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Unidade I Fundamentos da Antibioticoterapia Antibioticoterapia Diretor Executivo DAVID LIRA STEPHEN BARROS Gerente Editorial CRISTIANE SILVEIRA CESAR DE OLIVEIRA Projeto Gráfico TIAGO DA ROCHA Autoria CAMILLA OLIVEIRA AUTORIA Camilla Oliveira Olá! Meu nome é Camilla Oliveira. Sou formada em Ciências da Nutrição, com uma experiência técnico-profissional na área de docência e prática clínica de mais de 6 anos. Tenho Mestrado em Nutrição e Saúde e Doutorado em Fisiologia da Nutrição em andamento. Desde muito cedo na graduação, comecei a iniciação científica, o que ampliou meu conhecimento para outras áreas das Ciências da Saúde. Amo minha formação e sou apaixonada pelo que faço, principalmente pela área da docência, em que posso transmitir minha experiência de vida àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso, fui convidada pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz por poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo! ICONOGRÁFICOS Olá. Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que: INTRODUÇÃO: para o início do desenvolvimento de uma nova compe- tência; DEFINIÇÃO: houver necessidade de se apresentar um novo conceito; NOTA: quando forem necessários obser- vações ou comple- mentações para o seu conhecimento; IMPORTANTE: as observações escritas tiveram que ser priorizadas para você; EXPLICANDO MELHOR: algo precisa ser melhor explicado ou detalhado; VOCÊ SABIA? curiosidades e indagações lúdicas sobre o tema em estudo, se forem necessárias; SAIBA MAIS: textos, referências bibliográficas e links para aprofundamen- to do seu conheci- mento; REFLITA: se houver a neces- sidade de chamar a atenção sobre algo a ser refletido ou dis- cutido sobre; ACESSE: se for preciso aces- sar um ou mais sites para fazer download, assistir vídeos, ler textos, ouvir podcast; RESUMINDO: quando for preciso se fazer um resumo acumulativo das últi- mas abordagens; ATIVIDADES: quando alguma atividade de au- toaprendizagem for aplicada; TESTANDO: quando o desen- volvimento de uma competência for concluído e questões forem explicadas; SUMÁRIO Histórico e Evolução das Drogas Antimicrobianas........................12 Histórico ................................................................................................................................................ 12 Recomendações gerais para a escolha dos antibióticos .................................. 15 Principais classes de antibióticos ........................................................................................ 16 Mecanismos de resistência ..................................................................................................... 18 Resistência natural ...................................................................................................... 18 Resistência intrínseca ................................................................................................ 18 Mecanismos de Ação dos Antibióticos ............................................. 20 Resumo dos principais mecanismos de ação .......................................................... 20 β-lactâmicos ...................................................................................................................... 20 Aminoglicosídeos ........................................................................................................ 21 Macrolídeos ...................................................................................................................... 21 Tetraciclinas...................................................................................................................... 21 Cloranfenicol .................................................................................................................... 21 Lincosamidas .................................................................................................................. 21 Glicopeptídeos ............................................................................................................... 21 Lipodepsipeptídeos ................................................................................................... 21 Rifamicinas ........................................................................................................................22 Estreptograminas .........................................................................................................22 Antibióticos sintéticos – sulfonamidas e trimetropium ....................22 Antibióticos sintéticos – quinolonas e fluoroquinolonas ................22 Antibióticos sintéticos - oxazolidinonas ......................................................22 Mecanismos de resistência e suas implicações clínicas .......... 24 Mecanismos de ação da resistência .................................................................................24 Permeabilidade alterada ........................................................................................24 Alteração do sítio de ação .....................................................................................25 Mecanismo via enzimas ..........................................................................................25 Bomba de efluxo ..........................................................................................................25 Classes de antimicrobianos e mecanismos de resistência ..............................26 Aminoglicosídeos .......................................................................................................26 Quinolonas ........................................................................................................................26 β-lactâmicos .......................................................................................................................27 Carbapenens ...................................................................................................................28 Aplicações Clínicas da Antibioticoterapia ...................................... 30 Aplicações clínicas ........................................................................................................................ 30 Introdução ........................................................................................................................ 30 Indicação ............................................................................................................................ 31 Coleta de material para cultura .........................................................................33 Escolha empírica do antimicrobiano .............................................................33 Avaliação clínica da evolução .............................................................................33 Ajuste da terapia (de acordo com a cultura) ............................................33 Situações especiais ...................................................................................................34 Interações com outros medicamentos ...........................................................................34 Interações com alimentos ........................................................................................................35 9 UNIDADE 01 Antibioticoterapia 10 INTRODUÇÃO Você já deve saber que a disciplina de Antibioticoterapia trará conhecimentos importantes para você, até mesmo para sua vida cotidiana. Desde que foi descoberto, os antibióticos têm sido amplamente utilizados na prática clínica e têm trazido maiores expectativa e qualidade de vida. No decorrer desta disciplina, você verá os mecanismos de ação desses medicamentos; os tipos mais utilizados; antibióticos da nova geração (mais atuais); e suas interações com outros remédios e alimentos. Assim, conseguirá compreender o mecanismo de resistência que se desenvolvecom o uso indiscriminado desses medicamentos; as implicações clínicas disso; e o que pode ser feito para reverter essa situação. E então? Está motivado para saber mais sobre esses remédios, que usamos tão comumente em nossas vidas? Prepare-se, pois, ao longo desta unidade letiva, você mergulhará nesse universo! Antibioticoterapia 11 OBJETIVOS Olá. Seja muito bem-vinda (o). Nosso propósito é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes objetivos de aprendizagem até o término desta etapa de estudos: 1. Explicar o histórico e a evolução das drogas antimicrobianas; 2. Identificar os mecanismos de ação pelos quais essas drogas agem; 3. Identificar o mecanismo de resistência e suas implicações clínicas; 4. Interpretar as aplicações clínicas da antibioticoterapia e as interações desses medicamentos. Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao conhecimento? Ao trabalho! Antibioticoterapia 12 Histórico e Evolução das Drogas Antimicrobianas INTRODUÇÃO: Ao término deste capítulo, você será capaz de entender o histórico da terapia antimicrobiana; as recomendações gerais para a escolha do medicamento; as principais classes de antibióticos; e a evolução dessas drogas. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Vamos lá, avante! Histórico A história dos antibióticos se entrelaça com a história das doenças infecciosas, como a peste bubônica e a varíola, e vive uma contradição: apesar de todos os avanços, ainda existe ineficácia no combate a bactérias que existem há bilhões de anos. Dá-se o nome antibiótico a substâncias de origem vegetal, animal ou sintética que atuem de forma a contrariar o desenvolvimento de micro- organismos. Na definição mais atual, antibiótico é qualquer substância – de origem sintética ou natural – que seja capaz ou de inibir a proliferação ou de causar a morte de micro-organismos, como bactérias e fungos. O efeito de inibição da proliferação e do crescimento é chamado efeito bacteriostático. Por sua vez, o efeito de morte é chamado efeito bactericida. Um marco importante na história dos antibióticos é a descoberta da penicilina. Alexander Fleming, um médico e bacteriologista escocês, trabalhava em um hospital de Londres, quando resolveu cultivar, em placas de Petri, seus próprios fluidos corporais (nasal, brônquico e lacrimal), descobrindo, assim, que algumas bactérias sofriam um processo de quebra. Desse modo, concluiu que alguma substância, denominada lisozima, era capaz de digerir as paredes de bactérias. Antibioticoterapia 13 Depois de certo tempo, Fleming observou que, nas culturas que deixou esquecidas no laboratório, certo tipo de fungo cresceu em regiões da placa em que não havia desenvolvimento de bactérias estafilococos. Mesmo com o despertar dessa dúvida, não possuía conhecimento suficiente e não conseguiu ir adiante na descoberta e isolar a substância. Conseguiu apenas, nesse momento, caracterizar o fungo, com a ajuda de colegas, que recebeu o nome Penicillium notatum. Alguns anos após esses achados, outros dois cientistas, Florey e Chain, purificaram a penicilina e conduziram trabalhos em animais. Em um dos trabalhos, descrito por Florey como um “milagre”, oito ratos foram submetidos a grandes quantidades de estreptococos e, então, foram divididos em dois grupos. Um grupo recebeu tratamento com penicilina, ao passo que o outro não recebeu tratamento. Conseguiram visualizar que os animais do grupo controle haviam morrido, ao mesmo tempo em que os animais do grupo que recebeu tratamento permaneciam vivos e sem manifestação da doença. IMPORTANTE: É importante lembrar que esse momento coincide com a Segunda Guerra Mundial. Logo, o exército americano funcionou como um grande campo para o teste de penicilina em humanos. Antibioticoterapia 14 Figura 1: Alexander Fleming realizando cultura in vitro Fonte: Wikicommons A descoberta da penicilina propiciou o tratamento de diversas doenças infecciosas, que, naquele momento, eram as que mais matavam a população. É utilizada até hoje e salva milhões de pessoas que são acometidas por infecções. Na Figura 2, é demonstrada a estrutura química desse composto descoberto por Alexander Fleming. Basicamente, é estruturado por íons nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, enxofre e um radical de composição variável. Antibioticoterapia 15 Figura 2: Estrutura química da penicilina Fonte: Wikicommons SAIBA MAIS: Quer se aprofundar neste tema? Recomendamos o acesso à monografia “As doenças infecciosas e a história dos antibióticos”, que está acessível clicando aqui. Recomendações gerais para a escolha dos antibióticos Considerando a realidade da resistência bacteriana nos dias de hoje, existem algumas recomendações que a equipe médica deve seguir, a fim de evitar a piora dessa realidade e de tornar o tratamento antimicrobiano efetivo. Algumas dessas recomendações estão listadas a seguir: • Solicitar os testes de sensibilidade; e iniciar e modificar o tratamento, de acordo com os resultados desses testes; • Seguir as diretrizes para o tempo de tratamento de cada doença; Antibioticoterapia http://repositorio.faema.edu.br/bitstream/123456789/2620/1/TCC%20GEBSON%20SILVA%20MARIA.pdf 16 • Obter, sempre que for possível, culturas antes do início do tratamento; • Evitar o uso banalizado de antibióticos de amplo espectro; • Fazer a transição parenteral-oral logo que for possível, com o intuito de evitar o acesso central e contaminações; • Escolher, por via oral, antibióticos com boa biodisponibilidade, evitando os acessos central e periférico. IMPORTANTE: Essas recomendações têm o objetivo de reduzir os processos de resistência bacteriana. No Brasil, há, ainda, uma lei que preconiza a apresentação de receita médica na compra dos medicamentos antibióticos. Além desses cuidados, orientar pessoas ao nosso redor que façam o tratamento até o final também ajuda a evitar possíveis quadros de resistência. Principais classes de antibióticos As classes de antibióticos são definidas segundo sua potência. Podem ser de origem natural ou sintética. As principais classes são: • β β-lactâmicos – seus antibióticos são de origem natural e muito uti- lizados na terapêutica. Têm uma atividade ampla, boa eficácia no uso clínico e um ótimo perfil de segurança, visto que atua em uma enzima que está presente somente nas bactérias; • Aminoglicosídeos – seus antibióticos são efetivos no efeito anti- biótico sobre os microrganismos Gram-negativos aeróbicos, mas devem ser utilizados com cautela, por possuírem efeitos colaterais nos rins. Podem ser associados a algum da classe beta-lactâmicos; • Macrolídeos – seus antibióticos podem ser de origem natural ou semi-sintética. São muito seguros e utilizados em infecções respi- ratórias; Antibioticoterapia 17 • Tetraciclinas – seus antibióticos apresentam amplo espectro e boa eficácia contra bactérias aeróbicas e anaeróbicas, Gram-positivas e Gram-negativas. Como efeito colateral, acumula-se em determina- dos tecidos (como dentes e ossos em formação), sendo contraindi- cado para uso por gestantes e crianças; • Cloranfenicol – contém antibióticos de origem sintética que, por te- rem o mesmo sítio de ligação dos macrolídeos e das lincosamidas, não podem ser utilizados em conjunto com estes; • Lincosamidas – seus antibióticos são compostos com boa utiliza- ção via oral, tendo mais atividade e absorção se forem administra- dos dessa forma. Além desse uso, também apresentam aplicações com uso tópico, no caso da acne, por exemplo; • Glicopeptídeos – seus antibióticos são utilizados em casos de bac- térias Gram-positivas resistentes; • Lipodepsipeptídeos – seus antibióticos foram aprovados, em 2003, para o tratamento de infecções ocasionadas por bactérias Gram- positivas; • Rifamicinas – são compostos semi-sintéticos utilizados como com- ponentes dos vários fármacos prescritos para tuberculose;• Estreptograminas - são semi-sintéticos utilizados no tratamento oral de infecção por bactérias Gram-positivas. Podem ser adminis- trados por por via intravenosa, quando estiverem combinados com outros fármacos; • Antibióticos sintéticos (sulfonamidas e trimetropium) – são fárma- cos utilizados em conjunto no tratamento de HIV com infecções específicas por Pneumocystis carinii; • Antibióticos sintéticos (quinolonas e fluoroquinolonas) – são com- postos utilizados em infecções de trato urinário e em casos de re- sistência a outros compostos mais usuais; • Antibióticos sintéticos (oxazolidinonas) – são fármacos bastante uti- lizados em casos de bactérias resistentes e de amplo espectro. A administração é via oral, mas apresenta inúmeros efeitos adversos. Antibioticoterapia 18 Os termos Gram-negativo e Gram-positivos se referem ao resultado da técnica da coloração de Gram. Bactérias Gram-negativas apresentam parede celular mais fina, com pouco peptideoglicano. Por sua vez, as Gram-positivas têm a estrutura da parede celular mais espessa, com mais peptideoglicano. Mecanismos de resistência Essa realidade de resistência bacteriana tem se tornado um problema sério de saúde pública e cresce em todo o mundo. Várias recomendações, como as que vimos no início desse capítulo, tem sido tema de discussão para reverter esse quadro. Uma das razões para essa situação alcançar esses níveis foi – e ainda é –, em alguns países, o uso frequente e sem acompanhamento médico de antibióticos. Figura 3: Visão geral do mecanismo de resistência bacteriana Fonte: tuasaude Resistência natural A resistência natural é aquela em que a célula adquire uma característica de resistência nova – ou seja, as células que deram lhe origem (progenitoras) não tinham essa característica de resistência e eram sensíveis a determinada droga. Resistência intrínseca A resistência intrínseca é aquela que faz parte da estrutura da bactéria e é transmitida para as próximas gerações. Esse tipo de resistência Antibioticoterapia 19 não apresenta riscos à saúde, pois se trata de uma resposta já conhecida à terapêutica. Sendo assim, é necessário escolher o melhor antibiótico para combater a bactéria. RESUMINDO: E então? Gostou do que lhe mostramos até agora? Conseguiu entender os primeiros conceitos sobre bactérias, que vão nos acompanhar durante toda a disciplina? Agora, para termos certeza de que você entendeu, realmente, o tema de estudo deste capítulo, resumiremos tudo o que vimos. Neste capítulo, introduzimos você no histórico dos antibióticos e falamos sobre Alexander Fleming, que foi o cientista que iniciou essa descoberta. Mostramos como esse momento foi importante e que os compostos descobertos salvaram e continuam salvando vidas nos dias de hoje. Listamos, também, as principais classes de antibióticos e observamos as características mais importantes de cada um deles. Fizemos comentários sobre a visão geral da resistência bacteriana; sobre como funciona; e sobre como isso se tornou um problema crescente em todo o mundo, causando preocupação quanto à saúde pública. Está tudo certo até aqui? Está pronto para continuar se aprofundando nesse campo de conhecimento? Então, vamos lá! Antibioticoterapia 20 Mecanismos de Ação dos Antibióticos INTRODUÇÃO: Até o término deste capítulo, você será capaz de entender como os antibióticos exercem seus mecanismos de ação; os meios pelos quais age; e como conseguem ou interferir no crescimento ou levar à morte as bactérias. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá! Avante! Resumo dos principais mecanismos de ação Existem quatro mecanismos básicos de ação dos antibióticos. 1. Interrupção da síntese de ácido nucleico: sem o ácido nucleico, não é possível haver reprodução – ou seja, novas células. A proliferação bacteriana é, portanto, interrompida; 2. Inibição da síntese de proteínas: sem formação constante de proteínas bacterianas, esses micro-organismos não conseguem se manter vivos e se reproduzir; 3. Interferência no metabolismo: as bactérias são impedidas de exercer suas funções metabólicas normais; 4. Ruptura da parede celular: lembra-se de que vimos que as bactérias apresentam peptideoglicanos na sua parede, que adquire a coloração de Gram? Pois bem, alguns antibióticos inibem a formação desses compostos e causam a ruptura dessa parede, o que é incompatível com a sobrevivência dos micro-organismos. β-lactâmicos Atuam por meio da inibição da enzima transpeptidase, que é importante no processo de formação da parede celular, causando, assim, a ruptura dessa estrutura. Antibioticoterapia 21 Aminoglicosídeos O mecanismo de ação dessa classe envolve ligação aos ribossomos das bactérias e a consequente interrupção da síntese proteica. Macrolídeos Apresentam mecanismo semelhante ao dos aminoglicosídeos, mas se ligam a subunidades de ribossomos diferentes. Tetraciclinas Inibem a formação de proteínas, por se ligarem a subunidades ribossômicas. Cloranfenicol Seu mecanismo se baseia na interrupção da síntese de proteínas. No entanto, a subunidade à qual esta classe se liga é a mesma região de ligação dos macrolídeos e dos lincosamidas. Por isso, não podem ser administrados em conjunto. Lincosamidas Seu mecanismo de ação é semelhante ao dos macrolídeos – isto é, inibição da síntese proteica. Glicopeptídeos Têm mecanismos sinérgicos: interrompem a síntese de peptideogli- canos; alteram a permeabilidade da membrana do citoplasma; e interfe- rem na formação de RNA. Lipodepsipeptídeos Semelhantemente aos glicopeptídeos, têm mecanismos de ação diversos, causando desorganização de funções importantes da membrana celular. Antibioticoterapia 22 Rifamicinas Atuam de forma a impedir a ação da RNA polimerase, enzima necessária para os processos de síntese de proteínas e de replicação. Estreptograminas Inibem a formação de proteínas por meio de ligação com subuni- dades ribossômicas. Antibióticos sintéticos – sulfonamidas e trimetropium Têm um mecanismo baseado em impedir a produção de ácido fólico endógena da bactéria, que é necessária ao funcionamento normal de seu metabolismo. Antibióticos sintéticos – quinolonas e fluoroquinolonas Inibem ação de enzimas importantes para a sobrevivência bacteriana, como a DNA girase e a topoisomerase IV. No entanto, sobre a ação da topoisomerase II, ainda não se tem certeza se influencia a ação antibacteriana, pois os experimentos, até agora, são in vitro. Antibióticos sintéticos - oxazolidinonas Utilizam, como mecanismo de ação, a inibição da síntese de proteínas, mas em locais diferentes daqueles suprimidos por outras classes mais comuns. Por isso, encontra sua maior utilização em casos de resistência. A figura 4 traz os principais mecanismos de ação dos antibióticos. Pode-se observar que os modos de ação desses remédios se detêm nos processos de formação de estruturas importantes, em enzimas essenciais ao metabolismo e no que for necessário para a replicação desses micro- organismos. Antibioticoterapia 23 Figura 4: Principais mecanismos de ação dos antibióticos sobre as bactérias Fonte: https://bit.ly/3bk3edc RESUMINDO: E então, está entendendo tudo até aqui? Muita informação nova? Vamos resumir! Vimos, aqui, os principais mecanismos que os antibióticos usam para atacar as bactérias. Destacamos que cada classe de antibióticos usa mecanismos diferentes. Algumas vezes, vários antibióticos são combinados para apresentar eficácia contra as infecções. Conhecemos os mecanismos de ação e aprendemos que podem se dar por meio da ação na parede celular das bactérias; por ação na capacidade de síntese de proteínas; por ação nos processos de replicação, que levam à multiplicação das bactérias; e por ação na síntese de substâncias essenciais ao metabolismo dos micro-organismos. Notamos, também, que todas as ações dos antibióticosnas bactérias visam a desorganizar o seu metabolismo e/ou sua estrutura, com o intuito de impossibilitar sua manutenção ou de impedir sua multiplicação. Tudo certo até aqui? Pronto para continuar se aprofundando e para aprender temas como resistência e suas implicações clínicas? Então, vamos lá! Avante! Antibioticoterapia https://bit.ly/3bk3edc 24 Mecanismos de resistência e suas implicações clínicas INTRODUÇÃO: Até o término deste capítulo, você será capaz de entender como os agentes antimicrobianos e as bactérias interagem e se modificam nos processos de resistência. Essa visão é muito importante para compreender todas as recomendações no seu cotidiano clínico, a fim de evitar a resistência. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Vamos lá, avante! Mecanismos de ação da resistência Para entendermos este tópico, exploraremos como os antimicro- bianos agem sobre o metabolismo e sobre a estrutura das bactérias; e como estas usam estratégias para contornar tal ação e não ter seu meta- bolismo e seu processo de replicação atingidos. Identificaremos, também, os quatro mecanismos mais comumente envolvidos na resistência. Permeabilidade alterada A membrana celular das bactérias tem um mecanismo de seletividade quanto aos componentes que entrarão no interior da célula. Essa seletividade é controlada por proteínas chamadas porinas. Esse mecanismo permite a sobrevivência da bactéria. Logo, há bactérias que conseguem modificar uma porina de forma a impedir a ação de antimicrobianos, desenvolvendo resistência a esse medicamento. Como exemplo disso, podemos citar o P. aeruginosa, que altera a porina da membrana celular à qual o medicamento imipenem se liga e a partir da qual entra na célula, tornando-se resistente ao medicamento. Antibioticoterapia 25 Alteração do sítio de ação É um dos principais mecanismos de ação utilizados pelas bactérias na aquisição de resistência. Consiste em alterar ou substituir o sítio de ação de determinado antibiótico. A substituição se dá quando a bactéria adquire um gene cujo produto é resistente ao medicamento e que ocupa o lugar do sítio de ação. Um exemplo disso é a bactéria Gram-positiva S. aureus, que, por meio de um novo gene cromossômico, produz uma proteína para a ligação da penicilina que é resistente à ação do medicamento. Mecanismo via enzimas Consiste em degradar os antibióticos via enzimas. A produção dessas enzimas acontece na bactéria e pode ocorrer ou por constituir sua informação genética ou de forma indutiva. Um exemplo disso é a resistência à penicilina da S. aureus, que promove a produção induzida de β-lactamase, degradando o antibiótico. Existem medicamentos da classe de β–lactâmicos que se ligam a essas enzimas e as inibem. Bomba de efluxo Bomba de efluxo é o processo pelo qual a bactéria bombeia, para o meio extracelular, o antibiótico. Um exemplo desse caso é a E. coli em relação ao antibiótico tetraciclina. Figura 5: Tetraciclina Fonte: Wikicommons Antibioticoterapia 26 Como já mencionamos no exemplo, a S. aureus teve a detecção da resistência à penicilina na década de 1940. Comprovou-se a aquisição de genes que codificavam enzimas responsáveis por degradar a penicilina. A meticilina, no entanto, é uma alternativa de tratamento para infecções com esse patógeno, já que não sofre ação das enzimas. Apesar disso, desde 1961, há relatos de cepas de S. aureus resistentes à meticilina. Hoje, no Brasil e nos Estados Unidos, os índices de infecção por essa cepa resistente ultrapassam 40% do número de pacientes internados na UTI. Classes de antimicrobianos e mecanismos de resistência Aminoglicosídeos O principal mecanismo de resistência a esta classe de aminoglicosídeos é a produção endógena, nas bactérias, de enzimas que modificam a estrutura ou a ação dos medicamentos. Três classes de enzimas já foram descritas: O-adeniltransferases, O-fosfotransferases e N-acetiltranferases. Essas enzimas são capazes de modificar os grupamentos amino ou hidroxila dos aminoglicosídeos. Dessa forma, os grupamentos não conseguem se ligar aos ribossomos e impedir a síntese de proteínas bacterianas. Quinolonas Os mecanismos que envolvem a resistência à classe das quinolonas são todos aqueles já descritos. É importante chamar a atenção, aqui, para o fato de que as quinolonas atuam na inibição das enzimas DNA girase e topoisomerase IV, impedindo a replicação do DNA das bactérias. A resistência a esse mecanismo acontece quando as bactérias adquirem mutações que levam a mudanças nas topoisomerases (sítios de ação dos antibióticos quinolonas). O processo ocorre de maneira gradual e acumulativa: mutações mais simples levam a graus mais baixos de resistência, enquanto mutações mais incrementadas geram graus mais altos de resistência. Antibioticoterapia 27 β-lactâmicos No caso dos β-lactâmicos, os mecanismos de resistência mais comumente envolvidos são a alteração no sítio de ligação; e a alteração na permeabilidade e na degradação enzimática da droga antimicrobiana. Nas Figura 6 e 7, é possível observar as diferenças entre as células de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas quanto à ação de drogas antimicrobianas da classe β-lactâmicos. Nas bactérias Gram-negativas, a parede celular torna o acesso do antibiótico mais difícil ao seu sítio de ação. Além disso, as enzimas β-lactamases que são capazes de digerir esses medicamentos ficam dispersas fora da célula, nas bactérias Gram-positivas; e no espaço entre a membrana celular e a parede celular, nas Gram-negativas. Neste último caso, esse espaço é chamado periplasmático, e a situação é estratégica, visto que, nesse local, as enzimas podem agir de modo mais eficaz e se encontram em maiores concentrações. Figura 6: Ação dos antibióticos β-lactâmicos em bactérias Gram-negativas Fonte: Anvisa Antibioticoterapia 28 Figura 7: Ação dos antibióticos β-lactâmicos em bactérias Gram-positivas Fonte: Anvisa Além de todo esse mecanismo descrito, existem enzimas β-lacta- mases com determinadas características que lhes conferem uma resis- tência de espectro estendido – ou seja, resistência a mais antibióticos. Essas características são • inibição via compostos como sulbactam e tazobactam e ácido clavulânico; • capacidade de hidrolisar cefalosporinas de espectro amplo; • presença de um sítio ativo-serina. Os genes que são responsáveis pela codificação dessas enzimas são transferíveis pelas linhagens de mesma espécie e, até mesmo, por gêneros e espécies diferentes. Por meio de exames laboratoriais, é possível identificar a presença das enzimas. Carbapenens A resistência aos cabapenens pode se dar por mudanças na permeabilidade da membrana, por bomba de efluxo e por enzimas que degradam esses compostos. Em relação ao mecanismo de bomba de efluxo, bactérias Gram- negativas têm sistemas de efluxo com mais de um componente e são capazes de enviar, para fora da célula, agentes antimicrobianos, desinfetantes e anti-sépticos, o que contribui para a sua resistência. Antibioticoterapia 29 A hiperexpressão desse sistema pode ser gerada por mecanismos constitutivos das bactérias, visto que lhes são intrínsecos. SAIBA MAIS: Quer se aprofundar neste tema? Recomendamos o acesso ao site da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). Clique aqui para acessar. RESUMINDO: E então, está entendendo tudo até aqui? Muita informação nova? Vamos resumir! Vimos, aqui, os principais mecanismos de ação da resistência. Destacamos que as bactérias possuem membrana celular que são responsáveis pela seletividade para a sobrevivência da bactéria. Estudamos sobre alteração do sítio de ação, em que a substituição se dá quando a bactéria adquire gene resistente ao medicamento; mecanismo via enzimas, que por meio dele, consiste em degradar os antibióticas e a bomba de efluxo, que é o processo em que a bactéria bombeiao antibiótico para o meio extracelular. Notamos, também, que existem classes de antimicrobianos que agem sobre os mecanismos de resistência, como aminoglicosídeos, que é produção endógena, bem como os quinolonas. No caso dos β-lactâmicos, os mecanismos de resistência mais comumente envolvidos são a alteração no sítio de ligação; e a alteração na permeabilidade e na degradação enzimática da droga antimicrobiana. Podemos compreender que os genes atuam na codificação dessas enzimas e pela transferência das linhagens de mesma. espécies, por gêneros e espécies diferentes. E por fim, a resistência aos cabapenens pode se dar por mudanças na permeabilidade da membrana, por bomba de efluxo e por enzimas que degradam esses compostos. Tudo certo até aqui? Pronto para continuar se aprofundando e para aprender temas como as aplicações clínicas da antibioticoterapia e suas interações? Então, vamos lá! Avante! Antibioticoterapia https://www.anvisa.gov.br/servicosaude/controle/rede_rm/cursos/rm_controle/opas_web/modulo3/gramn_amino.htm 30 Aplicações Clínicas da Antibioticoterapia INTRODUÇÃO: Até o término deste capítulo, você será capaz de entender aplicações clínicas dos antibióticos; detalhes sobre as situações em que devem ser aplicados; condições; regras a seguir; entre outros aspectos. Aprenderá, também, as interações desses com outros medicamentos e com alimentos. Motivado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá! Avante! Aplicações clínicas Introdução Como já ficou bem definido nos tópicos anteriores da unidade, os antimicrobianos ou antibióticos têm a capacidade ou de inibir o crescimento ou de causar a morte de micro-organismos. Portanto, devem ser usados em casos de infecções microbianas que apresentem sensibilidade à sua ação. Dois conceitos serão importantes no decorrer desta competência: • Espectro de ação – refere-se ao percentual de espécies sensíveis (é o cálculo dado pela razão número de espécies/isolados sen- síveis); • Concentração inibitória mínima (MIC) – consiste na concentração necessária de remédio antimicrobiano para interromper o cresci- mento das bactérias (logo, quanto menor o MIC, mais potente é o agente antimicrobiano). Existem vários tipos de classificações propostas para antimicrobianos. A seguir, estão listadas algumas dessas propostas. Antibioticoterapia 31 Tabela 1: Algumas propostas de classificação dos antimicrobianos Variável Classificação Exemplo Espectro de ação Antifúngicos Anfotericina B Anaerobicidas Metronidazol Gram-positivos Oxacilina Gram-negativos Aminoglicosídeo Amplo espectro Ceftriaxona Atividade antibacteriana Bactericida Quinolona Bacteriostático Macrolídeo Grupo químico Aminoácidos Beta-lactâmico Açúcares Aminoglicosídeo Acetatos/propionatos Tetraciclina Quimioterápicos Sulfa Mecanismo de ação Síntese da parede celular Beta-lactâmico Permeabilidade da membrana Anfotericina B Síntese proteica Aminoglicosídeo Ácidos nucléicos Quinolona Fonte: O autor Indicação Os primeiros passos para se indicar um antimicrobiano são a anamnese e o exame físico. Esses dois processos são baseados em perguntas ao paciente, por um lado; e no olhar clínico, no poder de decisão e na experiência do profissional que está recebe as informações, por outro lado. Alguns sinais que costumam ser comuns em infecções podem não ser decisivos para indicar um agente microbiano. Esse é o caso da Antibioticoterapia 32 febre, que pode estar presente em quadros como o de linfoma, que não apresentará nenhuma melhora com a indicação desses terapêuticos. Enquanto não se tem a confirmação do agente por meio da cultura, é possível avaliar o foco primário e definir um palpite, de acordo com a etiologia mais frequente, com as perguntas ao paciente e com o exame físico A seguir, é possível visualizar uma lista de focos e seus respectivos agentes de etiologia mais frequente. Tabela 2: Identificação dos focos primários e dos agentes etiológicos mais frequentes: Foco primário Etiologia mais frequente Ouvido e seios da face Pneumococo, S. aureus Foliculite, celulite, abcesso muscular S. aureus Endocardite infecciosa S. viridans, enterococo Endocardite em toxicômano S. aureus, S. epidermidis Trato genital feminino S. sp., anaeróbios, enterobactérias Presença de prótese e cateteres vasculares S. aureus, S. epidermidis Gangrena gasosa Clostridium sp. Grande queimado S. aureus, E. coli, Pseudomonas sp. Vias biliares e trato gastrointestinal Enterobactérias, anaeróbios Perfuração de alça intestinal Enterobactérias, Pseudomonas sp., anaeróbios Trato urinário Enterobactérias, E. coli Necrose e úlceras em diabéticos Anaeróbios, S. aureus, S. sp., enterobactérias Neutropênico febril S. aureus, S. epidermidis, Enterobactérias, Pseudomonas sp. Fonte: O autor Antibioticoterapia 33 Coleta de material para cultura Procede-se, em cada caso clínico, à coleta do material biológico que for o mais indicado para o caso, com o intuito de isolar os micro- organismos envolvidos e, também, de verificar sua sensibilidade. Escolha empírica do antimicrobiano A escolha empírica é feita sem conhecimento do agente etiológico causador da infecção. Partindo do princípio de que se trata de uma infecção que responderá a algum agente antibiótico, outros aspectos são verificados. • Saber se a infecção é da comunidade ou hospitalar; • Definir o foco da infecção. • Conhecer a faixa etária do paciente e considerá-la na escolha. • Verificar outras condições previamente presentes no paciente. • Verificar a gravidade da infecção. • Avaliar as funções hepática e renal. • Em casos de pacientes do sexo feminino, verificar gestação. Avaliação clínica da evolução A avaliação clínica diz respeito a acompanhar a melhora ou não dos sinais e dos sintomas que levaram o indivíduo a procurar ajuda médica. Caso a escolha empírica tenha sido eficaz, observa-se melhora no quadro. Ajuste da terapia (de acordo com a cultura) O ajuste é feito quando não é verificada melhora na evolução clínica. Então, o resultado da cultura gera um novo caminho para terapia, seja o de substituir o medicamento; seja o de adicionar-lhe outros componentes; seja, até mesmo, o de modificar a dosagem. Antibioticoterapia 34 Situações especiais São situações prévias à infecção do paciente, como insuficiências renais ou hepáticas, idade avançada, gestação, lactação e nascimento recente. Esses casos envolvem a decisão médica de ajustar a quantidade e os intervalos das doses, considerando, sempre, a evolução clínica e a presença de outros sinais e sintomas. Interações com outros medicamentos Interações medicamentosas são respostas que diferem das que se espera do uso isolado de determinado medicamento; e acontecem devido à presença de outro medicamento. A resposta final pode ser de vários tipos. Pode haver efeito aumentado de uma das duas drogas utilizadas; efeitos novos e não esperados do uso de ambas as drogas; inibição do efeito de uma das drogas; e inibição total dos efeitos, mesmo com a mudança na forma de absorção e de ação de uma das ou de ambas as drogas. Essas interações podem ser relativas à farmacocinética ou à farmacodinâmica. • Farmacocinéticas são alterações nas etapas de absorção, de distribuição, de metabolização e de excreção das drogas, podendo, assim, resultar em quantidades aumentadas ou diminuídas do medicamento. Além de se modificar por interações medicamentosas, essas etapas também variam de acordo com características individuais; • Farmacodinâmicas são mudanças provocados nos locais de ação dos medicamentos. Alguns processos de sinergia podem acontecer e ocasionar uma resposta diferente no uso combinado de medicamentos. Determinado medicamento pode ter sua ação aumentada por encontrar ou o seu receptor celular mais reativo ou menores concentrações de enzimas que causariam sua inativação.Esses processos podem ser ocasionados por determinada droga Antibioticoterapia 35 administrada em conjunto. Outro processo passível de acontecer é a competição para a ação no mesmo receptor da célula, o que levará à ação de um fármaco em detrimento da ação do outro. Interações com alimentos A capacidade dos nutrientes de interagirem com determinados medicamentos é uma característica que deve ser considerada na prática clínica, por determinar aspectos de risco/benefício da administração. O processo de interação fármaco-nutriente pode ocorrer em qualquer momento do processo de digestão e de absorção; em algum momento da distribuição e do armazenamento nos tecidos; no processo de biotransformação; e, também, no momento da excreção. No caso específico dos antibióticos, estes interferem de maneira importante não só na mudança na velocidade de absorção, mas, também, porque podem ocasionar má absorção de determinados nutrientes. Em resumo, os caminhos que podem acontecer nessa interação são os seguintes. • Antimicrobianos afetam o estado nutricional, por causar má absorção de alguns nutrientes; • Nutrientes podem alterar a excreção de determinados antimicro- bianos; • Nutrientes podem influenciar o processo de absorção de antimi- crobianos; • O estado nutricional pode causar a anulação do efeito de certos antimicrobianos, se estiver muito alterado. A seguir, é possível observar uma breve lista de alguns antimicro- bianos seus efeitos na interação fármaco-nutriente. Antibioticoterapia 36 Tabela 3: Influência dos alimentos/nutrientes no processo de absorção e de metabolização de antimicrobianos: Antimicrobianos Alimentos Mecanismos/ efeitos Recomendações Rifampicina Refeição regular Retarda o esvaziamento gástrico/ reduz absorção Administrar 2-3 horas antes das refeições Ampicilina Refeição regular Retarda o esvaziamento gástrico/ reduz absorção Administrar 2-3 horas antes das refeições Ciprofloxacina Leite, iogurte e alimentos ricos em Fe, Mg, Zn e Ca Reduz a absorção do fármaco por complexação com cátions divalentes Administrar 2-3 horas antes das refeições Tetraciclina Refeição regular Retarda o esvaziamento gástrico e cria barreira física/ reduz absorção Administrar 2-3 horas antes das refeições Griseofulvina Dieta hiperlipídica Aumenta excreção de sais biliares/ aumenta absorção Administrar com as refeições Isoniazida Refeição regular Retarda o esvaziamento gástrico e aumenta pH gástrico/ reduz absorção Administrar com estômago vazio, se isso for tolerado Cefalosporina Refeição regular Altera motilidade e tempo de trânsito intestinal/ reduz níveis do antibiótico Administrar 2-3 horas após as refeições Fonte: O autor Antibioticoterapia 37 RESUMINDO: E então, está entendendo tudo até aqui? Muita informação nova? Vamos resumir! Vimos, aqui, os conceitos importantes para as aplicações clínicas, que são: espectro de ação e concentração inibidora. Existem, vários tipos de classificações propostas para antimicrobianos. Notamos, os primeiros passos para indicação do antimicrobiano, que são anamnese com perguntas ao paciente e o exame físico, que conta com o olhar clínico do profissional que recebe as informações. Observamos o procedimento da coleta de material biológico. A escolha empírica do antimicrobiano, pois se trata de uma infecção, com observação da vários aspectos. Podemos compreender a avaliação clínica da evolução, para o ajuste da terapia, que pode ser de acordo com o resultado da cultura e que pode ocorrer também situações especiais. Aprendemos que as interações medicamentosas são resposta que pode diferir do uso determinado medicamento com o outro. E por fim, que a capacidade dos nutrientes de interagirem com determinados medicamentos é uma característica que deve ser considerada na prática clínica, por determinar aspectos de risco/benefício da administração. Antibioticoterapia 38 REFERÊNCIAS AGÊNCIA Nacional de Vigilância Sanitária. Resistência microbiana - mecanismos e impacto clínico: III. Gram-negativos - resistência aos antimicrobianos. Anvisa, Brasília, [S. d.]. Disponível em: https://bit.ly/3y1yGXn. Acesso em: 22 jun. 2020. BRASIL. Resolução n. 328 de 22 de julho de 1999. Dispõe sobre requisitos exigidos para a dispensação de produtos de interesse à saúde em farmácias e drogarias. Brasília, DF: Anvisa, 1999. Disponível em: https://bit.ly/3feBbNk. Acesso em 21 jun. 2020. MARIA, G. S. Resistência bacteriana aos antimicrobianos betalactâmicos: uma revisão da literatura. Monografia (Bacharelado em Farmácia) – Faculdade de Educação e Meio Ambiente, Ariquemes, 2019. Disponível em: https://bit.ly/3y1z209. 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Antibioticoterapia https://bit.ly/3y1yGXn https://bit.ly/3feBbNk https://bit.ly/3y1z209 https://bit.ly/3tDCxqm https://bit.ly/3y77hDl Histórico e Evolução das Drogas Antimicrobianas Histórico Recomendações gerais para a escolha dos antibióticos Principais classes de antibióticos Mecanismos de resistência Resistência natural Resistência intrínseca Mecanismos de Ação dos Antibióticos Resumo dos principais mecanismos de ação β-lactâmicos Aminoglicosídeos Macrolídeos Tetraciclinas Cloranfenicol Lincosamidas Glicopeptídeos Lipodepsipeptídeos Rifamicinas Estreptograminas Antibióticos sintéticos – sulfonamidas e trimetropium Antibióticos sintéticos – quinolonas e fluoroquinolonas Antibióticos sintéticos - oxazolidinonas Mecanismos de resistência e suas implicações clínicas Mecanismos de ação da resistência Permeabilidade alterada Alteração do sítio de ação Mecanismo via enzimas Bomba de efluxo Classes de antimicrobianos e mecanismos de resistência Aminoglicosídeos Quinolonas β-lactâmicos Carbapenens Aplicações Clínicas da Antibioticoterapia Aplicações clínicas Introdução Indicação Coleta de material para cultura Escolha empírica do antimicrobiano Avaliação clínica da evolução Ajuste da terapia (de acordo com a cultura) Situações especiais Interações com outros medicamentos Interações com alimentos