Generalidad
Los betalactámicos (o betalactámicos) constituyen una gran familia de antibióticos, formada por numerosas moléculas que tienen en común el núcleo central en la base de su estructura química: l "anillo de betalactámicos, también conocido más simplemente como betalactámicos.
El anillo betalactámico, además de constituir el núcleo central de esta clase de antibióticos, es también el farmacóforo de estas moléculas, es decir, es el grupo que les confiere las propiedades antibacterianas propias de estos fármacos.
Clases de antibióticos betalactámicos
Dentro de la gran familia de los betalactámicos encontramos cuatro clases de antibióticos, el penicilinas, los cefalosporinas, I carbapenémicos y yo monobactamas.
Las principales características de estos fármacos se ilustrarán brevemente a continuación.
Penicilinas
Las penicilinas son antibióticos de origen natural, ya que derivan de un hongo (es decir, un hongo).
Más precisamente, los progenitores de esta clase de antibióticos: los penicilina G (o bencilpenicilina) y el penicilina V (o fenoximetilpenicilina) - fueron aislados por primera vez de cultivos de Penicillium notatum (un molde ahora conocido como Penicillium chrysogenum).
El descubrimiento de la penicilina se atribuye a Alexander Fleming quien, en 1928, observó cómo las colonias de Penicillium notatum fueron capaces de inhibir el crecimiento bacteriano.
Sin embargo, la bencilpenicilina y la fenoximetilpenicilina solo fueron aisladas diez años después por un grupo de químicos británicos.
A partir de ese momento se inició el gran desarrollo de la investigación en el campo de las penicilinas, en un intento por encontrar compuestos nuevos y cada vez más seguros y eficaces.
Se descubrieron y sintetizaron miles de nuevas moléculas, algunas de las cuales todavía se utilizan en terapia en la actualidad.
Las penicilinas son antibióticos con acción bactericida, es decir, son capaces de matar células bacterianas.
Entre las muchas moléculas que pertenecen a esta gran clase, recordamos ampicilina, amoxicilina, meticilina y oxacilina.
Cefalosporinas
Las cefalosporinas, como las penicilinas, también son antibióticos de origen natural.
La molécula considerada el progenitor de esta clase de fármacos: el cefalosporina C - fue descubierto por el médico italiano Giuseppe Brotzu de la Universidad de Cagliari.
A lo largo de los años se han desarrollado numerosas cefalosporinas con mayor actividad en comparación con su precursor natural, obteniendo así fármacos más eficaces y con un espectro de acción más amplio.
Las cefalosporinas también son antibióticos bactericidas.
La cefazolina, cefalexina, cefuroxima, cefaclor, ceftriaxona, ceftazidima, cefixima y cefpodoxima pertenecen a esta clase de fármacos.
Carbapenémicos
El progenitor de esta clase de fármacos es el tienamicina, que se aisló por primera vez de actinomicetos Streptomyces cattleya.
Se descubrió que la tienamicina era un compuesto con una "intensa actividad antibacteriana, con un amplio espectro de acción" y capaz de inhibir algunos tipos de β-lactamasas (enzimas particulares producidas por algunas especies bacterianas capaces de hidrolizar los beta-lactámicos e inactivar las antibiótico).
Dado que la tienamicina resultó ser muy inestable y difícil de aislar, se realizaron modificaciones en su estructura obteniendo así un primer derivado semisintético más estable, imipenem.
El meropenem y el ertapenem también pertenecen a esta clase de antibióticos.
Los carbapenémicos son antibióticos con acción bacteriostática, es decir, no son capaces de matar las células bacterianas, pero inhiben su crecimiento.
Monobactami
El único fármaco que pertenece a esta clase de antibióticos es el aztreonam.
Aztreonam no proviene de compuestos naturales, pero es de origen completamente sintético, tiene un espectro de acción restringido solo a bacterias Gram-negativas y también tiene la capacidad de inactivar algunos tipos de β-lactamasas.
Mecanismo de acción
Todos los antibióticos betalactámicos actúan interfiriendo con la síntesis de la pared celular bacteriana, es decir, interfieren con la síntesis de peptidoglicano.
El peptidoglicano es un polímero que consta de cadenas paralelas de carbohidratos nitrogenados, unidas por enlaces cruzados entre residuos de aminoácidos.
Estos enlaces están formados por enzimas particulares que pertenecen a la familia de las peptidasas (carboxipeptidasas, transpeptidasas y endopeptidasas).
Los antibióticos beta-lactámicos se unen a estas peptidasas impidiendo la formación de los enlaces transversales antes mencionados; de esta manera, se forman áreas débiles dentro del peptidoglicano que conducen a la lisis y muerte de la célula bacteriana.
Resistencia a los antibióticos betalactámicos
Algunas especies bacterianas son resistentes a los antibióticos betalactámicos porque sintetizan enzimas particulares (le β-lactamasa) capaces de hidrolizar el anillo betalactámico; al hacerlo, inactivan el antibiótico impidiendo que realice su función.
Para remediar este problema de resistencia, se pueden administrar antibióticos beta-lactámicos junto con otros compuestos llamados inhibidores de la β-lactamasa que, como su nombre lo indica, inhiben la actividad de estas enzimas.
Ejemplos de estos inhibidores son los "ácido clavulanico que se encuentra a menudo en asociación con amoxicilina (como, por ejemplo, en el medicamento Clavulin®), el sulbactam que se encuentra en combinación con ampicilina (como, por ejemplo, en el medicamento Unasyn®) y el tazobactam que se puede encontrar en muchos medicamentos en combinación con piperacilina (como, por ejemplo, en el medicamento Tazocin®).
Sin embargo, la resistencia a los antibióticos no solo es causada por la producción de β-lactamasa por parte de las bacterias, sino que también puede ser causada por otros mecanismos.
Estos mecanismos incluyen:
- Alteraciones en la estructura de los antibióticos dianas;
- Creación y uso de una vía metabólica diferente a la inhibida por el fármaco;
- Modificaciones de la permeabilidad celular hacia el fármaco, de esta forma se dificulta el paso o la adhesión del antibiótico a la membrana celular bacteriana.
Lamentablemente, el fenómeno de la resistencia a los antibióticos se ha incrementado considerablemente en los últimos años, principalmente debido al abuso y mal uso que se hace de él.
Por tanto, fármacos tan potentes y eficaces como los betalactámicos corren cada vez más el peligro de volverse inútiles debido al desarrollo continuo de cepas bacterianas resistentes.
