Ação das drogas AntimicrobianasOs principais pontos de ação dos antibióticos são a inibição da síntese do peptideoglicano da parece celular bacteriana, lesão da membrana citoplasmática e interferência na síntese de ácido nucléico e proteínas.

Os antibióticos podem ser bactericidas (matam) ou bacteriostáticos (impedem o crescimento).

A essência da quimioterapia antimicrobiana é a toxicidade seletiva: matar ou inibir o microorganismo sem afetar o hospedeiro. Esta toxicidade se baseia nas diferenças entre a estrutura e a composição química das células procarióticas e eucarióticas.

Inibição da síntese da Parede Celular

A parede celular da bactéria é formada por peptideoglicano. A penicilina e outros antibióticos impedem a síntese completa dele, consequentemente enfraquece a parede celular e a célula sofre lise.( ruptura da parede bacteriana) Como as células humanas não possuem peptideoglicano, a penicilina possui baixa toxicidade para a célula do hospedeiro.

A síntese dos componentes do peptideoglicano é afetada por antibióticos β-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas).

Inibição da síntese protéica

A biossíntese de DNA, RNA e proteínas envolve um número de reações bioquímicas complexas. Como a síntese protéica é uma característica comum a todas as células, tanto as procariontes quanto as eucariontes, não é um alvo para a toxicidade seletiva. Porém esta síntese é diferente entre as bactérias e as células do hospedeiro, pois existem diferenças entre seus ribossomos, os coeficientes de sedimentação são, respectivamente, 70S e 80S, o que permite ação seletiva dos aminoglicosídeos.

Vários antibióticos realizam suas ações inibitórias interferindo com as diversas etapas de síntese protéica, como a estreptomicina, tetraciclinas, cloranfenicol e rifamicina, por exemplo.

Danos à membrana plasmática

Vários antibióticos, especialmente os polipeptídicos, promovem alterações na permeabilidade da membrana plasmática. As polimixinas rompem os fosfolipídios, destruindo a característica normal de permeabilidade da membrana, deixando escapar substâncias essenciais das células, causando morte celular.

Os antibióticos que agem na membrana plasmática possuem grupamentos básicos (NH3

+) e uma cadeia lateral de ácidos graxos. O ácido graxo, quando alcança a membrana plasmática, mergulha na sua parte lipídica e a porção básica permanece na

superfície. Essa intercalação de moléculas provoca sua desorganização, resultando na saída dos componentes celulares e morte da bactéria.

Leia também:

Mecanismos de ação dos Antibióticos

Fontes:Luiz Rachid Trabulsi e Flavio Alterthum. Microbiologia, São Paulo: Atheneu, 2008.Chan, E. C. S. Krieg, Noel R. Pelczar Jr. Microbiologia. São Paulo: Pearson, 1997.Tortora, Gerard J. Funke, Berdell R. Case, Christine L. Microbiologia. São Paulo: Artmed, 2007.

Mecanismos de ação dos AntibióticosAlgumas bactérias são normalmente resistentes as determinado antibiótico, enquanto outras são sensíveis. As bactérias podem ser classificadas como sensíveis ou resistentes aos antimicrobianos. A resistência pode ser natural ou adquirida.

Na natural, todas as amostras de uma espécie possuem essas características, e na adquirida, parte das amostras é resistente e a outra é sensível. A aquisição de resistência por uma célula bacteriana sensível é decorrência de uma alteração genética que se expressa bioquimicamente.

O antimicrobiano não induz a resistência, mas é um agente selecionador dos mais resistentes existentes no meio de uma população.

Existem vários mecanismos diferentes que podem explicar a resistência das bactérias aos antibióticos, como:

destruição ou inativação da droga, pela destruição do anel β-lactâmico, pela enzima β-lactamase ou penicilinase produzida pela bactéria.

incapacidade do antibiótico de penetrar na superfície das células bacterianas. alteração dos sítios-alvo das drogas, como a troca de um aminoácido. A bactéria

pode possuir uma via bioquímica alternativa que desvia a reação particular que é inibida pelo antibiótico da célula.

Efluxo rápido: ejeta a droga para fora antes que possa se tornar efetiva.

A resistência mediada por mutações normalmente é simples, e atinge apenas um antibacteriano. A resistência mediada por fator R (plasmídeo) pode ser simples, mas na maioria das vezes é múltipla, tornando a bactéria resistente a dois ou mais antimicrobianos graças à presença de genes de resistência para diferentes antimicrobianos graças a presença de genes de resistência para diferentes antimicrobianos em um só plasmídeo.

A resistência hereditária é carregada pelos plasmídeos ou por transposons (pequenos segmentos de DNA). A transferência pode ocorrer de uma bactéria para outra por conjugação, transdução ou transformação.

Em bactérias frequentemente selecionadas em hospitais, pode ocorrer a associação de resistência por mutação e plasmídio R em uma só bactéria.

Grupos antibacterianos

β-lactâmicos

É através da produção de β-lactamases que as bactérias se tornam resistentes a estes antibióticos. Estas enzimas hidrolisam o anel β-lactâmico, transformando os antibióticos em produtos inativos.

Aminoglicosídeos

Existem três mecanismos de resistência a estes antibióticos: alterações na permeabilidade, modificações ribossômicas e produção de enzimas inativantes. Este último é mediado por plasmídeo, os outros por mutações.

Tetraciclinas

As bactérias se tornam resistentes as tetraciclinas por aquisição de plasmídeos de resistência.

Cloranfenicol

A resistência bacteriana ao cloranfenicol é feita pela enzima cloranfenicol-acetil-tranferase (CACT), fazendo com que a droga perca afinidade pelo seu alvo.

Eritromicina

Pode ocorrer por mutação ou plasmídios de resistência.

Rifamicinas e quinilônicos

Ocorre devido a mutações que alteram as enzimas RNA polimerases e girases, fazendo com que as enzimas não mais se combinem com os dois grupos de drogas.

Sulfonamidas e trimetoprim

A resistência bacteriana as sulfonamidas pode ser por mutação ou por plasmídios de resistência. A resistência ao trimetoprim é causada por plasmídeo.

Glicopeptídeos

Uma enzima que permite que o estágio final da ligação bloqueado pela ação das drogas seja então concluído é produzida por enterococos resistentes.

ReferênciasLuiz Rachid Trabulsi e Flavio Alterthum. Microbiologia, São Paulo: Atheneu, 2008.Chan, E. C. S. Krieg, Noel R. Pelczar Jr. Microbiologia. São Paulo: Pearson, 1997.

Tortora, Gerard J. Funke, Berdell R. Case, Christine L. Microbiologia. São Paulo: Artmed, 2007.

Métodos Físicos de Controle de MicroorganismosO controle de microorganismos se refere às diferentes formas de matar ou remover os microorganismos, reduzir o número e inibir o crescimento. O método de escolha depende do tipo de material que contém o microrganismo. Este controle pode ser feito através de métodos físicos e métodos químicos. Abaixo estão os principais métodos físicos.

Calor

Quando uma população de bactérias é submetida ao calor, suas proteínas são desnaturadas. Há fluidificação dos lípideos na presença de calor úmido. Os microorganismos são considerados mortos quando perdem a sua capacidade de se multiplicar de forma irreversível. Quando falamos de calor seco, oxidação. Porém devemos levar em consideração que cada microorganismo responde de uma forma, de acordo com sua resistência, quantidade e estágios metabólicos. O método a ser escolhido deve ser aquele mate as formas mais resistentes de microorganismos. Os três parâmetros que podem expressar essas diferenças: temperatura, tempo e grau de resistência.

Quando uma população microbiana é submetida ao calor, a redução do número de indivíduos viáveis ocorre de forma exponencial. Portanto, quanto mais tempo se passar exposto ao calor, menor a quantidade de microorganismos em determinado meio. Segundo Flavio Alterthum, um material será considerado estéril quando trabalhamos na faixa de probabilidade de encontrar um indivíduo vivo é de 1/10-6 (um para um milhão).

Calor úmido

a) Fervura

O mecanismo de ação da fervura é a desnaturação de proteínas. Não é um método de esterilização, mas após cerca de 15 minutos de fervura pode matar uma grande quantidade de microorganismos, mas não é eficaz contra endósporos bacterianos e alguns vírus. Normalmente este método é utilizado em desinfecções caseiras, preparo de alimentos, etc.

b) Autoclavação

O mecanismo de ação da autoclavação é a desnaturação de proteínas. Se os materiais a serem submetidos à autoclavação não forem deformados pelo calor ou umidade, este é o melhor método a ser empregado. A autoclave é um aparelho que trabalha com temperatura e pressão elevadas. Quando os microorganismos estão diretamente em

contato com o vapor a esterilização é mais eficaz. Utiliza-se esse processo para esterilização de meios de cultura, soluções, utensílios e instrumentos.

c) Pasteurização

O mecanismo de ação da pasteurização também é a desnaturação de proteínas. Este método foi desenvolvido por Louis Pasteur em 1846. Consiste em aquecer o produto em uma determinada temperatura, por um certo tempo e logo após, resfriá-lo. Este processo reduz o número de microorganismos, mas não assegura sua esterilização. Muito utilizado na esterilização de leite, creme de leite, cerveja, vinho, etc.

Calor Seco

a) Flambagem

É um método simples, porém muito eficaz. Consiste em colocar a alça de platina diretamente sobre o fogo, oxidando todo o material até virar cinzas.

b) Incineração

Também é muito eficaz. Utilizado para incinerar diversos tipos de materiais, como papéis, materiais hospitalares, carcaças de animais, etc. Também oxida todo o material até virar cinzas.

c) Fornos

Normalmente é utilizado para esterilizar vidrarias. Deve-se atentar bem à relação tempo x temperatura.

Filtração

A passagem de soluções ou gases através de filtros retém os microorganismos, então pode ser empregada na remoção de bactérias e fungos, entretanto, passarão a maioria dos vírus.

Radiações

Dependem do comprimento de onda, da intensidade, da duração e da distância da fonte para esterilizar.

Ionizantes

Utilizam radiações gama, mas tem um custo elevado. Formam radicais superativos e destroem o DNA. Utilizado para esterilização de produtos cirúrgicos.

Não-ionizantes

A mais empregada é a luz ultravioleta, que altera o DNA através da formação de dímeros. As lâmpadas germicidas são de baixo poder de penetração.

Baixas temperaturas

Não têm efeito esterilizante, apenas interrompem o crescimento bacteriano, preservando os microorganismos.

Microondas

As radiações emitidas não afetam o microorganismo, mas geram calor, esterilizando meios de cultura e materiais. Por isso têm sido cada vez mais utilizados.

Indicadores Biológicos

Neste método, suspensões-padrão de esporos bacterianos são submetidos à esterilização juntamente com os materiais a serem esterilizados. Após o processo, os indicadores são colocados em meios de cultura adequados. Se não houver crescimento, é porque o processo de esterilização foi eficiente.

Pressão Osmótica

Quando em contato com meios hipertônicos (alta concentração de sais e açúcares) as células dos microorganismos perdem água por osmose, ficando murchas, impedindo assim o crescimento bacteriano. Método utilizado para conservar alimentos.

Dessecação

Este é um método para preservação de microorganismos. Sabe-se que na ausência de água alguns microorganismos têm o seu metabolismo reduzido e até ausente, porém permanecem viáveis. Através da liofilização a água é removida do interior das células e

os microorganismos são preservados em condições especiais de armazenamento e temperatura.

Bibliografia:Luiz Rachid Trabulsi e Flavio Alterthum. Microbiologia, São Paulo: Atheneu, 2008.