OS Agentes Antibacterianos

Instituto Federal Goiano – campus Morrinhos

Licenciatura em Química

Química Medicinal

Agentes Antibacterianos

Ao longo da história, foram cravadas diversas batalhas contra microrganismos que geram doenças e infecções com altos índices de mortalidade. Um exemplo clássico é a peste negra que matou cerca de 50 milhões de pessoas na Europa. Foi com a descoberta da penicilina no século XX por Alexander Fleming, que começaram os avanços e o desenvolvimento de medicamentos antibacterianos, auxiliando os seres humanos nessa guerra.

No entanto, rapidamente foi notada alguma resistência das bactérias para com as drogas implantadas. Como já sabemos, Darwin propôs que os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados. Logo, em um ambiente com vários microrganismos, saturados ou repetidamente expostos a antibióticos, ocorre a inevitável seleção dos mais resistentes. O número crescente de microrganismos, resistentes a antibióticos de amplo espectro de  ação,  tem  desencadeado  infecções  de  difícil  tratamento e, consequentemente o aumento na mortalidade, na morbidade, no tempo de internação e nos custos com o tratamento dos pacientes.

1. Estrutura e mecanismos de ação dos antibacterianos

Os antimicrobianos podem ser classificados em bactericidas – que atuam eliminando o microrganismo diretamente – ou bacteriostáticos – que atuam inibindo o crescimento e multiplicação bacteriana.

Os agentes antibacterianos também podem ser classificados de acordo com seu mecanismo de ação. Existem cinco tipos de mecanismos: 1) inibição da síntese da parede celular;  2)  inibição  da  síntese  de  proteínas;  3)  desestabilização da membrana da célula bacteriana; 4)  interferência  na  síntese  de  ácido  nucleico;  5) inibição da síntese de folato. Pode-se explicar:

1) inibição da síntese da parede celular: desestabiliza a parede celular deixando-a fina e frágil. Isso faz com que a água entre e saia por conta da pressão osmótica. O resultado é a célula inchada, que eventualmente, estoura e morre. Esse processo se chama lise. Ocorre no meio aquoso com baixa concentração de sais;

2) inibição da síntese de proteínas: as proteínas e enzimas essenciais para célula não podem mais ser produzidas por conta da ligação entre os antibacterianos e os ribossomos celulares. Esse fator inibe o processo de tradução (decodificar um RNA mensageiro e usar sua informação para síntese proteica);

3) desestabilização da membrana celular: o antimicrobiano afeta a permeabilidade da membrana, gerando resultados fatais para a célula. Eles agem como antibióticos condutores de íons (ionóforos) e permitem o movimento descontrolado de íons através da membrana celular.

4) interferência na síntese de ácido nucleico: os antibióticos agem aqui impedindo a divisão celular e/ou a síntese de proteínas. São agentes intercalantes e seu sistema planas desliza entre os ácidos nucleicos danificando sua hélice;

5) inibição da síntese de folato: os antibacterianos aqui são chamados de antimetabólicos, e inibem a ação do tetraidrofolato, que oferece carbono para síntese das bases de ácidos nucleicos.

Resumindo:

[pic 1]

2. SULFONAMIDAS

São bacteriostáticos derivados da sulfanilamida, que têm estrutura similar à do ácido para-aminobenzóico (PABA). O grupo das sulfonamidas compreende seis drogas principais: sulfanilamida, sulfisoxazol, sulfacetamida, ácido para-aminobenzóico, sulfadiazina e sulfametoxazol, sendo as duas últimas de maior importância clínica.

Agem como inibidores enzimáticos competitivos bloqueando a biossíntese do tetraidrofolato em células bacterianas. Não havendo a formação de tetraidrofolatos, fica comprometida a síntese de bases nitrogenadas (purinas), que iriam originar os ácidos nucleicos. As sulfonamidas não matam as células, mas impedem que elas cresçam e se multipliquem. A molécula de sulfonamida é semelhante o suficiente em estrutura ao PABA para que a enzima seja enganada ao aceitá-la em seu sítio ativo. A figura abaixo mostra o mecanismo de ação da sulfonamida.

[pic 2]Figura 1 - A sulfonamida impede a ligação do PABA imitando o PABA.

Como as células humanas obtêm o seu ácido fólico da dieta, e não possuem a enzima, não são afetadas. As bactérias, no entanto, são incapazes de absorvê-lo, e precisam produzi-lo, logo elas são afetadas nas doses usadas e param de se reproduzir.

As bactérias podem adquirir resistência às sulfonamidas principalmente por três mecanismos:

1) alteração da permeabilidade da parede celular regulada por expressão gênica;

2) aumento da produção enzimática;  

3) aumento da produção de metabólito essencial.

3. PENICILINAS

        3.1 Descoberta

O acaso, já dizia Pasteur, só favorece os espíritos preparados e não prescinde da observação. A descoberta da penicilina constitui um exemplo típico. Alexander Fleming, bacteriologista do St. Mary's Hospital, de Londres, vinha já há algum tempo pesquisando substâncias capazes de matar ou impedir o crescimento de bactérias nas feridas infectadas. Em 1929, Fleming desenvolvia pesquisas sobre estafilococos, quando descobriu a penicilina. A descoberta da penicilina deu-se em condições peculiaríssimas, graças a uma sequência de acontecimentos imprevistos e surpreendentes.

O fungo foi identificado como pertencente ao gênero Penicilium, de onde deriva o nome de penicilina dado à substância por ele produzida. Fleming passou a empregá-la em seu laboratório para selecionar determinadas bactérias, eliminando das culturas as espécies sensíveis à sua ação. A descoberta da penicilina revolucionou a medicina e salvou milhares de vidas de soldados na Segunda Guerra Mundial.

3.2 Mecanismo

As penicilinas são antibióticos do grupo dos betalactâmicos profusamente utilizados no tratamento de infecções causadas por bactérias sensíveis. A maioria das penicilinas são derivadas do ácido 6-aminopenicilânico, diferenciando-se umas das outras conforme a substituição na cadeia lateral do seu grupo amino. 

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