Los antibióticos son sustancias químicas producidas por microorganismos o sintetizadas químicamente que inhiben el crecimiento o matan bacterias. Son un pilar de la medicina moderna, utilizados para tratar infecciones bacterianas al dirigirse a estructuras o funciones bacterianas específicas sin dañar al huésped.

Mecanismos de acción de los antibióticos

Los antibióticos actúan interfiriendo con procesos bacterianos vitales. Los mecanismos principales incluyen:

1. Inhibición de la síntesis de la pared celular

La pared celular bacteriana, compuesta principalmente por peptidoglicano, es esencial para mantener la forma e integridad de la célula. Los antibióticos que atacan este proceso evitan que las bacterias formen una pared celular funcional, lo que conduce a la lisis celular debido a la presión osmótica.

• Beta-lactámicos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos): Se unen a proteínas fijadoras de penicilina (PBP), inhibiendo la formación de enlaces cruzados de peptidoglicano.
• Glicopéptidos (p. ej., vancomicina): Se unen a residuos D-alanil-D-alanina, bloqueando su incorporación en la pared celular.
• Bacitracina: Interfiere con el transporte de subunidades de peptidoglicano a través de la membrana.

2. Alteración de la membrana citoplasmática

Algunos antibióticos alteran la permeabilidad selectiva de la membrana celular bacteriana, causando fugas y muerte celular.

• Polimixinas (polimixina B, colistina): Se unen a los lípidos de la membrana en bacterias Gram negativas, alterando su integridad.

3. Inhibición de la síntesis de proteínas

Las bacterias sintetizan proteínas usando ribosomas 70S, compuestos por subunidades 30S y 50S, diferentes de los ribosomas eucariotas, lo que permite una selección específica.

• Inhibidores de la subunidad 30S:
  • Aminoglucósidos (p. ej., gentamicina): Se unen a 16S rRNA, causando errores de lectura del mRNA (bactericida).
  • Tetraciclinas: Bloquean la unión del tRNA, impidiendo la elongación (bacteriostático).
• Inhibidores de la subunidad 50S:
  • Macrólidos (p. ej., eritromicina), lincosamidas, cloranfenicol, oxazolidinonas (p. ej., linezolid): Inhiben la elongación o la formación del complejo ribosómico (bacteriostático).

4. Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos

Los antibióticos pueden dirigirse a la replicación del ADN bacteriano o la transcripción de ARN.

• Fluoroquinolonas: Inhiben la ADN girasa y la topoisomerasa IV.
• Rifamicinas: Se unen a la ARN polimerasa, bloqueando la síntesis de ARN.

5. Actividad antimetabólica

Algunos antibióticos inhiben rutas metabólicas bacterianas esenciales.

• Sulfonamidas y trimetoprim: Inhiben la síntesis de ácido fólico.
• Isoniazida: Dirigida a la síntesis de ácido micólico en micobacterias.

Clasificación según acción bactericida vs. bacteriostática

Antibióticos bactericidas matan directamente a las bacterias (p. ej., beta-lactámicos, aminoglucósidos, fluoroquinolonas).

Antibióticos bacteriostáticos inhiben el crecimiento bacteriano, permitiendo la eliminación por el sistema inmune (p. ej., tetraciclinas, macrólidos).