DEFINICIÓN:

Un antibiótico es una sustancia química producida por microorganismos (bacterias, hongos) o sintetizada total o parcialmente en el laboratorio, capaz de inhibir el crecimiento o destruir bacterias a concentraciones bajas, sin causar toxicidad grave en el huésped (toxicidad selectiva).

Es crucial distinguir entre un antimicrobiano (término general que abarca antivirales, antifúngicos, antiparasitarios y antibacterianos) y un antibiótico (específico contra bacterias).

Los antibióticos son fármacos que se emplean para combatir las infecciones que causan las bacterias. Es decir, atacan a los microorganismos bacterianos para impedir que se reproduzcan y, a partir de ahí, las defensas naturales del organismo se encargan de eliminarlos.

Las bacterias son microorganismos que habitan en el organismo, concentrándose sobre todo en zonas como la piel, el sistema digestivo, la boca y la garganta. En su mayoría son inofensivas e, incluso, beneficiosas, pues se encargan de distribuir los nutrientes. Pero, algunas son capaces de producir infecciones y es ahí donde entran en juego los antibióticos.

HISTORIA Y EVOLUCUCIÓN DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTIBIÓTICOS:

Breve historia del desarrollo de los antibióticos como medicamentos.

1928: Alexander Fleming descubrió el primer antibiótico, la penicilina. Sin embargo, transcurrió más de una década antes de que la penicilina se introdujera como tratamiento para las infecciones bacterianas.

El sol de finales de agosto de 1928 iluminaba el laboratorio del St. Mary’s Hospital de Londres. Alexander Fleming, un médico microbiólogo escocés de modales reservados y conocido por su desordenado espacio de trabajo, se preparaba para tomar unas vacaciones familiares. Antes de salir, apiló varias placas de Petri que contenían cultivos de la bacteria Staphylococcus aureus, causante de graves infecciones humanas, y las dejó en una esquina de su mesa de trabajo, expuestas al aire.

Cuando regresó el 3 de septiembre de 1928, Fleming comenzó a revisar las placas antes de sumergirlas en un baño de desinfectante para limpiarlas. Fue entonces cuando una anomalía capturó su atención. En una de las placas, un moho gris verdoso había crecido debido a una contaminación accidental. Lo verdaderamente asombroso no era la presencia del hongo, sino lo que ocurría a su alrededor: las colonias de bacterias más cercanas al moho se habían disuelto y vuelto transparentes, como si hubieran sido destruidas. Fleming anotó el hallazgo con una sobria frase en su diario de laboratorio: "Eso es divertido".

Fleming identificó el moho como Penicillium notatum y descubrió que el hongo secretaba una sustancia capaz de destruir poderosas bacterias patógenas, incluso cuando se diluía cientos de veces. A este fluido bactericida lo bautizó con el nombre de penicilina. Aunque publicó sus hallazgos en 1929, Fleming se topó con un muro técnico insalvable: la penicilina era un compuesto sumamente inestable en su estado bruto. Careciendo de los recursos de ingeniería química para aislarla y purificarla en grandes cantidades, su investigación quedó en un callejón sin salida durante casi una década, relegada a ser una simple curiosidad de laboratorio.

El verdadero milagro de la penicilina requirió de una segunda etapa que comenzó a finales de los años 30 en la Universidad de Oxford. Los científicos Howard Florey y Ernst Chain redescubrieron el artículo de Fleming y formaron un equipo multidisciplinario decididos a purificar la sustancia. Tras años de intensos experimentos químicos y de probar con éxito el fármaco en ratones, el estallido de la Segunda Guerra Mundial transformó la investigación en una prioridad militar. La necesidad urgente de curar las infecciones de los soldados heridos llevó al equipo a trasladar sus esfuerzos a los Estados Unidos, donde se aliaron con laboratorios gubernamentales y la industria farmacéutica. Mediante el uso de técnicas de fermentación profunda y el hallazgo de una cepa de hongo más productiva en un melón de un mercado de Illinois, se logró finalmente la producción industrial a gran escala.

Para el año 1944, la penicilina ya se fabricaba por millones de dosis, transformando el destino de los heridos en el frente de batalla y reduciendo drásticamente las muertes por gangrena y neumonía. En 1945, el comité del Premio Nobel otorgó el galardón de Fisiología o Medicina a Alexander Fleming, Howard Florey y Ernst Chain, consagrando el inicio de la era de los antibióticos y cambiando para siempre la historia de la humanidad al convertir enfermedades antes mortales en afecciones fácilmente curables.

Década de 1930: El primer antibacteriano disponible comercialmente fue Prontosil, una sulfonamida desarrollada por el bioquímico alemán Gerhard Domagk.

1945: La penicilina se introdujo a gran escala como tratamiento para las infecciones bacterianas. Esto fue posible gracias al trabajo de Florey y Chain, quienes lograron purificar eficazmente el antibiótico y aumentar su producción. La introducción de la penicilina marcó el inicio de la llamada «época dorada» de los antibióticos.

1940-1962: La época dorada de los antibióticos. La mayoría de las clases de antibióticos que usamos hoy en día como medicamentos fueron descubiertas e introducidas en el mercado. Cada clase suele contener varios antibióticos que se han descubierto con el tiempo o son versiones modificadas de tipos anteriores. Existen, por ejemplo, numerosos betalactámicos, como las distintas penicilinas y cefalosporinas.

CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN

SEGÚN EL ORIGEN DEL ANTIBIÓTICO:

1. Antibióticos Biológicos o Naturales

Son sustancias metabólicas secundarias sintetizadas de forma natural por microorganismos viva (hongos y bacterias) para inhibir la competencia con otras bacterias en su entorno.

• Origen fúngico (Hongos):

  • Penicillium chrysogenum (P. notatum): Penicilina G y Penicilina V.

  • Acremonium (Cephalosporium): Cefalosporina C.

• Origen bacteriano:

  • Streptomyces spp. (Actinobacterias del suelo, la fuente más prolífica de la era antibiótica): Estreptomicina, Cloranfenicol, Tetraciclina, Eritromicina, Vancomicina.

  • Bacillus spp.: Bacitracina (Bacillus subtilis), Polimixinas (Bacillus polymyxa).

2. Antibióticos Semisintéticos:

Son moléculas de origen natural que se someten a modificaciones químicas en laboratorio. Estas alteraciones estructurales buscan:

• Ampliar el espectro de acción.

• Mejorar la estabilidad química o los parámetros farmacocinéticos (biodisponibilidad, vida media).

• Superar mecanismos de resistencia bacteriana (como la inactivación por beta-lactamasas).

• Ejemplos:

  • Aminopenicilinas: Amoxicilina, Ampicilina (derivados del núcleo 6-APA de la penicilina natural).

  • Cefalosporinas de 2.ª a 5.ª generación: Cefuroxima, Ceftriaxona, Ceftarolina.

  • Macrólidos de 2.ª generación: Claritromicina, Azitromicina (derivados de la eritromicina).

  • Carbapenémicos: Meropenem, Imipenem (derivados semisintéticos de la tienamicina producida por Streptomyces cuteyaensis).

3. Antibióticos Sintéticos (Quimioterápicos)

Son sustancias generadas enteramente mediante síntesis química en laboratorio, sin partir de un precursor biológico o metabólico natural.

• Ejemplos:

  • Sulfonamidas y Diaminopirimidinas: Sulfametoxazol, Trimetoprima.

  • Quinolonas y Fluoroquinolonas: Ácido nalidíxico, Ciprofloxacino, Levofloxacino, Moxifloxacino.

  • Oxazolidinonas: Linezolid.

  • Nitroimidazoles: Metronidazol.

SEGÚN EL ESPECTRO DE ACCIÓN

Los antibióticos pueden clasificarse por clases, según sus propiedades, estructura y espectro de acción, así como el tipo de bacterias sobre las que actúan.   Una de las clasificaciones más comunes es la que se realiza en función del espectro:

• Amplio espectro: antibióticos que pueden combatir bacterias diferentes.
• Espectro reducido: antibióticos que resultan eficaces contra determinadas bacterias.

A continuación puedes visualizar los espectros de acción de diferentes antibióticos:

SEGÚN SU EFECTO BACTERIOSTÁTICO O BACTERICIDA:

El término se compone del griego βακτήριον (baktērion, bastoncillo) y στάσις (stasis), que expresa detención o estado de reposo. Su sentido literal viene a ser «que mantiene detenidas a las bacterias». En la práctica, un agente bacteriostático actúa frenando algún proceso metabólico esencial para la división celular, habitualmente la síntesis de proteínas o la replicación del ADN, de manera que las bacterias quedan vivas pero incapaces de multiplicarse.

Esta distinción tiene implicaciones clínicas. Al no destruir la célula, el efecto de un bacteriostático depende en parte de la colaboración del sistema inmunitario del paciente: son los fagoocitos y los anticuerpos los encargados de eliminar las bacterias cuyo crecimiento ha quedado bloqueado. En pacientes con inmunidad gravemente comprometida, esa colaboración puede ser insuficiente.

La mayoría de los agentes bacteriostáticos actúan sobre la maquinaria de traducción proteica del ribosoma bacteriano. Al unirse a la subunidad 30S o a la 50S, impiden la lectura del ARN mensajero y, con ello, la fabricación de las proteínas que la célula necesita para dividirse. Es un bloqueo funcional, no una destrucción estructural: la membrana y la pared permanecen intactas, y la célula conserva su actividad metabólica basal.

Otros bacteriostáticos interfieren con la síntesis de ácido fólico, un cofactor indispensable para la producción de nucleótidos. Las bacterias que dependen de sintetizar su propio ácido fólico (a diferencia de las células humanas, que lo obtienen de la dieta) quedan incapacitadas para replicar su material genético. El resultado práctico es el mismo: la bacteria sobrevive pero no se reproduce.

La diferencia con un bactericida reside en la reversibilidad del efecto. El bactericida destruye la célula de forma irreversible; el bacteriostático la inmoviliza metabólicamente. Si se elimina el agente bacteriostático del medio, la bacteria puede volver a dividirse. No ocurre lo mismo tras la exposición a un bactericida: las células ya están muertas.

Ahora bien, la frontera entre ambas categorías no es rígida. Varios antimicrobianos clasificados como bacteriostáticos se comportan como bactericidas cuando alcanzan concentraciones elevadas o cuando la bacteria diana es especialmente sensible. El antibiograma permite cuantificar esta relación en cada caso concreto.