Vida

QUÍMICA DE LOS ANTIBIÓTICOS. 2004
• Tema 1. LA QUÍMICA DE LA PARED BACTERIANA Y LOS ANTIBIÓTICOS. • Clases de antibióticos • Mecanismos de acción – Clasificación de los mecanismos generales – Mecanismos relacionados con las β-lactamas – Inhibición de las PBP por las β-lactamas – Las β-lactamasas: la resistencia bacteriana
Ph

•1.1. ALGUNAS FAMILIAS DE ANTIBIÓTICOS
H H N O O CO2H H S N Me MeHO

Me

H

NMe2 OH
F N HN

O CO2H N

HO

O

OH

OH O

CONH2

β–LACTAMAS Penicilina-G
Me O Me HO HO Me Me O O Me O Me OH OMe Me O Me HO Me O O Me NMe2 HO

TETRACICLINAS Tetraciclina

QUINOLONAS Ciprofloxacino

CHO Me HO HO HO HO O O NHMe O

HN NH2 HN O HO OH H NH N OH H2 N

MACRÓLIDOS Eritromicina–A
•1.2. HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTIBIÓTICOSGLUCOSAMINAS Estreptomicina–A

•1.3. HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTIBIÓTICOS

1928: A. FLEMING •Hongos Penicillium notatum liberan "PENICILINA" matando estafilococos

1938: E. CHAIN & H. FLOREY • Aislamiento de la Penicilina - N
R O O CO2H H H N H S N Me Me

1941: E. P. ABRAHAM •Primeros ensayos clínicos con Penicilina-G A. Fleming 1938: E. CHAIN & H. FLOREY • Aislamiento de laPenicilina - N H. Florey Difteria (CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE ) Tétanos (CLOSTRIDIUM TETANI )
R= Ph

R= HO 2C NH 2

Penicilina-N

Gonorrea (NEISSERIA GONORRHOEA ) Neumonía (STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE ) Penicilina-G

•1.4. HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTIBIÓTICOS

•1.5. HITOS EN EL DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTIBIÓTICOS
H H N NH 2
S Me Me CO2H

H

1945: D. HODGKIN, B. LOW •Estructura(RAYOS X)
R O O H H N H

HO 2C O

S OAc CO2H

N O

1948: G. BROTZU •Descubrimiento de la Cefalosporina-C del hongo Cephalosporium Acremonium

Cefalosporina-C

N

1960: LAB. BEECHAM •Comercialización del primer antibiótico semisintético no natural

R= HO 2C NH 2

OMe H H N MeO O O H S N

Penicilina-N
R= Ph

Penicilina-G D. Hodgkin G. Brotzu
•1.7. LA PARED BACTERIANAMeticilina

CO2Na

•1.6. CONTROL DE PRESIÓN OSMÓTICA EN CÉLULAS Y BACTERIAS
CÉLULA H2O H2 O H2 O METABOLITOS H2 O H2 O

GRAM + Bacteria
Aminoglicano Péptido
citoplasma

GRAM – Bacteria

50–100 capas moleculares

2 capas moleculares

citoplasma

BACTERIA H2O H2O METABOLITOS Presión Osmótica H2 O H2O

membrana externa

H2O
H2 O

H2O

•1.8. LOS PEPTIDOGLICANOS

•1.9. FORMACIÓNDE LA PARED BACTERIANA.

HO 2C Ala (D) (D) Ala Lys (L) (D) Glu Ala (L) H2N Me NHAc O O O O OH O O HO 2C
PÉPTIDO

(D) Glu Me HN O Me NH O NH O NH O Me HN O Me O NHAc O O OH AcHN O n= 10-65 Aminoácido variable NH 2 O Gluc 2

HO 2C Ala (D) Ala

HO 2C
(D)

D-Ala-nil Carbopeptidasa O (Enzima Transpeptidasa)

Ala (D)Ala

(D)

O
(D)

X

X O Gluc O

Ala X O Mur O

Gluc O MurO

Mur

O

– (D) Ala

Éter del ácido Láctico HO 2C AcHN AMINOGLICANO O

X
G

X O
M G

X X
M

Péptido X Biopolímero
G

(Repetir)

O
M

G

X
G

O
G

O
M

O O
M G M

N-Acetilglucosamina O Acido N-Acetilmurámico HO

O

O
G

Peptidoglicano O
G

O

O

O

O

O Polisacárido

•1.10. ALGUNOS AMINOÁCIDOS QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DE LA PAREDBACTERIANA.

•1.11. SÍNTESIS ENZIMÁTICA DE LA PARED BACTERIANA (1)

O Me NH 2 L-Ala OH Me

O OH NH 2 D-Ala HO

O OH NH 2 L-Ser H2N O

O

O O
OH

HN O O O O NHAc H N N H Me HO H O O Asn 132 NH Me NHAc O H O O HN O NH 2

NH 2 L-Asn

H N H N O Arg 244

H H2N N NH

O O OH NH 2 L-Arg HO NH N H Serin Proteasa H2N

O OH NH 2 L-Lys

H N

O

Ser 70 Enzima Transpeptidasa•1.12. SÍNTESIS ENZIMÁTICA DE LA PARED BACTERIANA (2)

•1.13. SÍNTESIS ENZIMÁTICA DE LA PARED BACTERIANA (3)

O O O O O O O NHAc H N O H N H O O Asn 132 NH Enzima Transpeptidasa NH O Asn 132 Me O H2N O HN O Ser 70 O Enzima Transpeptidasa Me NHAc O HN H N H3N O O H O Arg 244 O H N O O O O NHAc O Me O H H N O HN O Ser 70 H N NHAc O O NHAc (D)-Ala-(D)-Ala HN H3N H N H N O Arg 244

X

•1.14....