Penicilinas: Clasificación, Mecanismo de Acción y Resistencia

Penicilinas

Clasificación

Penicilinas G: Máxima actividad contra los microorganismos grampositivos, cocos gramnegativos y anaerobios no productores de beta-lactamasa. Poca actividad contra los bacilos gramnegativos y son susceptibles de hidrólisis por las beta-lactamasas.

Penicilinas antiestafilocócicas (nafcilina): Resistentes a las beta-lactamasas de los estafilococos. Tienen actividad contra estafilococos y estreptococos, pero no contra enterococos, bacterias anaerobias, cocos y bacilos gram negativos.

Penicilinas de espectro ampliado (ampicilina y contra pseudomonas): Conservan el espectro antibacteriano de la penicilina y tienen mejor actividad contra microorganismos gramnegativos. Susceptibles a la hidrólisis por beta-lactamasa.

Mecanismo de acción

Los antibióticos beta-lactámicos se unen covalentemente al sitio activo de las proteínas de unión a penicilina (PBP), lo que inhibe la reacción de transpeptidación y detiene la síntesis de peptidoglucanos, por lo que la célula muere. Eliminan las células bacterianas solo cuando se encuentran en proceso de crecimiento activo y síntesis de pared celular.

Resistencia

Mecanismos generales:

  1. Inactivación de los antibióticos por la beta-lactamasa.
  2. Modificación de PBP.
  3. Alteración de la penetración del fármaco a la PBP.
  4. Eflujo.

La producción de beta-lactamasa es el mecanismo más frecuente de resistencia.

La beta-lactamasa AmpC, producida por Pseudomonas aeruginosa y Enterobacter sp, y las beta-lactamasas de espectro ampliado, hidrolizan tanto a cefalosporinas como a penicilinas.

Los carbapenémicos son altamente resistentes a la hidrólisis por penicilinasas y cefalosporinasas, pero se hidrolizan por la acción de la metalo-beta-lactamasa y las carbapenemasas.

Las PBP alteradas constituyen la base de la resistencia a la meticilina en los estafilococos, y de la resistencia a la penicilina en neumococos y enterococos. Estos microorganismos resistentes producen PBP con poca afinidad de unión a los antibióticos beta-lactámicos, que NO se inhiben excepto a concentraciones relativamente altas del fármaco, a menudo inalcanzables en la clínica.

La resistencia por alteración de la penetración del antibiótico a las PBP ocurre solo en microorganismos gramnegativos, por la pared externa impermeable, de la cual carecen las bacterias grampositivos. Los antibióticos beta-lactámicos atraviesan la membrana externa y penetran en los microorganismos gramnegativos a través de conductos proteínicos de la membrana externa (porinas).

Los microorganismos gramnegativos producen bombas de eliminación que constan de componentes citoplasmáticos y proteínas periplásmicas, que transportan eficazmente algunos antibióticos beta-lactámicos desde el periplasma de retorno a través de la membrana externa.

Farmacocinética

Vía oral

  • Nafcilina: su absorción gastrointestinal es variable, por lo que no es adecuada su administración oral.
  • Eliminación: Excreción biliar.
  • Oxacilina, dicloxacilina y cloxacilina: se eliminan por riñón como por excreción biliar.
  • Dicloxacilina, ampicilina y amoxicilina: estables en ácido, bien absorbidas.
  • Absorción (excepto penicilina): la de las penicilinas orales se ve alterada por la presencia de alimentos y el fármaco debe administrarse 1 a 2 horas antes o después de una comida.

Vía parenteral

Completa y rápida, se prefiere la vía intravenosa a la intramuscular, dada la irritación y dolor local que producen grandes dosis por esta última.

Las penicilinas con elevada unión a proteínas (nafcilina) alcanzan concentraciones de su forma libre más bajas en suero que las penicilinas con menor unión a proteínas (penicilina G, ampicilina).

La penicilina benzatínica y procaínica retrasan la absorción y dan como resultado concentraciones prolongadas en sangre y tejidos. Se excreta también en esputo y leche. La penetración en ojo, próstata y SNC es mala.

Se excreta rápidamente por: riñones. 10% filtración glomerular y 90% secreción tubular. Vida media: 30 min. En insuficiencia renal: 10 hrs.

Ampicilina y penicilinas se secretan más lentamente que la penicilina G y su vida media es de 1h.

Usos clínicos

  • Penicilina G: trata infecciones por: estreptococos, meningococos, enterococos, neumococos susceptibles y estafilococos no productores de beta-lactamasa, Treponema pallidum, Clostridium, Actinomyces, bacilos grampositivos, anaerobios gramnegativos no productores de beta-lactamasa.
  • Penicilina V: administración oral, mala biodisponibilidad, cada 6 h de dosificación. Similar a la amoxicilina.
  • Penicilina G benzatínica y procaínica: administración intramuscular, concentraciones bajas pero prolongadas. Tratan sífilis.
  • Penicilinas resistentes a la lactamasa beta de estafilococos (meticilina, nafcilina e isoxazolilpenicilina): tratan infecciones por: estafilococos y neumococos susceptibles a la penicilina. Listeria, los estafilococos resistentes a la meticilina y enterococos, son resistentes.
  • Isoxazolilpenicilinas (oxacilina, cloxacilina o dicloxacilina): administración oral, tratan infecciones estafilocócicas leves a moderadas, estables en ácido, biodisponibilidad razonable.
  • Penicilinas de espectro ampliado (aminopenicilinas, carboxipenicilinas y ureidopenicilinas): mayor actividad que la penicilina G, contra bacterias gramnegativos, inactivadas por muchas beta-lactamasas.
  • Aminopenicilinas, ampicilina y amoxicilina: la amoxicilina tiene mejor absorción oral. Tratan infecciones de vías urinarias, sinusitis, otitis e infecciones de vías respiratorias bajas.
  • Ampicilina y amoxicilina: más activas de los antibióticos orales beta-lactámicos contra neumococos resistentes a la penicilina.
  • Ampicilina: eficaz para shigelosis, trata gastroenteritis por Salmonella (prolonga el estado de portador), Pseudomonas.
  • Ampicilina por vía intravenosa trata: infecciones graves causadas por microorganismos sensibles a penicilina, anaerobios, enterococos, Listeria monocytogenes, cocos gramnegativos beta-lactamasa negativos y E. coli y Salmonella. No es activa contra bacterias Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Pseudomonas aeruginosa y Proteus sp.
  • Ampicilina, amoxicilina, ticarcilina y piperacilina: disponibles en combinación con uno de varios antibióticos inhibidores de la beta-lactamasa; ácido clavulánico y tazobactam. Tienen mayor actividad contra bacterias gramnegativos.

Reacciones adversas

Atóxicas, hipersensibilidad, reacciones alérgicas, exantema, convulsiones.