendo a ativação de enzimas autolíticas, resultando na degradação da parede. Mecanismo de ação dos antibióticos β - lactâmicos (Adaptado de Atlas, R.M., Principles of Microbiology, 1997) bacitracina: Interfere com a ação do carreador lipídico que transporta os precursores da parede pela mebrana. Resulta na não formação das ligações entre o NAM e NAG. vancomicina: liga-se diretamente à porção tetrapeptídica do peptideoglicano. É ainda a droga de escolha para linhagens resistentes de S. aureus. 2) Ligação à Membrana Citoplasmática: são agentes antimicrobianos que muitas vezes exibem menor grau de toxicidade seletiva. polimixinas: Ligam-se à membrana, entre os fosfolipídeos, alterando sua permeabilidade (detergentes). São extremamente eficientes contra Gram negativos, pois afetam tanto a membrana citoplasmática como a membrana externa. Ionóforos: Moléculas hidrofóbicas que se imiscuem na Membrana citoplasmática, permitindo a difusão passiva de compostos ionizados para dentro ou fora da célula.
Exemplo de um antibiótico que atua como ionóforo (Adaptado de Atlas, R.M., Principles of Microbiology, 1997) 3) Inibição da síntese de ácidos nucléicos: seletividade variável. Novobiocina: se liga a DNA girase, afetando o desenovelamento do DNA, impedindo sua replicação. quinolonas: Inibem a DNA girase, afetando a replicação, transcrição e reparo. Rifampicina: Ligação à RNA polimerase DNA-dependente, bloqueando a transcrição. 4) Inibição da tradução: São geralmente bastante seletivos. Correspondem a um dos principais grupos de agentes antimicrobianos, uma vez que a síntese protéica corresponde a processo altamente complexo, envolvend várias etapas e diversas moléculas e estruturas. Diferentes etapas da tradução que podem ser afetadas por agentes antimicrobianos (Adaptado de Atlas, R.M., Principles of Microbiology, 1997) estreptomicina e gentamicina: Liga-se à subunidade ribossomal 30S, bloqueando-a e promovendo erros na leitura do mRNA. Interferem com a formação do complexo de iniciação. tetraciclina: Liga-se à subunidade ribossomal 30S (sítio A), impedindo a ligação do aminoacil-tRNA.
Resistência microbiana Este tema tornou-se um motivo de preocupação crescente entre os profissionais da área de saúde, pois a cada ano observamos o aumento de linhagens resistentes aos mais diversos agentes antimicrobianos. A resistência microbiana aos antimicrobianos pode ser de dois tipos:
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