Ataque Del Superbugs

ATAQUE DEL SUPERBUGS: RESISTENCIA ANTIBIÓTICA Por Grace Yim En los últimos 50 años, los antibióticos han sido críticos en la lucha contra muchas enfermedades e infecciones. Su descubrimiento era una de las causas que conducían para la subida dramática de esperanza de vida media en el vigésimo siglo y su significación a la salud pública sería imposible exagerar. Se definen los antibióticos mientras que cualquier compuesto que mate o impida seriamente al crecimiento de bacterias. Sobre la introducción de la penicilina en práctica clínica general en 1944, antes las enfermedades mortales tales como garganta del Strep y la tuberculosis llegaron a ser inmediatamente curables. Hoy, nuestra dependencia de los antibióticos es absoluta. En 1998, en los Estados Unidos, era estimado que había 80 millones de prescripciones de los antibióticos para el uso humano, el equivalente de cerca de 12.500 toneladas en un año. Cuando las aplicaciones animales y agrícolas de antibióticos se agregan al uso humano, se estima que en los últimos 50 años, se han producido y se han diseminado más de 1 millón de toneladas. Casi tan pronto como los antibióticos fueran introducidos en la circulación clínica, casos donde su capacidad de parar con eficacia la infección fue observada. Mientras que el uso de antibióticos llegó a ser más extenso, el predominio de bacterias resistentes antibióticas aumentó. En un estudio reciente en Atlanta, los 25% de casos bacterianos de la pulmonía fueron demostrados para ser resistentes a la penicilina, mientras que 25% más de casos eran resistente a más de un antibiótico. El desarrollo de la resistencia ha dado lugar a la investigación y al desarrollo perpetuos en la búsqueda de antibióticos nuevos para mantener una piscina de drogas eficaces siempre. Mientras que el desarrollo de tensiones resistentes es inevitable, la velocidad y la escala del desarrollo ha sido exacerbada por las prácticas con las cuales utilizamos y diseminamos los antibióticos. El descubrimiento y el desarrollo de antibióticos En 1928, Alexander Fleming buscaba para compuestos anti-bacterianos potenciales. Él notó que un remiendo del notatum del penicillium del molde había crecido en una placa que contenía el estafilococo de las bacterias y eso alrededor del molde allí era una zona en donde ningún estafilococo podría crecer. Después de más investigación, él podía demostrar que el caldo de la cultura del molde previno el crecimiento del estafilococo aun cuando diluido hasta 800 veces. Él nombró la penicilina de la sustancia activa pero no podía aislarla estable. Varios años más adelante, en 1939, la cadena y Howard Florey de Ernst desarrollaron una manera de aislar la penicilina y la utilizaron para tratar infecciones bacterianas durante la segunda guerra mundial. La droga nueva entró en la circulación clínica en 1944 e hizo un impacto enorme en salud pública. Para estos descubrimientos Fleming, la cadena y Florey fue concedida el premio Nobel para la medicina en 1945. Su descubrimiento y medicina moderna revolucionada desarrollo y pavimentado la manera para el desarrollo de muchos más antibióticos naturales.

Mientras que Fleming trabajaba en la penicilina, Gerhard Domagk, doctor alemán, anunció el descubrimiento de una molécula sintética con las características anti-bacterianas. La droga fue nombrada Prontosil y era la primera de una serie larga de antibióticos sintéticos llamados las sulfamidas o las drogas del sulfa. Prontosil fue introducido al uso clínico en los años 30 y utilizado para combatir infecciones de la zona urinaria, pulmonía y otras condiciones. Mientras que las drogas del sulfa en muchos casos no son tan eficaces como los antibióticos naturales, ahora están en el uso extenso para el tratamiento de muchas condiciones. Concedieron Gerhard Domagk el premio noble en 1939 para su descubrimiento del prontosil. Varias estrategias se utilizan actualmente para encontrar compuestos anti-bacterianos nuevos. Defendiendo descubren a los candidatos potenciales a antibióticos naturales la especie bacteriana y fungicida para la actividad antimicrobiana. los Semi-sintéticos son hechos derivitizing los antibióticos naturales. Las drogas sintéticas serendipitously se descubren o se diseñan inteligente para atar a las bacterias de una manera específica. Los antibióticos trabajan generalmente en una de cinco maneras. Éstos son: • • • • •

Inhibición de la síntesis del ácido nucleic (e.g. Rifampicin; Chloroquine) Inhibición de la síntesis de la proteína (e.g. Tetracyclines; Cloranfenicol) Acción en la membrana de la célula (e.g. Polyenes; Polymyxin) Interferencia con el sistema de la enzima (e.g. Sulphamethoxazole) Acción en la pared de célula (e.g. penicilina; Vancomycin)

Por ejemplo, la penicilina trabaja bloqueando la formación de los enlaces del peptide en la pared de célula bacteriana y de tal modo la debilita, dejando la bacteria susceptible al lysis osmótico. Aunque aparece ser surtido ancho de antibióticos y mecanismos de la acción, hay un número muy limitado de las blancos a través de las cuales las bacterias son susceptibles a la actividad anti-bacteriana. Los investigadores deben buscar constantemente nuevas maneras de combatir bacterias. Desarrollo y adquisición de la resistencia Muchas enfermedades infecciosas se han traído bajo control alrededor del mundo con todo ésta sigue siendo la causa principal de la muerte en el mundo. Además, las infecciones previamente controladas están llegando a ser cada vez más comunes en pacientes con enfermedades como los SIDA donde se compromete el sistema inmune. Los microbios responsables de estas infecciones son a menudo patógeno resistentes antibióticos. La capacidad para que los patógeno crezcan a pesar de la presencia de antibióticos, con el desarrollo de la resistencia antibiótica, ha hecho a víctimas tan vulnerables como pacientes a partir de la era del pre-antibiótico. El desarrollo de la resistencia es inevitable después de la introducción de un antibiótico nuevo. De hecho los índices iniciales de la resistencia a las drogas nuevas están normalmente en la orden de el 1%. Las aplicaciones al menos modernas de antibióticos han causado un aumento enorme en el número de las bacterias de la resistencia. De hecho en el plazo de ocho a doce años, después de que de par en par el uso de la extensión, tensiones resistentes a las drogas múltiples llegue a ser extenso.

¿Cómo las bacterias llegan a ser resistentes a los antibióticos y cuál son los mecanismos bioquímicos que utilizan? Varios mecanismos han sido desarrollados por las bacterias para tratar de los antibióticos pero todos requieren la modificación del material genético existente o la adquisición del nuevo material genético. Fue creído originalmente que toda la resistencia fue adquirida con la mutación espontánea. El desarrollo de la resistencia con este método se llama resistencia primaria. Los errores en síntesis de la DNA durante la réplica y las faltas ocasionales en la DNA reparan sistemas dan lugar a una frecuencia espontánea de la mutación para un par bajo individual de cerca de 10-7-10-8. Esto significa que para cada 107-108 bacterias, esperaríamos que un solo par bajo fuera cambiado. La mutación es un acontecimiento muy raro. Sin embargo, la tarifa espontánea de la mutación para adquirir una mutación que cause resistencia es a menudo uniforme más bajo puesto que las mutaciones múltiples deben ocurrir antes de que la resistencia antibiótica primaria pueda ser adquirida. En E. coli, se ha estimado que la resistencia primaria de la estreptomicina está adquirida en un índice de aproximadamente 10-9 cuando está expuesta a las altas concentraciones de la estreptomicina. Mientras que esto es un acontecimiento extremadamente raro, el índice de crecimiento muy rápido de bacterias significa que no toma mucho antes la resistencia se desarrolla en una población. Una vez que se adquieran los genes de la resistencia, los genes se pueden transferir directamente a la progenie de todas las bacterias. Esto se conoce como transferencia vertical del gene. El desarrollo extenso de la resistencia de la multi-droga en muchas especies de bacterias condujo simultáneamente a científicos a creer que otro mecanismo más allá de la mutación espontánea era responsable de la adquisición de la resistencia antibiótica. La transferencia lateral u horizontal del gene (HGT) es un proceso por el que el material genético contenido en paquetes pequeños de la DNA se pueda transferir entre las bacterias individuales. Hay tres mecanismos posibles de HGT. Éstas son transduction, transformación y conjugación. Transduction ocurre cuando los virus o los bacteriófagos bacteria-específicos transfieren la DNA entre dos bacterias de cerca relacionadas. La transformación es un proceso donde las partes de DNA son tomadas por las bacterias del ambiente externo. Esta DNA está normalmente presente en el ambiente externo debido a la muerte de otra bacteria. La conjugación ocurre cuando hay contacto directo de la célula-célula entre dos bacterias (que no necesiten ser relacionadas de cerca) y la transferencia de pedazos pequeños de plasmids llamados DNA ocurre. Éste se piensa para ser el mecanismo principal de la transferencia resistente antibiótica del gene. El cuadro 1 demuestra los tres mecanismos de HGT.

Cuadro 1. Transferencia horizontal del gene. Mecanismos de la resistencia antibiótica Varios mecanismos se han desarrollado en las bacterias que confieren ellas con resistencia antibiótica. Estos mecanismos pueden químicamente modifican el antibiótico o lo rinden alternativomente retiro físico directo inactivo de la célula, o con la modificación de su sitio de la blanco. El cuadro 2 demuestra varios diversos mecanismos de la resistencia antibiótica. El modo más común es inactivación enzimática del antibiótico. Una enzima existente se modifica para procesar el antibiótico y lo modifica de modo que afecte no más el microorganismo. Una estrategia alternativa utilizada por las bacterias es la alteración del sitio antibiótico de la blanco. La tabla 1 demuestra ejemplos de varios diversos métodos de resistencia antibiótica.

Cuadro 2. Mecanismos de la resistencia antibiótica.

El alcance del problema Para combatir la ocurrencia de bacterias resistentes, las compañías farmacéuticas deben investigar constantemente, desarrollan y prueban los antimicrobianos nuevos para mantener una piscina de drogas eficaces en el mercado. Hace cinco años, había aproximadamente 150 antibióticos disponibles para el público con las drogas nuevas que aparecían cada 8-10 años. Ésta aparece ser una cantidad substancial. Sin embargo, estos números son engaño tanto de estas blancos de la droga son similares. Puesto que el proceso del desarrollo de la droga es muy costoso, las compañías farmacéuticas se concentran a menudo en encontrar los antimicrobianos similares a los que está encontrados ya para reducir el riesgo de producir una droga invendible. Esto significa que es fácil que el microorganismo desarrolle resistencia a una droga similar a la cual tenga ya resistencia. Más allá de y las estrategias actuales para combatir resistencia no son eficaces. El índice de la adquisición de la resistencia es acelerado por el uso erróneo extenso de antibióticos. Los antibióticos en las prescripciones antibióticas del pienso, innecesarias e

inacabadas se han identificado como causas para un índice realzado del desarrollo de la resistencia. Entregar los antibióticos al ganado en el pienso es similar a dar a antibióticos de la gente toda su vida aun cuando que son sanos. Patógeno producidos por los alimentos tales como salmonelas, E. coli y Campylobacterson todas las bacterias que viven en una relación simbiótica con las vacas y los pollos. Pueden adquirir genes resistentes, infectan seres humanos, la pasta alimenticia de la causa de la consumición de la carne de vaca o el pollo y pueden transferir horizontalmente esos genes de la resistencia a otras bacterias. Las prescripciones innecesarias de antibióticos se hacen cuando los antibióticos se prescriben para las infecciones virales (los antibióticos no tienen ningún efecto en virus). Esto da la oportunidad para que las bacterias benignas adquieran la resistencia que se puede pasar más adelante encendido a los patógeno. Las prescripciones antibióticas inacabadas dejan algunas bacterias vivas y las exponen a las concentraciones secundario-inhibitorias de los antibióticos por un período del tiempo prolongado. La tuberculosis del Mycobacterium es las bacterias de crecimiento lento que infecta el pulmón y causa tuberculosis. Esta enfermedad mata a más adultos que cualquier otra enfermedad infecciosa. Con todo contemporáneamente, los trabajadores del cuidado médico creyeron que tenían la enfermedad bajo control. Desafortunadamente debido a la naturaleza de crecimiento lento de la infección, programas del tratamiento durar por meses o aún años. Esto ha conducido a muchos casos en prescripciones inacabadas y los 5% de tensiones ahora observadas son totalmente resistentes a todos los tratamientos sabidos y por lo tanto incurable. Resistencia antibiótica que combate Varias soluciones posibles se han propuesto no sólo para retrasar resistencia pero a también al revés él. Una disminución del número de la prescripción para los antibióticos en niños pequeños está ocurriendo. La tarifa ha sido reducida por el 23% a partir de 1995-2000 en niños menos de 3 años de viejo con las tendencias similares mímicas en más viejos niños. Los esfuerzos de la educación de salud de público de la escala grande ahora son en curso tensionar la importancia de acabar prescripciones. De hecho en muchos lugares, la falta de acabar prescripciones de la tuberculosis puede dar lugar a tiempo de la cárcel. Además, varios países tales como el Reino Unido tienen regulaciones referentes al uso de antibióticos en el pienso. La revocación de la resistencia por el retiro de antibióticos del uso era una idea que fue puesta adelante. Generalmente la mutación en un gene bacteriano a conferir resistencia da lugar a menudo a una pérdida de aptitud que conduce a un crecimiento más lento. Por lo tanto fue creído que el retiro de antibióticos causaría la selección contra estas bacterias al competir con el non-resistant, bacterias aptas. Desafortunadamente, para la mayor parte, esto se ha demostrado para ser ineficaz. Las bacterias adquieren a menudo las mutaciones compensatorias que permiten que ellas crezcan tan rápido como o aún más rápidamente el tipo que salvaje, bacterias del non-resistant. Por lo tanto, la ventaja selectiva de las bacterias del non-resistant y la selección contra la mutación de la resistencia se elimina. El descubrimiento de antibióticos era un salto en medicina moderna. El trabajo sobre la penicilina por Fleming, cadena y Florey fue seguido por muchos científicos y compañías farmacéuticas en busca de los antibióticos nuevos con diversos modos de acciones. Han podido parar el crecimiento o matar a muchas diversas clases de microorganismos. Sin

embargo, las bacterias particularmente han demostrado ser mucho más innovadoras y adaptantes que los científicos se habían imaginado. Las malas prácticas y mala gestión han exacerbado solamente la situación. Podríamos pronto volver a un estado de la salud médica que era tan calamitosa como la que ocurrió antes de uso antibiótico. Sin embargo, con más investigación, la educación del público, y del pensamiento regulaciones bien del gobierno hacia fuera, estaremos bien en nuestra manera a retrasar el fenómeno de la resistencia. Referencias 1. Fleming A. (1946). Quimioterapia: ayer, hoy y mañana. En (eds del cazador P.A., de Darby G.K., de Russell New Jersey) cincuenta años de antimicrobianos: Más allá de perspectivas y de tendencias del futuro. 53.o Simposio de la sociedad para la microbiología general. página. 1-18. Presión de la universidad de Cambridge. 2. Ericsson H. (1981). Ojeadas a partir de 40 años de bacteriología clínica en el hospital de Karolinska. En el compendio 2002. p.4-19 del curso de EAL. EAL Solna, Suecia 3. Davies J. (1994). Inactivación de antibióticos y difusión de los genes de la resistencia. Ciencia 264:375 - 82. 4. Zahner H., Fiedler H. (1995). La necesidad de antibióticos nuevos: maneras posibles adelante. En (eds del cazador P.A., de Darby G.K., de Russell New Jersey) cincuenta años de antimicrobianos: Más allá de perspectivas y de tendencias del futuro. 53.o Simposio de la sociedad para la microbiología general. p.67-84. Presión de la universidad de Cambridge. 5. Cunha B. (1998). Resistencia antibiótica: controlar las estrategias. Clínicas críticas 14 (2) del cuidado: 309-27. 6. Rowe-Magnus D.A., Guerout mañana, Ploncard P., Dychinco B., Davies J., Mazel D. (2001). La historia evolutiva de estupendo-integrons cromosómico proporciona una ascendencia para los integrons multiresistant. Procedimientos de la National Academy of Sciences los E.E.U.U. 98:652 - 7. 7. Barbosa T.M., recaudación S. (2001). Uso y resistencia antibióticos: ¡qué miente debajo! En boletín de noticias de APUA. Pgs de no 1 del vol. 19. 1-3 8. Finkelstein J., Stille C., Overuse de Nordin J. del antibioitics en los niños que disminuyen en Estados Unidos. Sesión general de la plataforma de la pediatría IV. Presentado en satisfacer académico pediátrico de las sociedades. Mayo de 2002. Baltimore. 9. Rowe-Magnus D.A., Davies J., Mazel D. (2002). Impacto de integrons y de transposons en la evolución de la resistencia y de la virulencia. En (Hacker, J y Kaper, eds de J.B.) las islas del Pathogenicity y la evolución de los microbios patógenos vol. 2. p.167-188. Springer-Verlag.