Inhibidores de la síntesis de proteínas: Tetraciclinas

Las tetraciclinas son antibióticos antimicrobianos que inhiben los ribosomas bacterianos, que son los orgánulos que fabrican las proteínas.

Los genes se convierten en proteínas en dos pasos: la transcripción y la traducción. Durante la transcripción, un gen específico del ADN se "lee" y se hace una copia llamada ARN mensajero, que es como un plano con instrucciones sobre qué proteína construir.

La traducción también se conoce como síntesis de proteínas, y es cuando unos orgánulos llamados ribosomas ensamblan la proteína a partir de aminoácidos dentro del citoplasma Las células procariotas, como las bacterias, tienen ribosomas más pequeños que las células eucariotas, como las humanas.

Los ribosomas bacterianos están formados por una subunidad 50S y una subunidad 30S que se combinan para formar un ribosoma 70 Los ribosomas eucariotas están formados por una subunidad 60S y una subunidad 40S que forman un ribosoma 80S.

Como estas proteínas son diferentes, se pueden crear fármacos que interfieran selectivamente con los bacterianos. Tanto en las células eucariotas como en las procariotas, la síntesis de proteínas implica iniciación, elongación y terminación.

En las bacterias, la iniciación se produce cuando las subunidades 50S y 30S se unen a la secuencia del ARNm para formar un complejo ribosoma-ARNm.

El ARNm sirve de modelo para la proteína que se va a sintetizar. Está hecho de largas secuencias de tres nucleótidos, llamados codones.

El ARN de transferencia, o ARNt, que transporta diferentes aminoácidos puede unirse a estos codones con sus correspondientes anticodone El complejo ribosoma-ARNm completo tiene 3 sitios donde el ARNt puede entrar y unirse.

Se denominan sitios A, o sitio aminoacil, P, o sitio peptidil, y E, o sitio de salida (exit). La elongación comienza cuando el primer ARNt, que lleva un aminoácido de formilmetionina, entra en el sitio P y se une al codón de inicio Esto provoca un cambio conformacional en el ribosoma que desbloquea el sitio A para el siguiente ARNt.

Aquí se produce un proceso llamado corrección de errores en el que solo los ARNt con el anticodón coincidente pueden unirse al codón de ARNm correspondient Después de que el siguiente ARNt se une al sitio A, el aminoácido se separa del ARNt en el sitio P y se une al aminoácido en el sitio A mediante la enzima peptidil transferasa Esta etapa se denomina transpeptidación porque la cadena peptídica se transfiere del ARNt del sitio P al ARNt del sitio A El sitio A tiene la cadena peptídica recién formada colgando de él, mientras que el sitio P tiene un ARNt vacío sin aminoácido En la etapa final de la elongación, el ribosoma se desliza a través del ARNm, y el sitio A se sitúa sobre un nuevo codón, el ARNt que estaba en el sitio A se desliza hacia el sitio P, y el ARNt en el sitio P se desliza hacia el sitio E.

A continuación, se une un nuevo ARNt con el anticodón correspondiente, y el proceso se repite hasta que se sintetiza una cadena peptídica larga llamada proteín Por último, la terminación se produce cuando el ribosoma encuentra un codón de terminación en el ARNm.

No hay anticodones de ARNt que puedan unirse a ellos, por lo que señalan el final de la síntesis de proteínas. Las tetraciclinas se obtuvieron originalmente de las bacterias Streptomyces que habitan en el suelo.

Reciben su nombre de su estructura, que incluye cuatro anillos unidos, por lo que "tetra" significa cuatro, y "ciclinas", anillos.

Las tetraciclinas se unen al sitio A de la subunidad 30s del ribosoma, lo que inhibe la unión de los ARNt al complejo ARNm-ribosoma y detiene la síntesis de proteínas antes de que ésta comience.

Las tetraciclinas se dividen según su duración de acción. Las tetraciclinas de acción corta, como la propia tetraciclina, tienen una semivida de unas 8 horas, y las de acción prolongada, como la doxiciclina y la minociclina, duran 16 horas o más.

Ahora, algunas bacterias desarrollaron enzimas que pueden descomponer las tetraciclinas, o tienen proteínas en su membrana que podrían bombear el medicament Así, desarrollamos glicilciclinas como la tigeciclina, que son tetraciclinas modificadas con una cadena lateral extra de dimetilgliclamido.

Esto impide que se unan a las proteínas y enzimas bacterianas para que puedan superar los mecanismos de defensa de las bacterias.

La administración de las tetraciclinas suele ser tópica u oral, pero la tigeciclina es sólo intravenosa. Si se utilizan por vía oral, las tetraciclinas no deben tomarse con los alimentos porque se unen fácilmente al magnesio, el hierro, el aluminio y el calcio, y la molécula resultante no puede absorberse.

Por ello, las tetraciclinas no se administran a pacientes que toman suplementos de hierro y calcio, así como antiácidos, que pueden contener sales de aluminio.

Las tetraciclinas son de amplio espectro, lo que significa que pueden atacar a una gran variedad de bacterias Gram positivas y negativas Suelen utilizarse para tratar el acné grave o la neumonía adquirida en la comunidad.

Las tetraciclinas también tienden a acumularse dentro de las células humanas, lo que las hace útiles para tratar patógenos intracelulares.

Entre las bacterias intracelulares más comunes se encuentran el micoplasma pneumoniae, que causa la neumonía atípica o ambulante, y la Chlamydia trachomatis, que causa la clamidi Entre las enfermedades menos comunes se encuentran las transmitidas por garrapatas, como la fiebre maculosa de las montañas rocosas por especies de rickettsias, la fiebre del conejo o la tularemia por Francisella tularensis, y la fiebre Q, que se transmite más comúnmente por la inhalación de partículas fecales de animales de granja que contienen Coxiella burnetii.

En el caso de la enfermedad de Lyme, causada por garrapatas portadoras de Borrelia burgdorferi, la doxiciclina es el medicamento de elección.

También puede administrarse para prevenir el paludismo, que es un protozoo parasitario que infecta las células sanguíneas y los hepatocit Tanto la doxiciclina como la tigeciclina también son efectivas contra el SARM, un bicho notoriamente duro que resiste muchos antibióticos comunes.

En cuanto a los efectos secundarios, las tetraciclinas provocan fototoxicidad, por lo que los pacientes son mucho más propensos a sufrir quemaduras solares, y acúfenos o zumbidos en el oíd También pueden acumularse en los dientes y los huesos, lo que provoca una decoloración permanente de los dientes y un retraso en el crecimiento de los huesos Esto es especialmente importante en los niños menores de ocho años y en las mujeres embarazadas o en periodo de lactancia, donde estos medicamentos están contraindicados Los productos metabólicos de la tetraciclina son nefrotóxicos y pueden causar el síndrome de Fanconi, en el que hay una reabsorción inadecuada en los túbulos renales proximales.

Las tetraciclinas tampoco son muy estables, y su uso después de la fecha de caducidad puede provocar una insuficiencia hepática Otros efectos secundarios son inespecíficos e incluyen molestias estomacales, diarrea y, en raras ocasiones, reacciones alérgicas A modo de recordatorio, se ofrece una regla nemotécnica sencilla y divertida que ayudará a memorizar y retener fácilmente todos estos datos farmacológicos.

Ya que hablamos de "ciclinas", hagamos una loca carrera de bicicletas. Ahora el medicamento de acción corta de esta clase es la tetraciclina, así que tengamos un par de gemelos montando una bicicleta de 4 ruedas en el último lugar Más adelante, están los medicamentos de acción prolongada, así que tenemos un minotauro en bicicleta para la minociclina, y un médico en bicicleta para la doxiciclina.

El tigre de la tigeciclina se adelanta a los demás, y va en una moto de ala delta muy modificada, ya que es una glicilciclina que permite a la tigeciclina deslizarse fácilmente sobre el mecanismo de defensa bacteriano.

Para los bichos tratados por estos medicamentos, utilicemos a los espectadores de la carrera. En primer lugar, las tetraciclinas se utilizan habitualmente para tratar el acné, por lo que hay un adolescente con muchos granos.

Su abuela en silla de ruedas también está allí con una máscara de oxígeno para representar la neumonía adquirida en la comunidad, que es común en las residencias de ancianos.

A continuación tenemos los bichos intracelulares, así que vamos a acordar un área para estos tipos. Hay un joven excursionista que también lleva una mascarilla de oxígeno, ya que la neumonía al caminar es común en los adultos jóvenes Se sube a una almeja gigante (en inglés: a giant clam), que representa la clamidia, para tener una mejor visión.

A continuación están las enfermedades transmitidas por garrapatas, así que tengamos un alpinista con una camisa de lunares rojos, para la fiebre maculosa de las montañas rocosas.

Trajo a su conejo francés de mascota para la fiebre del conejo que es causada por la Francisella. Su novia lleva una peluca morena (en inglés: a brunette wig) para C.

burnetii, y una camiseta con una Q gigante para representar la fiebre Q. Le lanza una cuña gigante de cal (en inglés: lime) al médico, ya que la doxiciclina es el tratamiento de primera línea para la enfermedad de Lyme, pero el médico se distrae de los enjambres de mosquitos que le persiguen y que representan el paludismo.

Finalmente el médico está a punto de atropellar a un pobre explorador de Marte (en inglés: Mars) por el SARM (en inglés: MRSA), que ya fue atropellado por el tigre, porque ambos medicamentos son eficaces contra él.

Para los efectos secundarios, podemos utilizar el árbitro de la carrera. Se quedó dormido en su silla, y su piel está bastante quemada por el sol para representar la fototoxicidad.

En sus brazos, hay un bebé que llora con grandes dientes amarillos y brazos muy cortos para ayudarle a recordar que las tetraciclinas se acumulan en los dientes y los huesos, y que no deben ser utilizadas por mujeres embarazadas o niños.

Hay un ventilador (en inglés: fan) eléctrico en las rodillas del árbitro dormido para el síndrome de Fanconi. Como la carrera está a punto de terminar, su despertador está sonando, lo que representa el acúfeno.

A su lado está su almuerzo a medio comer, que es un plato de hígado podrido que ha estado demasiado tiempo al sol. Esto representa la hepatotoxicidad causada por las tetraciclinas caducadas.

##Resumen Como breve resumen... Las tetraciclinas son antibióticos que impiden la síntesis de proteínas al unirse a la subunidad 30s de los ribosomas bacterianos e impedir la unión del ARN Son de amplio espectro y se utilizan para tratar muchas infecciones comunes por bacterias Gram negativas y positiva Como se acumulan en nuestras células, son muy eficaces contra las bacterias intracelulares como Chlamydia Los efectos secundarios de las tetraciclinas incluyen fototoxicidad, acúfenos, manchas en los dientes, retraso en el crecimiento de los huesos, nefrotoxicidad y hepatotoxicidad.

Está contraindicado durante el embarazo, la lactancia y en niños menores de 8 años.