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La envoltura celular bacteriana por lo general consiste en la membrana interna, la pared celular y, en los microorganismos gramnegativos, la membrana externa. La envoltura celular es un objetivo farmacológico clave para los fármacos antibacterianos, incluidos los antibióticos β-lactámicos, glucopéptidos y lipopéptidos, así como otras clases menores (incluidas la bacitracina, descrita más adelante y las polimixinas, descritas en el cap. 59). Los antibióticos β-lactámicos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos y monobactámicos) comparten una estructura común (anillo β-lactámico) y mecanismo de acción (inhibición de la síntesis de la pared celular bacteriana de peptidoglucano). Los β-lactámicos son la clase antibacteriana individual más importante por su amplio y variado espectro de acción, su potencia antibacteriana y su tolerabilidad en general favorable. Por desgracia, la resistencia a β-lactámicos ha aumentado en forma constante, por lo que se requiere el desarrollo de nuevos fármacos que puedan evadir estos mecanismos (p. ej., ceftarolina) o neutralizarlos (p. ej., inhibidores de β-lactamasa). Los glucopéptidos, incluida la vancomicina y los lipopéptidos (daptomicina), representan alternativas terapéuticas importantes para las infecciones por organismos grampositivos.
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Abreviaturas
ESBL: β-lactamasa de espectro ampliado
GI: gastrointestinal
KPC: carbapenemasa de Klebsiella pneumoniae
MIC: concentración mínima inhibidora
MRSA: Staphylococcus aureus resistente a meticilina
MRSE: Staphylococcus epidermidis resistente a meticilina
PBP: proteína transportadora de penicilina
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β-LACTÁMICOS: MECANISMOS DE ACCIÓN
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La pared celular bacteriana está compuesta por peptidoglucano heteropolimérico, que proporciona estabilidad mecánica rígida. Los antibióticos β-lactámicos inhiben el último paso en la síntesis de peptidoglucano. En microorganismos grampositivos, la pared celular tiene un grosor de 50 a 100 moléculas; en las bacterias gramnegativas, tiene solo una o dos moléculas de espesor (fig. 58–1A). El peptidoglucano está compuesto de cadenas de glucano, que son hebras lineales de dos aminoazúcares alternados (N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico) que se enlazan mediante cadenas peptídicas. La formación del precursor del peptidoglucano ocurre en el citoplasma. La síntesis de UDP-acetilmuramil-pentapéptido se completa con la adición de un dipéptido, D-alanil-D-alanina, que se forma por racemización y condensación de L-alanina. El UDP-acetilmuramil-pentapéptido y la UDP-acetilglucosamina se enlazan con la liberación de nucleótidos de uridina para formar un polímero largo. Los enlaces se completan con la reacción de transpeptidación que ocurre fuera de la membrana plasmática (fig. 58–1B).
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