Inhibidores de la síntesis de la pared celular: Cefalosporinas

Chapters:

Ver video solo

Introduction0:00–0:29

Las cefalosporinas son antibióticos que recibieron su nombre de un moho conocido como Cephalosporium, del que se extrajeron originalmente.
Pertenecen al grupo farmacológico de los antibióticos betalactámicos. Lo que todos los betalactámicos tienen en común es un anillo betalactámico en su estructura, que les da su nombre, y también el mecanismo de acción, que es la inhibición de la síntesis de la pared celular en las bacteri El cuerpo humano está formado por células eucariotas.

Physiology0:29–1:57

Las bacterias pertenecen a un tipo diferente de células, llamadas procariotas. Desde el exterior hasta el interior, tienen una cápsula viscosa formada por polisacáridos.
La mayoría de los procariotas tienen una pared celular. La pared celular es una capa estructural que encapsula a las bacterias y les ofrece soporte estructural y protección, como una armadura.
También ofrece algunas capacidades de filtrado, ya que no todo puede pasar libremente a través de ella. Por último, en el interior hay una membrana celular bastante estándar.
Si algo le ocurriera a esta pared, como que su síntesis se detuviera por cualquier causa, la esperanza de vida de la célula sería la de un copo de nieve en el Sahar Y eso es exactamente lo que esperamos hacer.
Las paredes celulares de las bacterias están formadas por una sustancia llamada peptidoglicano o mureína. El peptidoglicano es una estructura tridimensional muy fuerte, parecida a un entramado cristalino, compuesta por "hebras" largas de aminopolisacáridos que discurren en paralelo.
Están formados por segmentos de N-acetilglucosamina, o NAG, y de ácido N-acetilmurámico, o NAM, en un patrón alterno: NAG, NAM, NAG, NAM, y así sucesivamente, como un collar de perlas.
Estas hebras también están entrecruzadas por cadenas cortas de cuatro a cinco aminoácidos, o tetrapéptidos, que sobresalen de las subunidades NAM.
Esos pentapéptidos se extienden y se unen a las cadenas de pentapéptidos de las hebras vecinas, para conseguir estabilidad estructural, un subproceso conocido como transpeptidación.
Todo esto es posible gracias a unas enzimas llamadas DD-transpeptidasas, que también son más conocidas como proteínas de unión a la penicilina, o PBP.
Estas enzimas están muy especializadas en captar y sostener dos extremos de pentapéptidos y fusionarlos, creando un enlace estable entre las dos cadenas de polisacáridos, lo que crea esencialmente el pept idoglicano.
Si se imagina la enzima como una "cerradura", la cadena de pentapéptidos sería una llave que encaja perfectamente y permite que la enzima haga su trabajo En esencia, todos los antibióticos betalactámicos, como las cefalosporinas, se parecen en cierto modo a las cadenas de tetrapéptido Dentro de la bacteria, las enzimas PBP se unen por error a la molécula del antibiótico betalactámico en lugar de a un tetrapéptido y se adhieren al interior de la PBP para siempre, como un chicle en el ojo de la cerradura que la inutiliza de forma permane A medida que se desactivan cada vez más PBP, la reticulación no se produce y la pared se vuelve débil e inestable.

Mechanism of Action1:57–2:34

Si las bacterias afectadas intentan dividirse, su pared celular se colapsa y mueren. Algunas bacterias han desarrollado resistencia a los antibióticos betalactámicos.

Antibiotic Resistance2:34–4:00

El más notable es Staphylococcus aureus, que desarrolló una enzima llamada betalactamasa o penicilinasa que rompe el anillo betalactámico dentro del antibiótico, haciéndolo ineficaz.
En respuesta, empezamos a añadir inhibidores de la betalactamasa, como el ácido clavulánico, que se unen a las betalactamasas y las inactivan, como el chicle en el ojo de la cerradura.
Otro abordaje fue crear nuevos tipos de antibióticos betalactámicos, como la meticilina, que tiene una gran cadena lateral que no "encaja" en el ojo de la cerradura de la betalactamasa Funcionaban bastante bien, hasta que algunos Staphylococcus aureus desarrollaron mutaciones del sitio de la PBP que cambiaron la forma del ojo de la cerradura.
Por lo tanto, aunque las enzimas betalactamasas no puedan descomponer estos antibióticos, no encajarán en la enzima PBP, por lo que no funcionarán.
Estas bacterias se llaman Staphylococcus aureus resistente a meticilina, o SARM. Esto supone un gran problema porque hace que los SARM sean prácticamente intratables con los antibióticos betalactámicos.
Para tratar los SARM, se recurre a los llamados antibióticos de reserva pertenecientes a los antibióticos glucopéptidos, como la vancomicina y la teicoplanina Pero incluso eso podría llegar a su fin, ya que los SARM también están desarrollando resistencia a la vancomicina, convirtiéndose en SARV.

Classification4:00–4:38

Las cefalosporinas son un grupo de antibióticos muy versátiles, y continuamente se descubren nuevos miembros de la famili Las cefalosporinas se suelen clasificar en "generaciones" sueltas, en función de su perfil de uso, o lo que es lo mismo, contra qué son eficaces.
Es importante saber que las generaciones no están relacionadas con la "edad". Actualmente existen cinco generaciones de cefalosporinas; la 1ª generación tiene el espectro más estrecho y se utiliza principalmente para tratar bacterias Gram positivas, y en general, cada generación sucesiva amplía el espectro para tratar una mayor variedad de bacterias.
Ahora se ofrece una regla nemotécnica sencilla y divertida que le ayudará a memorizar y retener fácilmente todos estos datos farmacológicos.

Memory Palace4:38–5:08

Imaginemos un complejo de apartamentos con tres habitaciones en fila. La primera habitación está bastante deteriorada y los inquilinos representan la 1ª y 2ª generación.
La segunda habitación es bastante normal, y los inquilinos representan a la 3ª y 4ª generación, que son de amplio espectro.
La habitación más elegante representa la 5ª generación, que es de amplio espectro y podría tratar los SARM. Así pues, las cefalosporinas de 1ª generación, como la cefalexina y la cefazolina, son útiles contra las bacterias Gram positivas.

First Generation Cephalosporins5:08–5:45

Son eficaces contra los estreptococos y los estafilococos que causan infecciones cutáneas, y también se toman de forma profiláctica para prevenir las infecciones que pueden producirse en las intervenciones quirúrgicas.
Sin embargo, solo son eficaces contra los estafilococos que aún no han "desarrollado" betalactamasas. También son eficaces contra algunas bacterias Gram negativas que causan infecciones de las vías urinarias, como Proteus mirabilis, Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae.

Memory Palace5:45–6:38

Volvamos a la regla mnemotécnica del complejo de apartamentos. En un lado de la habitación destartalada están las cefalosporinas de 1ª generación, representadas por Alejandro Magno (cefalexina), tocando el violín (cefazolina).
Como lo hace fatal, hay mucha gente quejándose, lo que representa la bacteria. En primer lugar, hay un manifestante que sostiene una pancarta de protesta (Proteus), a continuación hay un border collie molesto por la E.
coli y luego hay una persona muy enfadada que lleva un gran garrote (en inglés: club) (Klebsiella) Los tres esperan junto al baño porque causan infecciones de las vías urinarias.
La última persona es un cirujano, que representa la profilaxis quirúrgica, y se rasca por todas partes porque tiene infecciones cutáneas A continuación, están las cefalosporinas de 2ª generación, que incluyen el cefaclor, el cefprozilo, la cefuroxima, el cefotetán y la cefoxitina.

Second Generation Cephalosporins6:38–7:25

Estos fármacos son como una mejora de las cefalosporinas de 1ª generación. En primer lugar, son más resistentes a la betalactamasa.
En segundo lugar, tienen una eficacia comparable para el tratamiento de las bacterias Gram positivas, y cubren más bacterias Gram negativas Entre ellas se encuentran Haemophilus influenzae, Serratia marcescens, Enterobacter aerogenes y algunas especies de Neisseria.
Además, el cefotetán y la cefoxitina son las únicas cefalosporinas que pueden tratar las bacterias anaerobias, como Bacteroides fragilis, que causan peritonitis.

Memory Palace7:25–8:42

Volviendo a la regla mnemotécnica. Pondremos las cefalosporinas de 2ª generación en el otro lado de la habitación deteriorada.
Estos fármacos están representados por un halcón (en inglés: falcon) (cefaclor) con un abrigo de pelo (en inglés: furry coat) (cefuroxima) que se está comiendo un pretzel gigante (cefprozil Tiene un zorro (en inglés: fox) como mascota (cefoxitina) que se asoma desde una taza de té gigante (cefotetán).
En cuanto a las bacterias, recuerde que la 2ª generación puede tratar todas las bacterias cubiertas por la 1ª generación y algunas más En el suelo, hay un murciélago vampiro muy pequeño por la hemofilia, ya que hemo significa sangre y philus significa que le gusta.
Añadamos también un pequeño monstruo del Lago Ness para la Neisseria. Los dos se pelean por una salchicha que representa a Enterobacter, ya que "entero" significa intestino, que es de lo que están hechas las salchichas.
Para dividirla, utilizan una sierra para Serratia, ya que serrado significa parecido a una sierra. Por último, la cefoxitina y el cefotetán son las únicas cefalosporinas que se utilizan contra las bacterias anaerobias, así que utilicemos una pecera llena de agua para representar un entorno con poco oxígeno.
Podemos poner una bacteria enojada con esteroides para bacteroides. Esto es lo que asusta al zorro y hace que se esconda en la taza de té.

Third Generation Cephalosporins8:42–9:40

Pasamos a las cefalosporinas de la 3ª generación, que incluyen la cefixima, la ceftriaxona, la cefotaxima y la ceftazidima Se trata de antibióticos de amplio espectro que mejoran la actividad contra las Gram negativas a costa de una menor eficacia contra las bacterias Gram positivas Estas cefalosporinas pueden atravesar la barrera hematoencefálica, lo que las convierte en el tratamiento de primera línea para la meningitis bacteriana, que puede estar causada por Haemophilus influenzae, neumococos, meningococos y especies de Neisseria.
Hoy en día, las cefalosporinas de 3ª generación son también el antibiótico de elección contra Neisseria gonorrhoeae resistente a penicilina.
Además, la ceftazidima es eficaz en el tratamiento de Pseudomonas aeruginosa, una bacteria tan resistente que puede encontrarse activa en el desinfectante para manos.
La ceftriaxona es eficaz en el tratamiento de Borrelia burgdorferi, causante de la enfermedad de Lyme. Volvamos a la mnemotecnia.

Memory Palace9:40–10:50

Estamos en la segunda habitación y aquí los fármacos son de amplio espectro. Pongamos muchos libros porque los fármacos de esta habitación pueden llegar al cerebro, como el conocimiento.
Para los fármacos de 3ª generación, aquí vive un mecánico que representa la cefixima (en inglés: to fix = reparar). Está reparando un taxi, que representa la cefotaxima.
El taxi se está reparando porque tiene un hacha (en inglés: ax) con tres cabezas clavada en el parabrisas, por la ceftriaxona Al mecánico le pagaron con una moneda (en inglés: 10 ¢ = a dime) gigante por la ceftazidima.
Para recordar lo que trata esta clase de fármacos, podemos utilizar los recuerdos del instituto del mecánico. En una estantería tiene su casco de fútbol del instituto con el logotipo de una llama para representar la meningitis, y debajo, el gong que tocaba en la banda para representar la gonorrea.
La ceftazidima es especial porque es la única cefalosporina de la 3ª generación que puede tratar las pseudomonas, por lo que si se da la vuelta a la moneda, tiene la cara de la Mona Lisa.
La ceftriaxona puede usarse para tratar la enfermedad de Lyme, que se transmite por garrapatas, así que hagamos que el hacha (en inglés: ax) triangular aplaste una garrapata gigante contra el parabris A continuación, están las cefalosporinas de 4ª generación, que suponen una mejora con respecto a las de 3ª generación y tienen un espectro de actividad aún más amplio.

Fourth Generation Cephalosporins10:50–11:41

El fármaco principal de esta clase es la cefepima, que es tan eficaz contra las bacterias Gram negativas como las cefalosporinas de 3ª generación, y también es comparable a las de 1ª generación para el tratamiento de las infecciones de Gram positivas.
También es eficaz contra las pseudomonas, y además atraviesa la barrera hematoencefálica. La cefepima se utiliza a menudo para tratar las mismas infecciones que las de 3ª generación, como la meningitis.
También es más resistente a las betalactamasas que cualquier otra cefalosporina, por lo que se suele utilizar para tratar las infecciones bacterianas intrahospitalarias La cefepima sigue siendo ineficaz contra los SARM, igual que las demás cefalosporinas.

Memory Palace11:41–12:05

Volviendo a la mnemotecnia, la principal cefalosporina de la 4ª generación en EE. UU.
es la cefepima, que se va a representar por un primate, así que usaremos un gorila. Comparte la habitación con el mecánico, por lo que puede utilizarse para tratar muchas de las mismas infecciones que las de 3ª generación.
Igual que la ceftazidima, es eficaz contra las pseudomonas, así que hagamos que pinte un cuadro de la Mona Lisa, excepto que está en una cama de hospital para representar las infecciones intrahospitalarias.

Fifth Generation Cephalosporins12:05–12:24

Por último, llegamos a la 5ª generación de cefalosporinas. El fármaco principal de esta clase es la ceftarolina.
También es un antibiótico de amplio espectro, pero no atraviesa la barrera hematoencefálica. Es muy importante porque es la única cefalosporina que puede tratar los SARM.

Memory Palace12:24–12:44

Para la mnemotecnia, pasemos a la última habitación, la más bonita. La 5ª generación es tan increíble que se queda con la habitación para ella sola.
Pongamos un niño saltando en un trampolín para representar la ceftarolina. Es muy rico, así que compró el Mars rover para representar los SARM (en inglés: MRSA).

Side effects & Contraindications12:44–13:18

Las reacciones adversas al fármaco relacionadas con las cefalosporinas suelen ser leves e inespecíficas, e incluyen diarrea, náuseas, exantema y sensibilidad en el lugar de la inyección.
Estos fármacos pueden provocar una reacción similar a la del disulfiram; si consume alcohol mientras toma la cefalosporina, la persona puede experimentar náuseas, rubefacción y taquicardi También existe una pequeña probabilidad de reactividad cruzada entre la penicilina y la cefalosporina, por lo que las personas que tomaron penicilina pueden desarrollar una alergia tanto a la penicilina como a la cefalosporina Como última parte de la mnemotecnia pongamos una salida de emergencia en la parte trasera del complejo de ap artamento Hay 2 bolígrafos (en inglés: pens) formando una cruz bloqueando la puerta para representar la reactividad cruzada con la penicilina.

Memory Palace13:18–13:35

Frente a la puerta hay unas cuantas botellas de cerveza vacías para representar la reacción del disulfiram. ##Resumen Como breve resumen...

Review13:35–14:32

Las cefalosporinas son antibióticos bactericidas y miembros de la familia de los antibióticos betalactámicos que inhiben la síntesis de la pared celular.
Existen cinco generaciones de cefalosporinas. Los fármacos de la 1ª generación se utilizan principalmente para tratar infecciones por bacterias Gram positivas, infecciones urinarias, las causadas por algunas bacterias Gram negativas y como profilaxis antes de la cirugía.
Las de la 2ª generación pueden tratar una mayor variedad de bacterias Gram negativas, y algunas son eficaces contra los anaerobios.
Las generaciones 3ª y 4ª son de amplio espectro y atraviesan la barrera hematoencefálica, lo que las convierte en un tratamiento de primera línea para la meningitis bacteriana.
La ceftazidima de la 3ª generación y la cefepima de la 4ª generación también son eficaces contra las pseudomonas. La 5ª generación también es de amplio espectro pero no atraviesa la barrera hematoencefálica.
Es la única clase de cefalosporinas eficaz contra los SARM.

Mind Map14:32–14:39