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TEMA 51. ANTIBIÓTICOS
fid
BETA-LACTÁMICOS
en
Los antibióticos beta-lactámicos (B-lactámicos) constituyen el grupo de antibióticos más
ci
utilizado en la terapéutica antiinfecciosa. Han evolucionado históricamente ampliando su
al
espectro desde bacterias Gram-positivas (G+) hacia bacterias Gram-negativas (G-) y
microorganismos anaerobios.
1. ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN
1.1. Penicilinas
● Estructura básica: Formada por la unión de un anillo beta-lactámico más un
anillo tiazolidínico, lo que constituye el núcleo penam. La cadena lateral determina
las características antibacterianas y farmacocinéticas de las diversas penicilinas.
● Clasificación:
○ Penicilinas naturales: Penicilina G sódica (se degrada con el jugo ácido del
estómago, por lo que su uso es exclusivamente parenteral; se puede asociar
a procaína para retardar su absorción). Sus derivados menos solubles se
administran por vía intramuscular (IM). Penicilina V (Fenoximetilpenicilina):
presenta mayor estabilidad en medio ácido, lo que permite su administración
por vía oral.
○ Penicilinas antiestafilocócicas: Meticilina y Cloxacilina. Son resistentes a
las penicilinasas ( $\beta$-lactamasas estafilocócicas).
○ Aminopenicilinas: Ampicilina y Amoxicilina. Presentan actividad frente a
diversos gérmenes Gram-negativos y mejoran la absorción oral.
○ Penicilinas antipseudomonas: Uso exclusivamente parenteral. Destacan
las carboxipenicilinas y ureidopenicilinas (ej. Piperacilina).
1.2. Cefalosporinas
● Estructura básica: Anillo beta-lactámico unido a un anillo de dihidrotiazina
(núcleo cephem).
● Relación estructura-actividad:
1. Las modificaciones estructurales en la posición C_3 modifican el
comportamiento farmacocinético. La presencia del grupo 1-metiltiotetrazol en
C_3 se relaciona con efectos adversos concretos: alteraciones de la
coagulación e intolerancia al alcohol (efecto disulfiram).
2. Las modificaciones en C_7 modifican la actividad antibacteriana.
● Origen y Generaciones: Se obtuvieron originalmente del hongo Cephalosporium.
Se clasifican en 5 generaciones según su potencia, amplitud del espectro
antibacteriano y estabilidad frente a las beta-lactamasas:
1. Primera generación: Espectro dirigido principalmente a G + y algunos G-.
Ejemplo: Cefazolina, Cefadroxilo.
2. Segunda generación: Espectro ampliado hacia G- manteniendo actividad
frente a G +. Ejemplos: Cefuroxima, Cefoxitina.
, C
on
3. Tercera generación: Espectro muy amplio frente a G- (incluyendo en
fid
algunos casos Pseudomonas aeruginosa) y menor actividad relativa frente a
G +. Ejemplos: Ceftriaxona, Cefotaxima.
4. Cuarta generación: Espectro amplio y mixto frente a G + y G-. Ejemplo:
en
Cefepima.
5. Quinta generación: Espectro frente a cepas resistentes como S. aureus
ci
resistente a meticilina (SARM) y enterobacterias. Ejemplos: Ceftarolina
al
(asociada en ocasiones a avibactam, inhibidor de betalactamasas) y
Ceftolozano (asociado a tazobactam, activo frente a Pseudomonas y
enterobacterias productoras de beta-lactamasas).
1.3. Otros Beta-Lactámicos
● Monobactámicos: Poseen únicamente el anillo beta-lactámico aislado, al cual se
unen diferentes radicales que les confieren alta resistencia a las beta-lactamasas.
Tienen un espectro exclusivo frente a bacterias Gram-negativas aerobias (no actúan
frente a G+ ni anaerobios). Ejemplo: Aztreonam.
● Carbapenémicos: Destacan por su elevadísima resistencia a las beta-lactamasas y
su amplio espectro. Ejemplos: Imipenem, Meropenem y Ertapenem. Son de uso
parenteral. El Imipenem es metabolizado y degradado a nivel renal por la enzima
dehidropeptidasa-1 (DHP-1), por lo que se coadministra obligatoriamente con
Cilastatina (un inhibidor de dicha enzima).
● Inhibidores de Betalactamasas: Tienen una estructura similar al anillo
beta-lactámico pero carecen de actividad antibacteriana propia intrínseca. Al
inactivar irreversiblemente las enzimas beta-lactamasas bacterianas, conservan y
restauran la actividad del antibiótico al que se acompañan. Destacan: Ácido
clavulánico, Sulbactam, Tazobactam y Avibactam.
2. MECANISMO DE ACCIÓN
● Inhibición de la pared celular: Inhiben la síntesis del peptidoglicano mediante la
inhibición de las PBP (Penicillin-Binding Proteins o proteínas fijadoras de penicilina).
Al bloquear la reacción de transpeptidación, impiden la correcta formación de la
pared bacteriana.
● Efecto bactericida tiempo-dependiente: Su eficacia terapéutica depende del
tiempo durante el cual las concentraciones del fármaco superan la Concentración
Mínima Inhibitoria (CMI), por lo que es fundamental respetar estrictamente los
intervalos posológicos.
● Afinidad por PBP: La afinidad de los beta-lactámicos varía según el tipo de PBP
(enzimas que catalizan el enlace peptídico entre los aminoácidos del peptidoglicano
y ejercen actividad transpeptidasa, endopeptidasa o carboxipeptidasa).
● Limitaciones: Son ineficaces frente a bacterias intracelulares (al no penetrar
adecuadamente en la célula huésped), micobacterias o microorganismos
desprovistos de pared celular (como Mycoplasma).
● Efecto autolítico: La unión a las PBP activa además enzimas autolíticas endógenas
de la propia bacteria que provocan la lisis celular.
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TEMA 51. ANTIBIÓTICOS
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BETA-LACTÁMICOS
en
Los antibióticos beta-lactámicos (B-lactámicos) constituyen el grupo de antibióticos más
ci
utilizado en la terapéutica antiinfecciosa. Han evolucionado históricamente ampliando su
al
espectro desde bacterias Gram-positivas (G+) hacia bacterias Gram-negativas (G-) y
microorganismos anaerobios.
1. ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN
1.1. Penicilinas
● Estructura básica: Formada por la unión de un anillo beta-lactámico más un
anillo tiazolidínico, lo que constituye el núcleo penam. La cadena lateral determina
las características antibacterianas y farmacocinéticas de las diversas penicilinas.
● Clasificación:
○ Penicilinas naturales: Penicilina G sódica (se degrada con el jugo ácido del
estómago, por lo que su uso es exclusivamente parenteral; se puede asociar
a procaína para retardar su absorción). Sus derivados menos solubles se
administran por vía intramuscular (IM). Penicilina V (Fenoximetilpenicilina):
presenta mayor estabilidad en medio ácido, lo que permite su administración
por vía oral.
○ Penicilinas antiestafilocócicas: Meticilina y Cloxacilina. Son resistentes a
las penicilinasas ( $\beta$-lactamasas estafilocócicas).
○ Aminopenicilinas: Ampicilina y Amoxicilina. Presentan actividad frente a
diversos gérmenes Gram-negativos y mejoran la absorción oral.
○ Penicilinas antipseudomonas: Uso exclusivamente parenteral. Destacan
las carboxipenicilinas y ureidopenicilinas (ej. Piperacilina).
1.2. Cefalosporinas
● Estructura básica: Anillo beta-lactámico unido a un anillo de dihidrotiazina
(núcleo cephem).
● Relación estructura-actividad:
1. Las modificaciones estructurales en la posición C_3 modifican el
comportamiento farmacocinético. La presencia del grupo 1-metiltiotetrazol en
C_3 se relaciona con efectos adversos concretos: alteraciones de la
coagulación e intolerancia al alcohol (efecto disulfiram).
2. Las modificaciones en C_7 modifican la actividad antibacteriana.
● Origen y Generaciones: Se obtuvieron originalmente del hongo Cephalosporium.
Se clasifican en 5 generaciones según su potencia, amplitud del espectro
antibacteriano y estabilidad frente a las beta-lactamasas:
1. Primera generación: Espectro dirigido principalmente a G + y algunos G-.
Ejemplo: Cefazolina, Cefadroxilo.
2. Segunda generación: Espectro ampliado hacia G- manteniendo actividad
frente a G +. Ejemplos: Cefuroxima, Cefoxitina.
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3. Tercera generación: Espectro muy amplio frente a G- (incluyendo en
fid
algunos casos Pseudomonas aeruginosa) y menor actividad relativa frente a
G +. Ejemplos: Ceftriaxona, Cefotaxima.
4. Cuarta generación: Espectro amplio y mixto frente a G + y G-. Ejemplo:
en
Cefepima.
5. Quinta generación: Espectro frente a cepas resistentes como S. aureus
ci
resistente a meticilina (SARM) y enterobacterias. Ejemplos: Ceftarolina
al
(asociada en ocasiones a avibactam, inhibidor de betalactamasas) y
Ceftolozano (asociado a tazobactam, activo frente a Pseudomonas y
enterobacterias productoras de beta-lactamasas).
1.3. Otros Beta-Lactámicos
● Monobactámicos: Poseen únicamente el anillo beta-lactámico aislado, al cual se
unen diferentes radicales que les confieren alta resistencia a las beta-lactamasas.
Tienen un espectro exclusivo frente a bacterias Gram-negativas aerobias (no actúan
frente a G+ ni anaerobios). Ejemplo: Aztreonam.
● Carbapenémicos: Destacan por su elevadísima resistencia a las beta-lactamasas y
su amplio espectro. Ejemplos: Imipenem, Meropenem y Ertapenem. Son de uso
parenteral. El Imipenem es metabolizado y degradado a nivel renal por la enzima
dehidropeptidasa-1 (DHP-1), por lo que se coadministra obligatoriamente con
Cilastatina (un inhibidor de dicha enzima).
● Inhibidores de Betalactamasas: Tienen una estructura similar al anillo
beta-lactámico pero carecen de actividad antibacteriana propia intrínseca. Al
inactivar irreversiblemente las enzimas beta-lactamasas bacterianas, conservan y
restauran la actividad del antibiótico al que se acompañan. Destacan: Ácido
clavulánico, Sulbactam, Tazobactam y Avibactam.
2. MECANISMO DE ACCIÓN
● Inhibición de la pared celular: Inhiben la síntesis del peptidoglicano mediante la
inhibición de las PBP (Penicillin-Binding Proteins o proteínas fijadoras de penicilina).
Al bloquear la reacción de transpeptidación, impiden la correcta formación de la
pared bacteriana.
● Efecto bactericida tiempo-dependiente: Su eficacia terapéutica depende del
tiempo durante el cual las concentraciones del fármaco superan la Concentración
Mínima Inhibitoria (CMI), por lo que es fundamental respetar estrictamente los
intervalos posológicos.
● Afinidad por PBP: La afinidad de los beta-lactámicos varía según el tipo de PBP
(enzimas que catalizan el enlace peptídico entre los aminoácidos del peptidoglicano
y ejercen actividad transpeptidasa, endopeptidasa o carboxipeptidasa).
● Limitaciones: Son ineficaces frente a bacterias intracelulares (al no penetrar
adecuadamente en la célula huésped), micobacterias o microorganismos
desprovistos de pared celular (como Mycoplasma).
● Efecto autolítico: La unión a las PBP activa además enzimas autolíticas endógenas
de la propia bacteria que provocan la lisis celular.
