Antimicrobianos comunes: cómo se produce la resistencia

Existen varios mecanismos diferentes de resistencia a los antimicrobianos comunes. Los genes de tales mecanismos se pueden agrupar en cuatro categorías principales.

Las cuatro categorías principales de la resistencia a los antimicrobianos en bacterias

Enzimas degradantes de antibióticos

La resistencia a través de enzimas que degradan los antibióticos se refiere a los mecanismos que resultan en la inactivación del fármaco antimicrobiano de elección. Por ejemplo, las bacterias pueden producir enzimas que alteran o inactivan un antibiótico. Una enzima que se produce con frecuencia es la β-lactamasa. La mayoría de las cepas de Staphylococcus aureus y un número creciente de bacterias gramnegativas producen β-lactamasa. Diferentes β-lactamasas afectan a diferentes antibióticos:

• Las β-lactamasas comunes inactivan todos los tipos de penicilina y la mayoría de las cefalosporinas de generaciones tempranas.

• La betalactamasa de espectro extendido (BLEE) puede degradar todas las penicilinas y cefalosporinas de 1ª a 3ª generación.

• Las carbapenemasas pueden degradar los carbapenémicos.

Se ha demostrado que los inhibidores de β-lactamasa/β-lactámicos ayudan con la resistencia, aunque no pueden vencerla en su totalidad.

Producción de bombas de expulsión

Las bombas de expulsión ayudan a la resistencia bombeando agentes antimicrobianos fuera de la célula bacteriana. La eliminación del antimicrobiano disminuye su eficacia, ya que es menos probable que alcance su(s) sitio(s) de unión y, por lo tanto, es menos probable que cause efectos bactericidas o bacteriostáticos.

Se ha observado que las bacterias como Pseudomonas aeruginosa y Stenotrophomonas maltophilia pueden tener más de un sistema de expulsión sobreexpresado simultáneamente, aumentando la resistencia a múltiples antimicrobianos.

La resistencia a la tetraciclina por P. aeruginosa está mediada en gran parte por las bombas de expulsión situadas en la membrana celular; aunque la tetraciclina pueda entrar en la célula, se bombea rápidamente hacia afuera.

Modificación de los objetivos de unión a los antibióticos

Los antibióticos tienen mecanismos de acción específicos y, por lo tanto, a menudo se dirigen a una parte particular de la célula bacteriana. Las bacterias pueden cambiar el sitio de destino del antibiótico, haciéndolas resistentes contra ese antibiótico.

Un ejemplo de esto se observa en la resistencia de los enterococos a la vancomicina en las Linezolidas, que se dirigen principalmente a las etapas de dentro de la síntesis de las proteínas bacterianas. Se han identificado mutaciones en el ARNr 23S que disminuye la afinidad de unión de linezolid. En Escherichia coli también se han mostrado mutaciones similares en el ARNr 23S contra las Linezolidas.

La rifampicina se usa a menudo para tratar la tuberculosis, aunque la resistencia está reduciendo su uso como fármaco monoterapéutico. El fármaco se dirige a la subunidad β de la ARN polimerasa que está codificada por el gen rpoB. En Mycobacterium tuberculosis, el gen rpoB tiene una frecuencia de mutación muy alta, lo que aumenta la resistencia a la rifampicina.

Reducción de la absorción de fármacos

La absorción (entrada) reducida de antimicrobianos en la célula bacteriana puede ser causada por mutaciones en las moléculas de porina (es decir, los sitios de entrada a las bacterias). En las especies del Mycobacterium, la entrada de antibióticos está restringida por la pared celular rica en lípidos y la bicapa lipídica que crea una gran barrera para la entrada de antimicrobianos en la célula bacteriana.