Mecanismos de resistencia en bacterias gram

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  • Publicado : 18 de enero de 2012
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Mecanismos de resistencia en bacterias gram-negativas, y los antibióticos a los que afecta.
Siete mecanismos de resistencia se muestran en la bacteria gram-negativa, con un poco de ser mediada por un plásmido móvil. Estos mecanismos incluyen:
la pérdida de porinas, lo que reduce el movimiento de drogas a través de la membrana celular;
la presencia de β-lactamasas en el espacio periplásmico,que degrada la β-lactámicos;
aumento de expresión de la bomba de salida transmembrana, que expulsa la droga de la bacteria antes de que pueda tener un efecto,
la presencia de enzimas que modifican los antibióticos, que hacen que el antibiótico capaz de interactuar con su objetivo; mutaciones sitio de destino, que impiden que el antibiótico se una a su lugar de acción, las mutaciones ribosomal omodificaciones, que impiden el antibiótico de atar y la inhibición de la síntesis de proteínas, los mecanismos metabólicos de circunvalación, que utilizan una alternativa enzima resistente para evitar el efecto inhibitorio del antibiótico, y una mutación en el lipopolisacárido, que hace que la clase de antibióticos polimixina incapaces de unirse a esta meta. Las esferas rojas indican antibióticosFigura 2. Una ilustración de los distintos mecanismos bactericidas de las familias de antibióticos. A) Ilustración de una E. coli en la cual se señalan y nombran sus distintas partes. B) La acción de los ß-lactámicos se enfoca en inhibir la síntesis de la membrana por lo que se debilita. C) La acción de los amino glucósidos se basa en bloquear la subunidad 30S del ribosoma, lo cual conlleva asíntesis de proteínas con malformaciones y debilitan la membrana. D) La acción de las tetraciclinas inhibe síntesis de proteínas al bloquear los ribosomas. E) La acción de las quinolonas produce inhibición enzimática la cual conlleva a daño en ADN y su ruptura. F) La plata lesiona la membrana celular, interrumpiendo respiración, y permeabilidad por lo que eventualmente daña al ADN.
La familia delos β-lactámicos, como la penicilina, son compuestos que interactúan con proteínas involucradas en la formación de la membrana celular (Figura 2 B). Al ligarse la penicilina con estas proteínas, la membrana se vuelve frágil y con la presión osmótica del interior de la célula, causa que se deforme, rompiéndose en la mayoría de los casos.6,10En el caso de los amino glucósidos, el mecanismobactericida no está tan bien definido, pero se sabe que tienen la capacidad de bloquear los ribosomas de la bacteria, en la subunidad 30S, lo cual causa errores en la traducción del mARN. Esto produce proteínas con anomalías, y con estructuras desdobladas, que al incrustarse en la membrana causan un aumento en su porosidad y la despolarización de ésta (Figura 2 C).7,11,12 El mecanismo de acción de lastetraciclinas está mucho mejor definido y es simple, tienen como blanco el tARN, al bloquearlo, la liga con los ribosomas no es posible y se inhibe la síntesis de proteínas (Figura 2 D).8Finalmente, la familia de las quinolonas tiene la capacidad de inhibir las enzimas ADN girasa y la topoisomerasa IV. Estas enzimas son las encargadas de reducir estrés topológico en el ADN durante procesos como lareplicación, transcripción y reparo, cuya inhibición causa rupturas en el ADN (Figura 2 E).9,13 Todos estos mecanismos conducen al arresto en la división celular en la bacteria, y eventualmente a su muerte.
Una de las personas líderes mundiales en el estudio de mecanismos de resistencia en bacterias es el Prof. James Collins, físico de formación, del Departamento de Ingeniería Biomédica de laUniversidad de Boston. El Prof. Collins desarrolló uno de los trabajos más sobresalientes de los últimos años en del campo de los mecanismos de acción de antibióticos. En su laboratorio se encontró que todos estos antibióticos, aunque tienen blancos y mecanismos distintos de atacar a las bacterias, provocan la muerte de la bacteria con un último paso en común: la producción de especies reactivas como...
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