Mecanismos de ação dos antibióticos

Graduação em Farmácia e Bioquímica (Uninove, 2010)

Os antibióticos são moléculas com a capacidade de impedir o crescimento de micro-organismos, como bactérias e fungos, evitando infecções. De acordo com a ação, as drogas antimicrobianas podem ser classificadas como bactericidas ou bacteriostáticas.

Um antimicrobiano é bactericida, quando apresentar letalidade para o patógeno, matando e eliminando-o diretamente. O fármaco bacteriostático irá inibir o crescimento e a multiplicação bacteriana, mas não lhe será letal, sendo o sistema imunológico responsável pela eliminação do micro-organismo.

Os agentes antibacterianos podem ainda ser classificados de acordo com o seu mecanismo de ação. Existem cinco modos de ação principais:

Inibição da síntese da parede celular

Os fármacos que interferem na constituição da parede celular pertencem à classe dos β (beta) lactâmicos, considerados os antibióticos de maior uso na prática clínica.

A parede celular bacteriana tem a função de manter a forma da célula, proteger contra variações da pressão osmótica e ações do meio externo. É formada por uma macromolécula denominada peptideoglicano, que consiste em um esqueleto polissacarídeo, com dois tipos de aminoaçúcares, o N-acetilglicosamina e o ácido N-acetilmurâmico. Também é constituído por cadeias peptídicas laterais, que formam pontes cruzadas, podendo variar entre as espécies.

Os β lactâmicos inibem a síntese da parede celular das células procariontes, ou seja, das bactérias. Fazem parte deste grupo as penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos e monobactâmicos. Possuem em sua estrutura química o anel β lactâmico, que lhes confere a atividade farmacológica.

Inibição da síntese proteica

Esses antimicrobianos agem nos ribossomos das bactérias, organelas responsáveis pela síntese de proteínas. Diferente dos ribossomos das células eucariontes, que consistem em duas subunidades 60S e 40S, os ribossomos das células procariontes são formados por subunidades 50S e 30S. Esta diferença permite aos antimicrobianos a seletividade de ação, inibindo a síntese proteica apenas nas bactérias. Pertencem a esta classe os aminoglicosídeos, tetraciclinas, anfenicóis, macrolídeos, lincosamidas e oxazolinidonas.

Inibição da síntese de ácidos nucleicos

Esta classe é representada pelas quinolonas e fluoroquinolonas. Atuam inibindo a ação da DNA girase e topoisomerase IV bacterinas, enzimas essenciais para a sobrevivência da bactéria. Como resultado da inibição enzimática, a replicação da molécula de DNA é comprometida, resultando na morte celular.

Destruição da membrana plasmática

Ocorre a desestabilização da membrana da célula bacteriana, por ação das polimixinas. Essas moléculas interagem com os lipopolissacarídeos (LPS) presentes na membrana celular, retirando o cálcio e magnésio que tem a função de estabilizar a membrana. Com a desestabilização, há o aumento da permeabilidade e morte celular. Pertencem a esta classe a polimixina B e colistina.

Inibição da síntese de folato

Fazem parte desta classe as sulfonamidas e a trimetoprima.

A maioria das bactérias são impermeáveis aos folatos, não conseguindo obtê-los do meio externo, sendo necessária sua síntese. Os derivados de folatos têm ação como cofatores para as enzimas envolvidas na biossíntese da purina, pirimidina e de aminoácidos, essenciais para a célula. De forma simplificada, a síntese de folato tem início com a formação do ácido di-hidropteroico, formado a partir da junção da piperidina e do ácido p-aminobenzóico (PABA). A reação é catalisada pela enzima di-hidropteroatosintetase. A forma ativa do folato é o derivado tetra-hidrofolato, formado a partir da redução do ácido di-hidrofólico por ação da enzima di-hidrofolato redutase. O ácido di-hidrofólico é um pré-folato, formado a partir do PABA.

As sulfonamidas tem como alvo a enzima di-hidropteroatosintetase, atuando como análogos do PABA. Desta forma, competem com o PABA pela enzima di-hidropteroatosintetase, impedindo a síntese do ácido di-didrofólico. Por esta ação, são considerados como fármacos bacteriostáticos.

A trimetoprima bloqueia a enzima di-hidrofolato redutase, reduzindo a disponibilidade do cofator tetra-hidrofolato. Esta enzima bacteriana tem maior afinidade pela trimetoprima do que a enzima presente nas células de mamíferos, resultando na seletividade de ação. Também tem ação bacteriostática.

Bibliografia:

Nogueira, H.S et al. Antibacterianos: principais classes, mecanismos de ação e resistência. Rev. Montes Claros, v. 18, n.2 - jul./dez. 2016. (ISSN 2236-5257).

Whalen, Karen; Finkel, Richard; Panavelil, Thomas A. Farmacologia ilustrada. 6ª Edição. Artmed Editora, 2016.

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