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Antibióticos

O que são antibióticos?

Os antibióticos são importantes medicamentos utilizados para tratar infecções causadas por bactérias.

As bactérias podem se adaptar e encontrar formas de sobreviver aos efeitos de um antibiótico. Tornam-se "resistente aos antibióticos", o que significa que o antibiótico não funciona mais. O mais frequentemente utiliza-se um antibiótico, o mais provável é que as bactérias se tornam resistentes a ela.

O que são antibióticos? Como funcionam?

Antibióticos, também conhecidos como agentes antibacterianos, são os tipos de medicamentos que destroem ou retardar o crescimento de bactérias. A palavra grega anti significa "contra", ea palavra grega bios significa "vida" (bactérias são as formas de vida).

Os antibióticos são usados para tratar infecções causadas por bactérias. As bactérias são organismos microscópicos, alguns dos quais podem causar a doença.

Tais doenças, como sífilis , tuberculose , salmonela, e algumas formas de meningite são causadas por bactérias. Algumas bactérias são inofensivas, enquanto outros são bons para nós.

Antes de bactérias podem multiplicar e causar sintomas, o sistema imunitário do corpo pode destruí-los normalmente. Temos glóbulos brancos especiais que atacam as bactérias nocivas. Mesmo se os sintomas ocorrem, o nosso sistema imunológico normalmente pode lidar e combater a infecção. Há ocasiões, porém, quando tudo é demais e é preciso ter ajuda ..... de antibióticos.

O primeiro antibiótico penicilina era. Tais antibióticos penicilina-relacionados como ampicilina, amoxicilina e benzylpenicilllin são amplamente utilizados hoje para tratar uma variedade de infecções - estes antibióticos foram em torno de um longo tempo. Existem vários tipos diferentes de antibióticos modernos e eles só estão disponíveis com prescrição médica.

Uso excessivo de antibióticos é um dos fatores que contribui para o crescente número de infecções bacterianas que estão se tornando resistentes aos medicamentos anti-bacterianos.

Como funcionam os antibióticos?

Embora haja um número de diferentes tipos de antibiótico todos eles funcionam de uma de duas maneiras:

Um antibiótico bactericida mata as bactérias. A penicilina é um agente bactericida. Um bactericida geralmente ou interfere com a formação da parede celular da bactéria ou dos seus conteúdos celulares.

A bacteriostático pára bactérias de se multiplicar.

Fonte: www.medicalnewstoday.com

Antibióticos

Os antibióticos são substâncias naturais que podem ser usados para combater infecções bacterianas.

Os antibióticos são produzidos e segregados naturalmente por bactérias e fungos. Biotecnologia é também usado para produzir antibióticos em formas e as quantidades que permitem uma administração segura para as pessoas que sofrem de infecções bacterianas.

O primeiro antibiótico descoberto foi a penicilina. Penicilina foi descoberta em 1928 pelo cientista escocês Alexander Fleming e foi amplamente usado em grande número de pacientes na Segunda Guerra Mundial (1939-45).

Howard Florey (da Austrália) e Ernst Chain (originalmente da Alemanha), descobriu mais tarde como coletar e purificar a penicilina a partir do fungo que produz.

Antibióticos comumente utilizados para combater infecções incluem:

Eritromicina - obtido a partir de Streptomyces erythreus

Ampicilina - uma penicilina semi-sintética que age contra as bactérias mais do que a penicilina. É utilizado para o tratamento de gonorreia e infecções do trato intestinal, urinário, e respiratório.

Novobiocina - produzido por Streptomyces Nivens.

Antibióticos
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O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 1945

O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 1945 foi atribuído conjuntamente a Sir Alexander Fleming, Ernst Boris Chain e Howard Walter Florey Sir "pela descoberta da penicilina e seu efeito curativo para várias doenças infecciosas".

Antibióticos
Alexander Fleming

Antibióticos
Ernst Boris Chain

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Howard Walter Florey

Fonte: education.technyou.edu.au

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O que são antibióticos?

Os antibióticos são medicamentos que inibem ou anulam o crescimento das bactérias. Não são ativos contra os vírus que causam doenças como a gripe, constipação e a bronquite aguda. Estas infecções virais geralmente são de resolução espontânea e não exigem o tratamento com antibióticos.

O primeiro antibiótico, a penicilina foi descoberto por Alexander Fleming em 1928.

Existem dois tipos de antibióticos:

Antibióticos com estreito espectro de ação

Estes são antibióticos ativos contra bactérias específicas. São prescritos quando a bactéria que causa a infecção é conhecida. O fato de estes antibióticos serem menos ativos contra as bactérias comensais e saprófitas do organismo humano que são protetoras ou inofensivas constitui uma vantagem relativamente aos antibióticos de largo espectro

Antibióticos com largo espectro de ação

Estes antibióticos são ativos contra um maior número de bactérias. São usados quando não se conhece qual a bactéria que está a causar a infecção ou quando esta é causada por diversas bactérias. Infelizmente, também eliminarão mais bactérias protetoras ou inofensivas do que os antibióticos de estreito espectro

Ambos os tipos de antibióticos podem causar efeitos secundários, como reações alérgicas, diarreia, ou dor de estômago.

Fonte: app.esac.ua.ac.be

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Penicilina, o grande legado de Alexander Fleming

Antibióticos
Colônia do fungo do gênero Penicillium: organismos que produzem a penicilina

DESCOBERTA DA PENIICILINA

Em 22 de setembro de 1928, o médico e bacteriologista escocês Alexander Fleming descobre a penicilina, a base dos antibióticos, produto revolucionário da medicina do século XX. Fleming observava ao microscópio o crescimento de uma colônia de bactérias Staphylococcus aureus, que causam graves infecções no organismo humano.

Para sua frustração, constatou que um fungo havia contaminado a placa de vidro em que as bactérias se desenvolviam e começara a crescer. Provavelmente, um esporo - o corpúsculo reprodutivo dos fungos - havia entrado pela janela, que fora deixara aberta na noite anterior.

Por algum motivo, no lugar de considerar o trabalho perdido como faria normalmente, Alexander Fleming decidiu acompanhar o crescimento daquele fungo, o Penicillium notatum.

Sua curiosidade foi recompensada: o Penicillium produzia substâncias que destruíam os estafilococos à sua volta! E ele pesquisava justamente um medicamento que pudesse eliminar bactérias causadoras de doenças.

O passo seguinte foi identificar e isolar aquela poderosa substância que matava bactérias. Fleming deu a ela o nome de penicilina. Nos anos seguintes, tais fungos passaram a ser cultivados em laboratórios iniciando-se a produção em escala industrial de antibióticos que atacavam microorganismos que não eram eliminados pelo sistema imunológico humano. Graças a esses medicamentos, doenças infecciosas como pneumonia, escarlatina, sífilis, gonorréia, febre reumática, septicemia e tuberculose, deixaram de ser fatais. Durante a Segunda Guerra Mundial, a penicilina salvou a vida de milhões de soldados feridos nos campos de batalha.

Fleming não é o único herói desta história. Foram dois pesquisadores da Universidade de Oxford, Howard Florey e Ernst Chain, que conseguiram em 1937 purificar a penicilina, uma etapa importante para seu uso mais seguro em seres humanos. Nos Estados Unidos, pesquisadores multiplicaram a produção - até então era feita em pequenas garrafas - para uma escala industrial em grandes tanques especiais. A partir de 1940, o medicamento passou a ser aplicado com injeções. Logo a penicilina estava ao alcance de todos e a preços cada vez menores. Uma revolução na Medicina que salvou milhões de vidas.

Fonte: Nova Escola On-Line

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1945: ALEXANDER FLEMING, ERNST BORIS CHAIN e HOWARD FLOREY

O presente artigo tem como objetivo relatar as importantes conquistas e descobertas dos pesquisadores Alexander Fleming, Ernst Boris Chain e Howard Walter Florey na área da medicina curativa de doenças infecciosas, através do desenvolvimento de uma substância com alto poder bactericida e sua aplicabilidade à população em geral: a penicilina.

Os três pesquisadores mencionados foram reconhecidos e premiados em 1945 com o Prêmio Nobel de Medicina. Todos os anos desde 1901 o Prêmio Nobel tem sido atribuído por descobertas em Física, Química, Medicina, Literatura e pela Paz. O Prêmio Nobel é uma premiação internacional administrada pela Fundação Nobel em Estocolmo, Suécia, em homenagem ao seu criador, Alfred Nobel. O Prêmio consiste em uma medalha, um diploma pessoal e um valor em dinheiro. O artigo a seguir contempla um resumo das biografias dos pesquisadores e uma pequena explicação a respeito de sua maior descoberta, a qual marcou a história da medicina e a cada dia se reafirma como indispensável na recuperação da saúde de milhares de vidas humanas.

Introdução

Até o final da Segunda Guerra Mundial, milhares de pessoas morriam anualmente devido a inúmeras enfermidades causadas por infecções bacterianas contra as quais não existiam medicamentos realmente eficazes. A história da medicina, entretanto, foi fortemente alterada a partir do momento em que a substância descoberta por Fleming em 1928, batizada como penicilina – e isolada por Florey e Chain uma década mais tarde-, começou a ser comercializada e amplamente aplicada, atingindo quase 150 mil toneladas fabricadas em 1950. Tais avanços na área da ciência médica confirmam e comprovam a genialidade dos três pesquisadores, que acabaram por fornecer à humanidade um fármaco com propriedades capazes de curar doenças potencialmente fatais há 50 anos, como pneumonia, sífilis, difteria, abcessos pulmonares, endocardite, meningite ou mesmo bronquite. O Prêmio Nobel foi uma maneira de reconhecer o estudo e a dedicação dos cientistas e agradecê-los por sua brilhante atuação.

Alexander Fleming (1981 – 1955)

Alexander Fleming é um cientista escocês, nascido do dia 06/08/1881, em Lochfield, Ayrshire, na Escócia.

Não inventei a penicilina, disse Alexander Fleming sobre o medicamento que lhe rendeu o Prêmio Nobel e revolucionou a medicina. A natureza é que a fez. Eu só a descobri por acaso. Alec, como todos o chamavam, era o sétimo de oito filhos e ficou órfão de pai aos sete anos. Ele viveu numa fazenda até os 16 anos.

Em 1895, seu irmão Tom, oculista, levou para Londres os irmãos John, que aprendeu a fazer lentes, e os mais novos Robert e Alec, para estudar na Escola Politécnica. Na capital inglesa, Alec também trabalhou numa agência de navegação até ingressar, em outubro de 1901, na Escola Médica do Hospital de Saint Mary.

Após a formatura, Fleming entrou na equipe de Almroth Wright, um dos pioneiros da vacinação. Ele gostaria de ter sido cirurgião, mas apaixonou-se pela pesquisa da equipe de Wright. Seu primeiro grande feito foi simplificar o teste da sífilis, que era uma das grandes epidemias da época.

Com a Primeira Guerra, num hospital na França, desenvolveu técnicas que melhoraram o tratamento de feridas infectadas. Numa das suas curtas licenças, em 1915, casou-se em Londres com Sally McElroy. Após a guerra, seu irmão John casou-se com a gêmea de Sally, Elisabeth.

Em 1921, Fleming descobriu as lisozimas, parte importante do sistema imunológico, que foram seu principal objeto de estudo até uma manhã de setembro de 1928, quando viu uma cultura de estafilococos sendo destruída por um fungo que aparecera por acaso. Isolou a substância que dissolvia as bactérias sem atacar o organismo humano e desenvolveu a penicilina, o primeiro antibiótico.

Tornou-se um colecionador fanático de fungos, revirando casas dos amigos e cozinhas atrás de outro bolor com efeito antibiótico. Apesar do empenho, a penicilina era única. Paralelamente, uma equipe de Oxford, chefiada por Howard Florey e Ernst Chain, desenvolveu o medicamento que causou furor ao ser usado em pacientes a partir de 1942.

Fleming se tornou um herói popular e recebeu diversos prêmios. Porém, a felicidade desses anos terminou com a morte de sua mulher em 28 de Outubro de 1949. Alec fechou-se no laboratório e apenas o trabalho o distraía. Até que uma jovem cientista grega, Amalia Voureka, passou a ser a sua companheira predileta de trabalho. Eles se casaram em 1953. O cientista continuou a trabalhar e viajar até sua morte, por infarto, em 11/03/1955, em Londres, na Inglaterra.

Howard Walter Florey (1898 - 1968)

Patologista australiano nascido em Adelaide, Oceania, onde se graduou em Medicina, pesquisador da penicilina e um dos agraciados com o Prêmio Nobel (1945), dividido igualmente com Sir Ernst Boris Chain (1906-1979), colega de universidade, por isolar e purificar a penicilina, descoberta por Sir Alexander Fleming (1881-1955), então, também premiado. Filho de Joseph e Bertha Mary Florey, foi educado na St. Peters Collegiate School, Adelaide, seguindo para a Adelaide University onde graduou-se M.B. e B.S. (1921). Ganhou um Rhodes Scholarship para o Magdalen College, Oxford, onde obteve o B.Sc. e M.A.

(1924). Foi para Cambridge como um John Lucas Walker Student, e estagiou nos United States (1925) como um Rockefeller Travelling Fellowship por um ano, retornando (1926) como um Fellowship no Gonville and Caius College, Cambridge, onde recebeu seu Ph.D. (1927), período em que também serviu como Freedom Research Fellowship, no London Hospital. Foi nomeado (1927) Huddersfield Lecturer em patologia, em Cambridge, e assumiu (1931-1935) a Joseph Hunter Chair of Pathology, na University of Sheffield. Naturalizado britânico foi professor de patologia e um Fellow do Lincoln College, Oxford (1935-1962).

Passou a chefiar um grupo de pesquisadores ingleses e estadunidenses dedicados inteiramente ao estudo da penicilina (1939). Durante a II Guerra Mundial foi indicado Honorary Consultant em patologias para o exército e tornou-se Nuffield Visiting Professor para a Australia e a New Zealand (1944). Tornou-se Honorary Fellow of Gonville and Caius College, Cambridge (1946), Honorary Fellow of Magdalen College, Oxford (1952) e Provost do The Queens College, Oxford (1962). Além do Nobel, recebeu inúmeras honrarias e, casado com Mary Ethel Hayter Reed (1926), ambos tiveram duas crianças, a saber Paquita Mary Joanna e Charles du Vé, morreu em Oxford, Eng.

Ernst Boris Chain (1906 - 1979)

Bioquímico alemão nascido em Berlim e naturalizado britânico, conhecido por conseguir pioneiramente isolar e purificar a penicilina. Estudou na Universidade de Berlim. Lecturer da Oxford University (1935-1950), fez pesquisas sobre enzimas nas universidades de Cambridge e Oxford, onde colaborou com o patologista inglês Sir Howard Walter Florey na investigação de substâncias antibióticas. Professor do Instituto Superiore di Sanita (1948-1961), passou a trabalhar no Instituto de Saúde, em Roma (1950) e foi professor na University of London (1961-1979). Dividiu igualmente o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina (1945), com Sir Alexander Fleming, da London University, e Lord Howard Walter Florey, da Oxford University, por isolar e purificar a penicilina, descoberta (1928) pelo escocês Alexander Fleming. Fleming havia descoberto um bolor, uma espécie do fungo Penicillium, que segregava uma substância que destruía as bactérias.

Porém ele não conseguiu isolar a substância que ele chamou de penicilina. Isto só foi feito dez anos depois pelo alemão-britânico e o inglês Howard Florey, na Inglaterra. Com a Segunda Guerra Mundial houve uma necessidade de anti-sépticos para combater as infecções das tropas feridas. Integrando a equipe do Dr. Howard Walter Florey, professor de patologia em Oxford, o cientista germânico conseguiu extrair da solução com apenas cerca de 5% de penicilina na sua forma química pura, que testada em 80 diferentes micróbios; descobriram que os fluidos do sangue não eram hostis à substância e que os glóbulos brancos não eram danificados nem se tornavam inativos, mas era fatal para Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes e outras bactérias. Essas descobertas formaram a base para o tratamento com penicilina desde então. A penicilina foi utilizada no primeiro paciente humano, na Inglaterra (1940). Casou-se (1948) com a Dra. Anne Beloff, com quem teve dois filhos, Benjamin e Daniel, e uma filha, Judith, e morreu na Irlanda.

O ACASO E A OBSERVAÇÃO

Tem-se dito que muitas descobertas científicas são feitas ao acaso. O acaso, já dizia Pasteur, só favorece aos espíritos preparados e não prescinde da observação. A descoberta da penicilina constitui um exemplo típico.

Alexander Fleming, bacteriologista do St. Marys Hospital, de Londres, vinha já há algum tempo pesquisando substâncias capazes de matar ou impedir o crescimento de bactérias nas feridas infectadas. Essa preocupação se justificava pela experiência adquirida na Primeira Grande Guerra (1914-1918), na qual muitos combatentes morreram em conseqüência da infecção em ferimentos profundos.

Em 1922, Fleming descobrira uma substância antibacteriana na lágrima e na saliva, a qual dera o nome de lisozima.

Em 1928, Fleming desenvolvia pesquisas sobre estafilococos, quando descobriu a penicilina. A descoberta da penicilina deu-se em condições muito peculiares, graças a uma seqüência de acontecimentos imprevistos e surpreendentes.

No mês de agosto daquele ano Fleming tirou férias e, por esquecimento, deixou algumas placas com culturas de estafilococos sobre a mesa, em lugar de guardá-las na geladeira ou inutilizá-las, como seria natural.

Quando retornou ao trabalho, em setembro, observou que algumas das placas estavam contaminadas com mofo, fato que é relativamente freqüente. Colocou-as então, em uma bandeja para limpeza e esterilização com lisol. Neste exato momento entrou no laboratório um seu colega, Dr. Pryce, e lhe perguntou como iam suas pesquisas. Fleming apanhou novamente as placas para explicar alguns detalhes ao seu colega sobre as culturas de estafilococos que estava realizando, quando notou que havia, em uma das placas, um halo transparente em torno do mofo contaminante, o que parecia indicar que aquele fungo produzia uma substância bactericida. O assunto foi discutido entre ambos e Fleming decidiu fazer algumas culturas do fungo para estudo posterior.

O fungo foi identificado como pertencente ao gênero Penicilium, donde deriva o nome de penicilina dado à substância por ele produzida. Fleming passou a empregá-la em seu laboratório para selecionar determinadas bactérias, eliminando das culturas as espécies sensíveis à sua ação.

A descoberta de Fleming não despertou inicialmente maior interesse e não houve a preocupação em utilizá-la para fins terapêuticos em casos de infecção humana até a eclosão da Segunda Guerra Mundial, em 1939.

Em 1940, Sir Howard Florey e Ernst Chain, de Oxford, retomaram as pesquisas de Fleming e conseguiram produzir penicilina com fins terapêuticos em escala industrial, inaugurando uma nova era para a medicina - a era dos antibióticos.

Alguns anos mais tarde, Ronald Hare, colega de trabalho de Fleming, tentou, sem êxito, redescobrir a penicilina em condições semelhantes às que envolveram a descoberta de Fleming.

Após um grande número de experiências verificou que a descoberta da penicilina só se tornou possível graças a uma série inacreditável de coincidências, quais sejam:

O fungo que contaminou a placa, como se demonstrou posteriormente, é um dos três melhores produtores de penicilina dentre todas as espécies do gênero Penicilium

O fungo contaminante teria vindo pela escada do andar inferior, onde se realizavam pesquisas sobre fungos

O crescimento do fungo e dos estafilococos se fez lentamente, condição necessária para se evidenciar a lise bacteriana

No mês de agosto daquele ano, em pleno verão, sobreveio uma inesperada onda de frio em Londres, que proporcionou a temperatura ideal ao crescimento lento da cultura

A providencial entrada do Dr. Pryce no Laboratório permitiu que Fleming reexaminasse as placas contaminadas e observasse o halo transparente em torno do fungo, antes de sua inutilização.

Apesar de todas essas felizes coincidências, se Fleming não tivesse a mente preparada não teria valorizado o halo transparente em torno do fungo e descoberto a penicilina.

A Penicilina - Um antibiótico betalactâmico

Os antibióticos beta lactâmicos são agentes microbianos úteis e freqüentemente prescritos, que têm em comum uma estrutura e um mecanismo de ação – a inibição da síntese da parede celular bacteriana de peptidoglicano.

As penicilinas constituem um dos grupos mais importantes entre os antibióticos. Apesar da produção de numerosos outros agentes antimicrobianos desde a introdução da primeira penicilina, as penicilinas continuam sendo antibióticos importantes e amplamente utilizados, e ainda estão sendo produzidos novos derivados do núcleo básico da penicilina. Muitos desses fármacos apresentam vantagens peculiares, de modo que os membros desse grupo de antibióticos constituem, hoje, os fármacos de escolha para o tratamento de um grande numero de doenças infecciosas.

Mecanismo de ação das penicilinas

A parede celular das bactérias é essencial para o seu crescimento e seu desenvolvimento normais. O peptidoglicano é um componente heteropolimérico da parede celular que proporciona uma estabilidade mecânica rígida em virtude da sua estrutura reticulada com elevado número de ligações cruzadas. Nos microorganismos Gram-positivos, a parede celular tem uma espessura constituída por 50 a 100 moléculas, enquanto a das Gram-negativas tem uma espessura constituída por apenas 1 ou 2 moléculas.

A biossíntese do peptidoglicano envolve cerca de 30 enzimas bacterianas e pode ser dividida em três estágios. É na ultima etapa dessa síntese que os antibióticos como as penicilinas atuam, inibindo uma enzima crucial para o processo, uma transpeptidase e, evitando, por conseqüência, que as bactérias tenham seu desenvolvimento normal.

Embora a inibição da transpeptidase seja comprovadamente importante, as ações das penicilinas têm outros alvos relacionados, que, em conjunto, são denominados de proteínas de ligação da penicilina (PBP). Todas as bactérias têm varias entidades desse tipo. As PBP variam nas suas afinidades pelos diferentes tipos de antibióticos beta lactâmicos. As PBP de maior peso molecular de E. coli, por exemplo, incluem as transpeptidases responsáveis pela síntese do peptidoglicano. Outras PBP de E. coli incluem aquelas necessárias para a manutenção da forma em bastonete da bactéria para a formação do septo durante a divisão da bactéria. A ação letal da penicilina sobre as bactérias parece envolver mecanismos tanto líticos quanto não-líticos. A ruptura do equilíbrio entre a montagem do peptidoglicano mediada pela PBP a atividade da mureína hidrolase pela penicilina resulta em autólise. A destruição não-lítica das bactérias pela penicilina pode envolver a participação de proteínas semelhantes à holina na membrana bacteriana, que aniquilam o potencial de membrana.

Mecanismos de resistência bacteriana às penicilinas

Embora todas as bactérias que têm parede celular possuam PBP, os antibióticos beta lactâmicos são incapazes de matar ou até mesmo de inibir todas as bactérias, devido à existência de vários mecanismos por meio dos quais as bactérias podem resistir a esses agentes. O microorganismo pode ser intrinsecamente resistente devido a diferenças estruturais nas PBP que constituem os alvos desses fármacos. Além disso, uma cepa sensível pode adquirir esse tipo de resistência através do desenvolvimento de PBP de alto peso molecular com afinidade diminuída pelo antibiótico. Outros casos de resistência bacteriana aos antibióticos beta lactâmicos decorrem da incapacidade do agente de penetrar no local de ação.

Nas bactérias Gram-positivas, o polímero do peptidoglicano localiza-se muito próximo à superfície celular. Algumas bactérias Gram-positivas possuem cápsulas de polissacarídeos que são externas à parede celular; entretanto, essas estruturas não representam uma barreira à difusão dos beta lactâmicos; as pequenas moléculas de antibióticos beta lactâmicos podem penetrar facilmente na camada externa da membrana citoplasmática e PBP, onde ocorrem os estágios finas de síntese do peptidoglicano. A situação é diferente com as bactérias Gram-negativas. A estrutura de sua superfície é mais complexa, e a membrana interna, que é análoga à membrana citoplasmática das bactérias Gram-positivas, é recoberta pela membrana externa, por lipopolissacarídeos e pela cápsula. A membrana externa atua como uma barreira impenetrável para alguns antibióticos. Entretanto, alguns antibióticos hidrofílicos pequenos sofrem difusão por meio dos canais aquosos presentes na membrana externa, que são constituídos por proteínas denominadas porinas. Penicilinas de espectro mais amplo, tais como ampicilina e amoxicilina difundem-se pelos poros da membrana externa de bactérias com rapidez significativamente maior do que a penicilina G.

As bombas de efluxo ativo atuam como outro mecanismo de resistência, removendo o antibiótico do seu local de ação antes que possa atuar. As bactérias também são capazes de destruir enzimaticamente os antibióticos beta lactâmicos. As beta lactamases têm a capacidade de inativar alguns desses antibióticos e podem ocorrer em grandes quantidades.

Classificação das penicilinas

1. Penicilina G: altamente ativa contra cepas sensíveis de bactérias Gram-positivas, mas são facilmente hidrolisadas pelas penicilases. Usada para tratar pneumonia pneumocócica, meningite pneumocócica, infecções estreptocócicas (pneumonia, artrite, meningite e endocardite), sífilis, difteria...

2. Penicilinas resistentes à penicilase: têm atividade antimicrobiana menos potente contra os organismos sensíveis à penicilina G.

3. Ampicilina, amoxicilina: suas atividades antimicrobianas são ampliadas para incluir determinados microorganismos Gram-negativos. Todos são destruídos pelas beta lactamases. Usadas para tratar infecções das vias respiratórias, infecções do trato urinário, meningite, infecções por Salmonella.

4. Carbenicilina.

5. Mazlocina, azlocilina e piperacilina.

Após a absorção das penicilinas administradas por via oral, esses agentes distribuem-se amplamente por todo o corpo e são rapidamente eliminados, sobretudo por filtração glomerular e secreção tubular renal, de modo que as meias-vidas desses fármacos no corpo são curtas, sendo os valores típicos de 30 a 60 minutos.

Por conseguinte, as concentrações na urina são elevadas.

Usos profiláticos das penicilinas

A comprovação da eficiência da penicilina na erradicação de microorganismos foi rapidamente seguida, de modo muito natural, de tentativas de comprovar também a sua eficácia na prevenção de infecções em hospedeiros sensíveis. Em conseqüência, o antibiótico passou a ser administrado em quase todas as situações em que havia risco de infecção bacteriana. Como a profilaxia tem sido investigada em condições controladas, tornou-se evidente que a penicilina é altamente efetiva em algumas situações e potencialmente perigosa em outras e de valor questionável em outras ainda.

Reações adversas às penicilinas

As reações de hipersensibilidade são, sem dúvida, os efeitos adversos mais comuns observados com as penicilinas. As reações alérgicas complicam 0,7 a 4% de todos os tratamentos. As manifestações de alergia a penicilinas incluem exantema maculopapular, erupção urticariforme, febre, broncoespasmo, vasculite, doença do soro, dermatite esfoliativa e anafilaxia.

Podem ocorrer reações de hipersensibilidade a qualquer forma posológica de penicilina. A alergia determinada à penicilina expõe o paciente a um maior risco de reação em caso de administração de outra penicilina. Por outro lado, a ocorrência de um efeito adverso não implica necessariamente a sua repetição em exposições subseqüentes. Reações de hipersensibilidade podem surgir na ausência de exposição prévia conhecida ao fármaco. Isso pode ser causado por uma exposição anterior não-reconhecida a penicilina (ex.: em alimentos de origem animal ou em fungos produtores de penicilina). Embora a eliminação do antibiótico geralmente resulte em rápido desaparecimento das manifestações alérgicas, elas podem persistir por 1 ou 2 semanas ou mais após a interrupção da terapia.

As reações mais graves provocadas por penicilinas consistem em angioedema e anafilaxia. O angioedema, com acentuado volume dos lábios, da língua, da face e dos tecidos periorbitários, que é freqüentemente acompanhado de respiração asmática, tem sido observado após administração tópica, oral ou sistêmica de vários tipos de penicilina.

Os pacientes que possuem uma história de alergia a penicilina devem ser tratados, em sua maioria, com num tipo diferente de antibiótico. Infelizmente, não existe um método totalmente confiável para confirmar uma história de alergia à penicilina. Em certas ocasiões, recomenda-se a dessensibilização para pacientes alérgicos a penicilinas e que precisam ser tratados com o fármaco. Esse procedimento, que consiste na administração de doses gradualmente crescentes de penicilina na esperança de evitar uma reação grave, só deve ser efetuado em local que disponha de terapia intensiva.

Conclusão

Conseguimos compreender através desse estudo como foi a descoberta científica da penicilina. Apesar de ter sido descoberta ao acaso, a penicilina foi o primeiro antibiótico usado com sucesso no tratamento de infecções causadas por bactérias, sendo eficaz contra espécies Gram-positivas ou de Streptococcus, Clostridium, Neisseria e anaeróbios excluindo Bacteróides. Em virtude dessa importante descoberta, milhares de vidas foram poupadas, pois iniciava-se a nova era da medicina – a era dos antibióticos. Alexander Fleming obteve reconhecimento por seu trabalho de pesquisa ao receber o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina, junto com seus colegas Chain e Florey, consagrando, dessa forma, suas brilhantes carreiras em vida.

Fonte: www.salton.med.br

Antibióticos

História

Parece uma tarefa difícil falar sobre a origem e a evolução dos antibióticos... e realmente é.

Durante toda a evolução da humanidade temos os relatos de várias tentativas do uso de substâncias e materiais com a intenção de secar lesões supurativas, curar febres, melhorar as dores etc. A medicina era observacional. A clínica foi o recurso diagnóstico mais importante que existiu e ainda existe, porém naquela época era o único.

A definição do termo antibiótico também tem história. O termo inicial proposto por Vuillemin em 1889 era "antibiose" e que definia o antagonismo dos seres vivos em geral.

O nome antibiótico foi primeiramente usado por Waksman em 1942, meio século após Vuillemin, e deu uma redefinição necessária como substância produzida por microorganismos (bactérias, fungos, actinomicetos), antagonista ao desenvolvimento ou à vida de outros microorganismo em altas diluições no meio bioquímico do nosso corpo (é necessário que isto seja dito para excluirmos substâncias que quando puras tem uma potente ação antimicrobiana como certos produtos metabólicos como os ácidos orgânicos, peróxido de hidrogênio e o álcool). Entretanto, o uso diário do termo, incluiu os agentes antibacterianos sintéticos, como as sulfonamidas e as quinolonas, que não são produzidos por microorganismos. Waksman e outros microbiologistas notaram que algumas bactérias tinham a capacidade destruir ou inibir outras estudando amostras de fezes, cuja flora bacteriana é complexa e que depende dessa capacidade para sua manutenção.

Alguns autores dividem toda essa história em 3 grandes eras. A primeira, conhecida também como a era dos alcalóides, data de 1619 de onde provém os primeiros registros do sucesso do tratamento da malária com extrato de cinchona e do tratamento da disenteria amebiana com raiz de ipecacuanha. Durante muito tempo esses extratos e seus derivados (alcalóides, quinino e a emetina) formaram um grupo único de recursos terapêuticos conhecidos.

Em meados de 1860, Joseph Lister foi o primeiro cientista a estudar o efeito inibitório de substâncias químicas sobre as bactérias e aplicar seus conhecimentos diretamente na medicina. Lister usou fenol para esterilizar instrumentos cirúrgicos com importante diminuição nas taxas de morbidade e mortalidade associadas à cirurgia. Alguns autores dizem que esse evento marcou o surgimento da era antimicrobiana. Estudando tais efeitos, Pasteur e Joubert foram os primeiros a reconhecerem o potencial clínico dos produtos microbianos como agentes terapêuticos em 1877. Eles observaram que o bacilo anthrax crescia rapidamente quando inoculado em urina estéril mas parava de se multiplicar e morria se qualquer simples bactéria da ar fosse inoculada junto com o bacilo ou após ele na mesma urina.

Czech, Honl e Bukovsky em 1889 fizeram uso local de extrato de Pseudomonas aeruginosas que era um excelente produto conhecido como "piocianase" comercializado por muitos anos. Outros pesquisadores usaram extratos de Penicillium e Aspergillus, os quais continham, provavelmente, pequenas quantidades de antibióticos que produziam efeitos locais e transitórios.

A segunda era, conhecida como a dos compostos sintéticos, foi marcada pela descoberta do salvarsan por Paul Ehrlich (Alemanha) em 1909 para o tratamento de tripanossomas e outros protozoários. Em 1910 Ehrlich testou o 606º composto arsênico e viu que ele era ativo contra o treponema causador da sífilis. Esse composto foi usado como tratamento de escolha da sífilis até 1940 quando foi substituído pela penicilina.

Na época imperava um pensamento: os protozoários eram susceptíveis às drogas e as bactérias não. Os treponemas não eram considerados bactérias, mas uma classe a parte.

A idéia apresentada à pouco foi abandonada com a descoberta e o uso do Prontosil. O Prontosil é uma sulfonamida que foi sintetizada por Klarer e Meitzsch em 1932. Seus efeitos e resultados foram descritos por Gerhard Domagk., o que lhe valeu o Prêmio Nobel de Medicina em 1938.

A penicilina já havia sido sintetizada por Alexander Fleming em 1929, mas seu potencial não havia sido explorado devido à sua labilidade. O livro de Hare intitulado "O Nascimento da Penicilina" ("The Birth of Penicilin") descreve muito bem como Fleming descobriu a penicilina em 1928.Os escritos originais de Fleming atribuem o uso da penicilina em meios de cultura para suprimir os crescimento da flora oral e facilitar o isolamento do Haemophilus influenzae. A corrida para as sulfonamidas havia começado, sediada na Alemanha e anunciada em 1935.Quando o efeito curativo da sulfonamida foi demonstrado em ratos, iniciou-se estudos em pacientes com erisipela e outras infecções.

Em 1935 Domagk publicou as informações sobre seus estudos ao mesmo tempo em que eram publicados estudos semelhantes por Hörlein sobre os achados feitos em Londres. Esses estudos foram posteriormente continuados em outros países. Um dos mais notáveis estudos da época foi o de Kolebrook e Kenny (Inglaterra) em 1936 que demonstrou a imensa eficácia da droga na febre puerperal com quedas assustadoras no número de mortes entre os nascidos vivos de mães com febre puerperal. A posterior introdução da penicilina tenha sido, talvez, o maior impacto sobre a febre puerperal. O aumento dessa incidência em meados de 1950 foi devido à redefinição da febre puerperal como qualquer aumento de temperatura acima de 38°C, o que antes era definido quando essa temperatura era mantida por mais de 24 horas ou era recorrente.

Observou-se que o Prontosil não tinha atividade antibacteriana in vitro e alguns trabalhos sugeriram que sua atividade era pela liberação no corpo de p-aminobenzeno sulfonamida (sulfonilamida). Isso foi provado por Fuller em 1937. A sulfonilamida demonstrou ação inibitória para estreptococos in vitro. Isto foi fortemente contestado por Domagk. A sulfonilamida tomou força e em pouco tempo era fabricada por várias drogarias com mais de 70 nomes conhecidos.

Muitos químicos da época ficaram entretidos tentando modificar a molécula para melhorá-la. Com isso surgiu a sulfapiridina em 1938, a primeira droga a ser efetiva no tratamento das pneumonias pneumocócicas e com maior espectro antimicrobiano para a época. Depois vieram a sulfatiazolina e a sulfadiazina que melhoraram a cianose e os vômitos causados pelas sulfas mais antigas.

A terceira era, conhecida como a era moderna dos antibióticos, foi marcada pelo controle das infecções por estreptococos e pneumococos com o uso que já vinha sendo feito das sulfonamidas. Alguns autores marcam a entrada dessa era com o início do uso clínico das sulfonilamidas em 1936. No final da década de 1940 apareceram as resistências de estreptococos hemolíticos, gonococos e pneumococos à sulfonamida.

Após uns 20 anos, os meningococos também tornaram-se resistentes à sulfonamida. Essa era é a que perdura até hoje e a mais ampla e difícil de ser relatada.

Com o aparecimento da resistência bacteriana houve um empenho pela busca de novas substâncias e assim, em 1939, René Dubos (Nova Iorque) descobriu a tirotricina (gramicidina + tirocidina) formada pelo Bacillus brevis que embora muito tóxica para o homem, tinha um efeito curativo sistêmico em ratos. Esse fatos foram importantes pois influenciaram Howard Florey e seus colegas na descoberta de novas substâncias no final da década de 1940 sendo a penicilina a próxima droga a ser estudada por eles.

Alguns autores mencionam como o início da terceira era sendo em 1940 com os primeiros relatos sobre as propriedades do extrato de Penicillium notatum (hoje conhecida como penicilina) feitos em Oxford por Chain e seus colaboradores que haviam mostrado grande interesse pela descoberta feita por Fleming em 1929. Após sua síntese e estudos, começou a ser produzida pela "School of Patology at Oxford", porém quando administradas em seres humanos com infecções, era rapidamente excretada, necessitando de novas administrações. A produção de Oxford era insuficiente. Sendo assim, uma maneira para manter o suprimento da substância era reaproveitá-la na urina dos pacientes, isolando-a e administrando-a novamente a esses ou a outros doentes. Mostraram que a penicilina curava infecções estreptocócicas e estafilocócicas em ratos e o sucesso com o uso em humanos foi verificado rapidamente. Alguns anos mais tarde haveria a completa purificação da penicilina.

Muitos dos estudos com a penicilina feitos durante a Segunda Guerra Mundial perderam-se, pois circulavam de forma secreta e obscura.

Dessa forma, a penicilina descoberta em 1929 e com seu uso clínico definido em 1940 deu origem à mais variada e mais utilizada classe de antibióticos: os b -lactâmicos.

Na tabela abaixo há algumas datas de descobertas dos antibióticos e as bactérias das quais foram extraídas a substância.

Nome
Data da descoberta
Microorganismo
Penicilina 1929-40 Penicillium notatum
Tirotricina 1939 Bacillus brevis
Griseofulvina 1939

1945

Penicilium griseofulvum

Dierckx

Penicilliujanczewski

Estreptomicina 1944 Streptomyces griseus
Bacitracina 1945 Bacillus lincheniformis
Cloranfenicol 1947 Streptomyces venezuelae
Polimixina 1947 Bacillus polymyxa
Framicetina 1947-53 Streptomyces lavendulae
Clortetraciclina 1948 Streptomyces aureofaciens
Cefalosporina C, N e P 1948 Cephalosporium sp
Neomicina 1949 Streptomyces fradiae
Oxitetraciclina 1950 Streptomyces rimosus
Nistatina 1950 Streptomyces noursei
Eritromicina 1952 Streptomyces erithreus
Espiramicina 1954 Streptomyces ambofaciens
Vancomicina 1956 Streptomyces orientalis
Kanamicina 1957 Streptomyces kanamyceticus
Ácido fusídico 1960 Fusidium coccineum
Lincomicina 1962 Streptomyces lincolnensis
Gentamicina 1963 Micromonospora purpurea
Tobramicina 1968 Streptomyces tenebraeus

Em 1944, Selman Waksman a procura de antibióticos com efeitos menos tóxicos, junto com seu aluno Albert Schatz, isolou a estreptomicina de uma cepa de Streptomyces, a primeira droga efetiva contra a tuberculose e por isso recebeu o Prêmio Nobel da Medicina em 1952. Waksman isolou também a neomicina em 1948, além de outros 16 antibióticos durante sua vida (grande parte deles sem uso clínico pela alta toxicidade). O método de procura por novos antibióticos utilizado por Waksman na descoberta da estreptomicina dominou a indústria dos antibióticos por décadas.

Dois eventos importantes ocorreram em meados de 1950 levando ao desenvolvimento de penicilinas semi-sintéticas. Primeiro, foi conseguida a total síntese do ácido 6-aminopenicilânico (6APA). Segundo, Rolinson e seus colaboradores mostraram que muitas bactérias produziam acilases capazes de quebrar 6APA da benzilpenicilina.

Em 1945 Edward Abraham e seus colegas da Universidade de Oxford estudaram o fungo de Brotzu Cephalosporium acremonium isolando desta cepa o terceiro antibiótico conhecido: cefalosporina C. A cefalosporina C era estável na presença da penicilinase produzida pelos estafilococos.

Sabemos hoje que todos os agentes terapêuticos que tiveram sucesso tinham certamente propriedades em comum. Eles devem exercer uma atividade microbiana letal ou inibitória e em altas diluições no complexo meio bioquímico do corpo humano. Estando em contato com os vários tecidos do corpo, devem não influenciar a função do órgão ou tecido e não ter efeitos danosos. Devem ter bom gosto, ser estáveis, solubilidade livre, baixa taxa de excreção e ter ótima difusão. Isso tudo levou aos estudos sobre o modo de ação dos antibióticos.

Woods e Fields estudaram o modo de ação das sulfonilamidas iniciando os estudos sobre a estrutura das bactérias e o desenvolvimento de novas substâncias de acordo com cada microorganismo. Foram feitos avanços importante no conhecimento da anatomia, composição química e metabolismo da bactéria. Isso ajudou a indicar qual droga seria a mais adequada para ser usada em determinada bactéria, mas não ajudou na descoberta de novas drogas. A resistência bacteriana era o principal problema. Os novos antibióticos produzidos eram derivados dos que já existiam, com propriedades semelhantes às conhecidas anteriormente. Vemos, apesar disso, que mesmo após quase um século de estudos e controle quase que total das infecções bacterianas, a resistência bacteriana ainda é o principal desafio.

Fonte: www.medstudents.com.br

Antibióticos

1- INTRODUÇÃO

Imagine uma descoberta que possibilitasse a cura de várias doenças fatais e que permitisse salvar a vida de milhões de pessoas de uma só vez. Pensou?

Pois essa descoberta já aconteceu! A penicilina é um remédio tão fantástico que seus efeitos chegaram a ser comparados a um milagre.

A penicilina foi o primeiro antibiótico usado com sucesso no tratamento de infecções causadas por bactérias. A palavra antibiótico vem do grego e significa contra a vida – não contra a nossa vida, mas contra a vida das bactérias, é claro.

Antes do desenvolvimento da penicilina, muitas pessoas morriam de doenças que, hoje, não são mais consideradas perigosas. Só para você ter uma idéia, apenas machucar-se num prego, por exemplo, poderia, eventualmente, levar à morte.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a penicilina salvou a vida de milhões de soldados feridos nos campos de batalha. Graças aos antibióticos, doenças como pneumonia, sífilis, gonorréia, febre reumática e tuberculose deixaram de ser fatais.

Hoje, sabe-se que a penicilina que já salvou tantas vidas também pode provocar reações alérgicas sérias em algumas pessoas e, inclusive, levar à morte. Apesar disso, a penicilina ainda é o antibiótico mais usado em todo o mundo.

Os antibióticos são produtos de enorme importância não apenas na área de saúde, como também na economia, visto que apenas nos Estados Unidos, cerca de 100.000 toneladas são produzidas anualmente. Embora aproximadamente 8000 substâncias com atividade antimicrobiana sejam conhecidas e, a cada ano, centenas de novas substâncias sejam descobertas, pouquíssimas são efetivamente aproveitadas e utilizadas como agentes antimicrobianos, visto que muitas destas não atendem aos requisitos mínimos para seu emprego terapêutico. Paralelamente, não podemos deixar de mencionar o crescente problema em relação ao surgimento de espécies bacterianas resistentes aos diferentes antibióticos. Este talvez corresponda ao principal desafio dos pesquisadores, visto que a multirresistência vem se tornando diariamente mais disseminada nas populações microbianas, sejam patogênicas ou não. Mais recentemente, outro aspecto que vem sendo cada vez mais levado em consideração refere-se à ocorrência dos biofilmes e sua importância na terapêutica antimicrobiana, pois o conhecimento sobre a ocorrência de biofilmes microbianos em nosso organismo levou a uma quebra do paradigma de tratamento das doenças infecciosas. Certamente, para que os antibióticos possam ser empregados de forma mais eficaz, será necessário um maior conhecimento acerca dos biofilmes formados naturalmente em nosso organismo. Pois, somente a partir da elucidação da ecologia dos biofilmes naturais do homem, teremos maiores chances de tratar de forma adequada as várias doenças infecciosas.

Dos antibióticos de origem microbiana, somente 123 são produzidos por fermentação, o resto é produzido de forma sintética ou semi-sintética. As bactérias produzem um número de 950 antibióticos, já os actinomicetos pruduzem 4600 antibióticos, e os fungos 1600 (LIMA et al., 2001).

2- HISTÓRIA

Alexander Fleming foi o cientista que descobriu a penicilina. A descoberta aconteceu, enquanto o pesquisador trabalhava num hospital de Londres, na Inglaterra, em busca de uma substância que pudesse ser usada no combate a infecções bacterianas (causadas por bactérias). Fleming havia trabalhado como médico em hospitais militares durante a Primeira Guerra Mundial e, por isso, sabia o quanto era urgente produzir esse medicamento.

Em suas pesquisas, Fleming fazia o que os cientistas chamam de cultura, ou seja, colocava bactérias numa placa cheia de nutrientes, em condições ideais para elas crescerem e se multiplicarem, a fim de poder observá-las.

Um dia, o pesquisador saiu de férias e esqueceu, em cima da mesa no laboratório, placas de cultura de uma bactéria responsável, na época, por graves infecções no corpo humano: a Staphylococcus aureus. Ao retornar, semanas depois, percebeu que algumas dessas placas estavam contaminadas com mofo, algo bastante comum.

Fleming estava prestes a lavar as placas, quando Merlin Pryce, seu antigo assistente, entrou no laboratório e lhe perguntou como iam suas pesquisas. Fleming apanhou novamente as placas para explicar alguns detalhes e então percebeu que, em uma das placas, havia uma área transparente ao redor do mofo, indicando que não havia bactérias naquela região. Aparentemente, o fungo que tinha causado o mofo estava secretando uma substância que matava as bactérias.

Fleming identificou esse fungo como Penicillium notatum e, por isso, chamou a substância produzida por ele de penicilina.

Posteriormente, descobriu-se que a penicilina matava também outros tipos de bactérias, e o melhor: ela não era tóxica para o corpo humano, o que significava que poderia ser usada como medicamento.

Devido às dificuldades de se produzir penicilina em quantidade suficiente para ser usada no tratamento de pacientes, inicialmente, a descoberta de Fleming não despertou maior interesse na comunidade científica. Foi somente com a eclosão da Segunda Guerra Mundial, em 1939, que dois cientistas, Howard Florey e Ernst Chain, retomaram as pesquisas e conseguiram produzir penicilina com fins terapêuticos em escala industrial. Assim, estava inaugurada uma nova era para a medicina - a era dos antibióticos. Por suas pesquisas, Fleming, Florey e Chain receberam, em 1945, o Prêmio Nobel de Medicina.

Durante algum tempo, acreditou-se que os antibióticos decretariam o fim das mortes humanas provocadas por infecções bacterianas. Entretanto, atualmente, sabe-se que, de tempos em tempos, surgem novas bactérias resistentes aos antibióticos e, assim, esses medicamentos perdem o efeito.

O uso indiscriminado de antibióticos, tanto por médicos quanto por pacientes, contribuiu, em muito, para o aparecimento de bactérias super-resistentes. Os erros mais comuns que as pessoas cometem são tomar antibióticos para doenças não bacterianas, como a maior parte das infecções de garganta, gripes ou diarreias, e interromper o tratamento antes do prazo recomendado pelo médico.

3- MECANISMO DE AÇÃO PENICILINA

Todos os antibióticos beta lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas) interferem na síntese de parede celular bacteriana, através de sua ligação com a proteína PBP.

A penicilina acopla num receptor presente na membrana interna bacteriana (PBP) e interfere com a transpeptidação que ancora o peptidoglicano estrutural de forma rígida em volta da bactéria. Como o interior desta é hiperosmótico, sem uma parede rígida há afluxo de água do exterior e a bactéria lisa (explode).

O principal mecanismo de resistência de bactérias à penicilina baseia-se na produção por elas de enzimas, as penicilinases, que degradam a penicilina antes de poder ter efeito.

Outro mecanismo de ação da Penicilina é a inativação de enzimas autolíticas na parede celular, isto da como resultado a lise celular.

4- RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS – PORQUE NOS DEVEMOS PREOCUPAR?

Uma das formas das bactérias desenvolverem resistência aos antibióticos, é através de alterações nos seus genes que modificam o alvo específico onde o antibiótico se liga. Estas alterações levam a que estas bactérias deixem de ser reconhecidas por esse antibiótico específico.

Outra forma de desenvolver resistência, é a capacidade que as bactérias vão adquirindo de bombear o antibiótico para fora da célula bacteriana (dela própria).

Os especialistas em doenças infecciosas dizem que as taxas de resistência podem ser utilizadas a nível local para ajudar os médicos a decidir que antibióticos devem ser receitados. Por exemplo, se residir numa área de baixa resistência a um determinado antibiótico, o seu médico provavelmente irá decidir que é seguro receitar esse antibiótico.

Se residir numa área com uma taxa de resistência elevada a um determinado antibiótico, então o seu médico irá provavelmente escolher um antibiótico diferente, de modo queastaxas da resistência não aumentem ainda mais.

Mas o seu médico precisa da sua ajuda. Lembre-se de seguir com cuidado as instruções quando tomar antibióticos porque você pode exercer um papel importante ajudando a reduzir a resistência aos antibióticos.

5- RESISTÊNCIA MICROBIANA

Este tema tornou-se um motivo de preocupação crescente entre os profissionais da área de saúde, pois a cada ano observamos o aumento de linhagens resistentes aos mais diversos agentes antimicrobianos.

A resistência microbiana aos antimicrobianos pode ser de dois tipos:

Natural: ausência da estrutura, ou via metabólica alvo.

Adquirida: através de mutações espontâneas e seleção, ou por recombinação após transferência de genes.

USOS TERAPÊUTICOS

Há dois tipos principais de penicilina:

A Penicilina G ou benzilpenicilina, foi a primeiramente descoberta é geralmente injetavel (intra-venosa ou intra-muscular) ainda que existam formas bucais para tratamento dental. Ela é mal absorvida a partir do intestino por isso a via oral não é utilizada.

A Penicilina V ou fenoximetilpenicilina é geralmente administrada por via oral e é absorvida para o sangue no nivel intestinal.

As penicilinas são eliminadas por secreção tubular nos rins.

É a primeira escolha para infecções bactérianas causadas por organismos Gram -positivos e outros que não sejam suspeitos de resistência.

É geralmente eficaz contra espécies Gram+ ou de Streptococcus, Clostridium, Neisseria, e anaérobios excluindo Bacteroides. Usa-se em casos de meningite bacteriana, bacterémia, endocardite, infecções do trato respiratório (pneumonia), faringite, escarlatina, sífilis, gonorreia, otite média e infecções da pele causadas pelos organismos referidos.

A Penicilina já não é a primeira escolha em infecções por Staphylococcus devido a resistência disseminada nesse género.

7- EFEITOS INDESEJADOS DA PENICILINA

A penicilina não tem efeitos secundários significativos, mas pode raramente causar reações alérgicas e até choque anafilático nos indivíduos susceptíveis.

Sintomas iniciais nesses casos podem incluir eritemas cutâneos disseminados, febre e edema da laringe, com risco de asfixia. A sua introdução por injeção no organismo também é conhecida por ser dolorosa.

Além disso uso prolongado ou em altas doses pode causar deplecção da flora normal no intestino e suprainfecção com espécie patogénica.

8- PROCESSO DE PRODUÇÃO

A produção industrial de penicilina é um processo fermentativo. Trata-se de um processo aeróbico em que o microrganismo Penicillium chrysogenum cresce num meio orgânico complexo contendo açúcares e em regime de adição de substrato (para manter o microrganismo a crescer durante mais tempo). A penicilina, como a maior parte dos antibióticos, é um produto do metabolismo secundário. Na fase inicial da fermentação assegura-se o crescimento rápido do microrganismo e em seguida, numa segunda fase, optimiza-se a produção de penicilina.

Durante a fase de produção fornece-se continuamente glucose sendo necessário regular a sua concentração a um certo nível para evitar efeitos de repressão catabólica originados a concentrações de açúcar maiores.

É pois necessário desenvolver métodos que permitam controlar "automáticamente" esta adição de forma a manter os níveis de glucose óptimos.

Para a produção de penicilina, podem ser utilizados resíduos industriais como melaço.

As etapas de produção consistem basicamente em:

1. Preparação do inóculo.

2. Preparação e esterilização do meio.

3. Inoculação do meio no fermentador.

4. Aeração forçada com ar estéril durante a incubação.

5. Após a fermentação há a remoção do micélio formado.

6. Extração e purificação da penicilina.

Antibióticos
PROCESSO FERMENTATIVO

9- MONITORIZAÇÃO E CONTROLO DE BIOREATORES

Na indústria o controle automático de biorreatores encontra-se geralmente limitado à regulação automática de pH e temperatura.No entanto, o controlo automático por computador de variáveis bioquímicas de estado, poderá facilitar a condução e aumentar a produtividade do processo. É necessário, para tal, dispor de sensores utilizáveis em tempo real, fiáveis e económicos, que permitam medir as concentrações dos substratos e produtos de fermentação.Para utilização nos modelos desenvolvidos de controlo é necessário utilizar sistemas de amostragem integrados com sistemas de análise em tempo real.

No Laboratório de Fermentação Piloto do INETI-IBQTA-DB, utilizamos um sistema integrado de amostragem e análise de glucose (substrato) e penicilina (produto) em tempo real que usa biosensores calorimétricos. A partir da informação obtida em tempo real um algoritmo de controlo comanda a adição de glucose ao meio de fermentação onde se está a produzir a penicilina (ver figura). Se esta estratégia conduzir a bons resultados prevê-se a sua integração em sistemas de produção industrial.

Antibióticos

10- FÁRMACOS DERIVADOS

Existem muitos antibióticos derivados por métodos químicos industriais da penicilina, constituindo as penicilinas semi-sintéticas:

Amoxicilina, Ampicilina e Pivampicilina têm maior espectro de ação, e são eficazes contra mais tipos de organismos.

Flucloxacilina

Carbenacilina, Aziocilina, Ticarcilina são eficazes contra espécies de Pseudomonas, especialmente a P.aeruginosa, que são importantes patogênios do meio hospitalar

ADRIANA DUARTE ALVES

ANDERSON DOS SANTOS GODINHO

CAROLINA DE BARROS GOMES

DANILO CELESTINO

MÉRILIS SUSAN RICCI

11- BIBLIOGRAFIA

http://vsites.unb.br/ib/cel/microbiologia/antibioticos/antibioticos.html#mecanismos
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Penicillin-core.png
http://pt.wikipedia.org/wiki/Antibiotico
http://www.dq.fct.unl.pt/qoa/qpn1/2002/penicilina/produção1.htm
http://www.infoescola.com/farmacologia/penicilina/
Shreve,R.N; Brink,J.A; Indústria de Processos Químicos, 4 ed, Guanabara Koogan,1997

Fonte: UniABC - Universidade do Grande ABC

Antibióticos

1. O que são antibióticos

Os antibióticos são substâncias químicas, naturais ou sintéticas, com capacidade de impedir a multiplicação de bactérias ou de as destruir, não tendo contudo eficácia contra os vírus. Por vezes são usados para prevenir infecções bacterianas, como por exemplo, antes das intervenções cirúrgicas.

Antibióticos
Antibióticos

2. Que antibióticos existem

Existe um elevado número de antibióticos, havendo por isso a necessidade de os classificar de acordo com a sua estrutura química de base.

Os principais grupos de antibióticos são:

Penicilinas

Cefalosporinas

Monobactâmicos

Cloranfenicol e tetraciclinas

Aminoglicosideos

Macrólidos

Sulfonamidas e suas associações

Quinolonas

Outros

3. Como atuam os antibióticos

Os antibióticos podem ter ação bactericida (provocando a morte das bactérias) ou ação bacteriostática (inibindo o crescimento microbiano e evitando o aumento do número de microrganismos). No caso de doentes com o sistema imunitário debilitado e incapaz de destruir os agentes bacterianos, são usados preferencialmente os antibióticos de ação bactericida, enquanto que os antibióticos de ação bacteriostática são para os casos em que o hospedeiro infectado consegue ativar a resposta imunitária e eliminar as bactérias do seu organismo.

Em ambos os casos, os antibióticos atuam atacando determinados constituintes das bactérias necessários para a sobrevivência e reprodução destes microrganismos.

4. Escolha de um antibiótico

Um antibiótico deve ser escolhido com base no espectro de ação em relação ao microrganismo que causa a infecção, na segurança do medicamento incluindo reações adversas e interações medicamentosas, na experiência clínica previa, no custo, no risco de superinfecção e em fatores relativos ao paciente. A importância destes fatores é influenciada pela gravidade da doença e pelo objetivo da utilização do antibiótico (intuito profiláctico, terapêutica empírica ou terapêutica dirigida).

Um historial de hipersensibilidade ou outra resposta adversa ao antibiótico deve ser tido em conta.

O conhecimento de reações adversas prévias pode prevenir a administração inadvertida de um antibiótico ao qual o paciente possa ser alérgico. A falha em obter um historial clínico adequado pode levar a consequências sérias ou mesmo fatais.

Fonte: resista.net

Antibióticos

História

Cientistas da segunda metade do século XIX (Tyndal, Lister, Huxley, Duchesne e Vuillemin) já observavam o fenômeno denominado por "antibiose", o qual era resultado dos agentes antimicrobianos.

Em 1860 Joseph Lister estudou o efeito inibitório de substâncias químicas sobre as bactérias.

Fenol

Esteriliza instrumentos cirúrgicos

Taxas de mortalidade associadas à cirurgias

Pasteur e Joubert em 1877 reconheceram o potencial clínicos dos produtos microbianos como agentes terapêuticos

Bacillus antracis

Crescia em urina estéril

Morte com a adição de bactérias junto com ele na mesma urina (Greenwood, 1997)

1928 Alexander Fleming descobriu a penicilina Saint Mary´s Hospital de Londres

Colônias de Staphylococcus vizinhas do fungo Penicillium apresentavam-se translúcidas (lise celular).

Agente antibacteriano

penicilina

Penicillium chrysogenum

Cresceu Penicillium em meio líquido e verificou que uma substância antimicrobiana era secretada no meio.

Contaminante inibia o crescimento de Staphylococcus mesmo diluído 800 vezes.

Antibióticos
Alexander Fleming | 1881 - 1955 | Nobel Medicina 1945

Antibióticos
Bentley, 2005

No final da década de 1930, no auge da segunda guerra mundial, o elevado número de pacientes infectados exigia a descoberta de substâncias efetivas para o tratamento de infecções bacterianas.

Chain & Florey em 1940 analisaram o efeito antibacteriano da penicilina.

Penicilina

Primeiro antibiótico usado para o tratamento de infecções em humanos.

1941 início do uso clínico da penicilina (estreptococos e pneumococo).

13 anos da descoberta ao uso prático.

Em 1889 o nome antibiótico foi criado por Vuillemim e, posteriormente, em 1942 foi redefinido por Waksman.

Antibiótico

É um composto químico derivado de microrganismos (bactérias, fungos) que têm a capacidade de inibir o crescimento, inclusive chegando a destruir outros microrganismos em soluções diluídas - antibacteriano, antifúngico e antitumoral.

1944

Selman Abraham Waksman e colaboradores isolaram a estreptomicina de uma cepa Streptomyces, a primeira droga efetiva contra o bacilo da tuberculose.

Microrganismos

Microrganismos apresentam dois tipos de metabolismo:

Primário: Ativo durante todo o ciclo de vida

Secundário: Rotas biossintéticas longas e complexas derivadas do metabolismo primário

Produção dos Antibióticos

Os produtos naturais isolados de actinomicetos e fungos têm sido a principal fonte da maioria dos antibióticos comercializados.

Microrganismos produtores

Mais de 8000 antibióticos foram identificados

200 novos antibióticos a cada ano

Atualmente existem 90 antibióticos utilizados na prática clínica.

Antibióticos são produzidos principalmente por bactérias ou fungos:

Antibióticos produzidos por fungos (principalmente pelos gêneros Penicillium e Cephalosporium) Ex.: penicilina, cefalosporina, griseofulvina.

Gênero Streptomyces - produz 70% dos antibióticos do mercado

Nome Data da descoberta Microrganismo
Penicilina 1929 – 40 Penicillium notatum
Tirotricina 1939 Bacillus brevis
Griseofulvina 1939 / 1945 Penicilium griseofulvum
Estreptomicina 1944 Streptomyces griseus
Bacitracina 1945 Bacillus lincheniformis
Cloranfenicol 1947 Streptomyces venezuelae
Polimixina 1947 Bacillus polymyxa
Framicetina 1947 – 53 Streptomyces lavendulae
Clortetraciclina 1948 Streptomyces aureofaciens
Cefalosporina C, N e P 1948 Cephalosporium sp
Neomicina 1949 Streptomyces fradiae
Oxitetraciclina 1950 Streptomyces rimosus
Nistatina 1950 Streptomyces noursei
Eritromicina 1952 Streptomyces erithreus
Espiramicina 1954 Streptomyces ambofaciens
Vancomicina 1956 Streptomyces orientalis
Kanamicina 1957 Streptomyces kanamyceticus
Lincomicina 1962 Streptomyces lincolnensis
Gentamicina 1963 Micromonospora purpurea
Tobramicina 1968 Streptomyces tenebraeus

Esquema básico de um processo fermentativo para produção comercial de um antibiótico:

1. Preparação do inóculo

2. Inoculação em meio de fermentação

3. Incubação em condições de fermentação controladas e aeração forçada com ar esterilizado

4. Remoção do micélio por centrifugação e/ou filtração

5. Extração e purificação do antibiótico

A cada ano são produzidos 100000 toneladas de antibióticos, o que corresponde a US$ 5 bilhões em vendas destinadas à:

Medicina

Agricultura

Terapêutica animal

Mecanismo de ação dos antibióticos

Inibidores da síntese da parede celular microbiana

Ex.: Penicilina,

Cefalosporina,

Vancomicina

Inibição da síntese de proteínas

Ex.: Eritromicina

Rifampicina

Estreptomicina

Interferem na síntese de nucleotídeos

Ex.: Sulfonamidas

Trimetropina

Interferem com a membrana celular bacteriana

Ex.: Polimixina B

Colistina

Fonte: www.usp.br

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