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Aminoglucósidos

Aminoglucósidos

Los aminoglucósidos son una clase de antibióticos dentro de los cuales se incluyen la gentamicina, tobramicina, amikacina, neomicina, plazomicina y estreptomicina. Esta clase de medicamentos se unen a la subunidad ribosomal 30S para inhibir la síntesis proteica bacteriana. A diferencia de otros medicamentos con un mecanismo de acción similar, los aminoglucósidos son bactericidas. Los aminoglucósidos proporcionan cobertura contra patógenos Gram-negativos aerobios, incluyendo Pseudomonas. Los aminoglucósidos también pueden utilizarse de forma sinérgica con inhibidores de la síntesis de la pared celular bacteriana (e.g., β-lactámicos) para patógenos Gram-positivos. Su uso está limitado por sus graves efectos secundarios, como nefrotoxicidad y ototoxicidad.

Última actualización: Feb 15, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Contenido

Estructura Química y Farmacodinamia

Estructura química

  • Contienen un núcleo formado por un anillo de hexosa
  • Enlaces glucosídicos a varios amino azúcares
  • La gentamicina es el medicamento prototípico.
Estructura química de la gentamicina

Estructura química de la gentamicina:
Un núcleo formado por un anillo de hexosa (2-deoxiestreptamina en el centro) unido a 2 moléculas de amino azúcares

Imagen: “Gentamicin” por NEUROtiker. Licencia: Dominio Público

Mecanismo de acción

  • Los aminoglucósidos se unen a la subunidad ribosomal 30S bacteriana.
  • Interrupción de la síntesis proteica bacteriana mediante:
    • Prevención de la formación del complejo de iniciación
    • Lectura errónea del ácido ribonucleico mensajero (ARNm) → producción de una proteína defectuosa → daño a la célula
    • Inhibición de la translocación
  • El proceso es letal para la célula bacteriana → bactericida (muerte bacteriana dependiente de la concentración)
  • Efecto postantibiótico que permite la supresión continua del crecimiento bacteriano.
  • Nota: Los aminoglucósidos se transportan a través de la membrana celular mediante un proceso dependiente del oxígeno (no son eficaces contra las bacterias anaerobias).
Sitio de acción de los aminoglucósidos

Sitio de acción de los aminoglucósidos, se dirigen a la subunidad ribosomal 30S
ARNt: ARN de transferencia
ARNm: ARN mensajero

Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

Videos relevantes

4:43
Overview – Bacterial Protein Synthesis Inhibitors (Antibiotics)
5:26
Aminoglycosides – Bacterial Protein Synthesis Inhibitors (Antibiotics)

Farmacocinética

Absorción

  • Baja absorción enteral
  • Suelen administrarse por vía intravenosa (IV) o intramuscular (IM)

Distribución

  • Hidrófilica → volumen de distribución ↑ con sobrecarga de líquidos (e.g., edema, ascitis).
  • Atraviesan la placenta
  • No atraviesan la barrera hematoencefálica
  • Baja penetración en:
    • Tracto biliar
    • Secreciones respiratorias

Excreción

  • El aclaramiento está correlacionado con la función renal (↓ filtración glomerular → ↑ vida media).
  • Aproximadamente el 99% se eliminan inalterados en la orina.
  • Se pueden eliminar con hemodiálisis

Indicaciones

Cobertura antimicrobiana

  • Bacterias aerobias Gram-negativas, incluyendo:
    • Pseudomonas aeruginosa
    • Escherichia coli
    • Klebsiella pneumoniae
    • Haemophilus influenzae
    • Serratia marcescens
    • Francisella tularensis
    • Brucella
    • Yersinia
    • Campylobacter
  • Micobacterias
  • Efecto sinérgico con antibióticos β-lactámicos contra:
    • Staphylococcus
    • Streptococcus
    • Enterococcus

Tipos de infecciones

  • Suelen utilizarse como terapia combinada para:
    • Endocarditis
    • Neumonía nosocomial
    • Osteomielitis
    • Infecciones del tracto urinario (incluyendo pielonefritis)
  • Utilizados como monoterapia para:
    • Infecciones del tracto urinario multirresistentes
    • Plaga
    • Tularemia
  • Usos fuera de ficha técnica:
    • Tobramicina: inhalada (para la fibrosis quística)
    • Amikacina y estreptomicina: Mycobacterium tuberculosis multirresistente

Efectos Secundarios y Contraindicaciones

Efectos secundarios

  • Nefrotoxicidad → acumulación de aminoglucósidos en la corteza renal
  • Ototoxicidad (puede ser irreversible):
    • Amikacina: daño coclear
    • Gentamicina, estreptomicina y tobramicina: daño vestibular
  • Bloqueo neuromuscular (raro)

Contraindicaciones

  • Alergia a los aminoglucósidos
  • Embarazo
  • Trastornos neuromusculares (e.g., miastenia gravis)

Interacciones medicamentosas

  • Uso precavido cuando se utiliza con otros medicamentos nefrotóxicos:
    • Anfotericina B
    • Vancomicina
    • Antiinflamatorios no esteroideos (AINE)
    • Medios de contraste radiológicos
  • Diuréticos de asa: ↑ riesgo de ototoxicidad.
  • ↑ Riesgo de bloqueo neuromuscular:
    • Vecuronio
    • Toxina botulínica
    • Mecamilamina

Monitorización

  • Niveles séricos del medicamento (niveles máximos y mínimos)
  • Función renal
  • Función auditiva
  • Agudeza visual

Mecanismo de Resistencia

Varios mecanismos de resistencia hacia los aminoglucósidos:

  • Producción de enzimas inactivadoras:
    • Acetiltransferasas
    • Fosfotransferasas
    • Nucleotidiltransferasas
  • Alteraciones en los sitios de unión en los ribosomas (metilación)
  • Sistemas de eflujo y ↓ permeabilidad celular

Comparación de Antibióticos

En la siguiente tabla se comparan los antibióticos que inhiben la síntesis proteica bacteriana:

Tabla: Comparación de varias clases de antibióticos inhibidores de la síntesis proteica bacteriana
Clase del medicamento Mecanismo de acción Cobertura Efectos secundarios
Anfenicoles
  • Se unen a la subunidad 50S
  • Evitan la transpeptidación
  • Gram-positivos
  • Gram-negativos
  • Atípicos
  • Malestar gastrointestinal
  • Neuritis óptica
  • Anemia aplásica
  • Síndrome del bebé gris
Lincosamidas
  • Se unen a la subunidad 50S
  • Evitan la transpeptidación
  • Cocos Gram-positivos:
    • Staphylococcus aureus sensible a la meticilina (MSSA, por sus siglas en inglés)
    • Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés)
    • Streptococcus
  • Anaerobios
  • Malestar gastrointestinal
  • Reacciones alérgicas
  • Colitis pseudomembranosa
Macrólidos
  • Se unen a la subunidad 50S
  • Evitan la transpeptidación
  • Gram-positivos
  • Gram-negativos
  • Atípicos
  • Complejo Mycobacterium avium
  • Malestar gastrointestinal
  • Prolongación del QT
  • Hepatotoxicidad
  • Exacerbación de la miastenia gravis
Oxazolidinonas
  • Se unen al ARNr 23S de la subunidad 50S
  • Evitan la formación de complejos de iniciación
 Cocos Gram-positivos:
  • MSSA
  • MRSA
  • ERV
  • Streptococcus
  • Mielosupresión
  • Neuropatía
  • Acidosis láctica
  • Síndrome serotoninérgico
ARNr: ARN ribosómico
ERV: Enterococo resistente a la vancomicina
Tabla de sensibilidad a los antibióticos

Sensibilidad a los antibióticos:
Gráfico que compara la cobertura microbiana de diferentes antibióticos para cocos Gram-positivos, bacilos Gram-negativos y anaerobios.

Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

Referencias

  1. Avent ML, Rogers BA, Cheng AC, Paterson DL. (2011). Current use of aminoglycosides: indications, pharmacokinetics, and monitoring for toxicity. Intern Med J. 41(6):441–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21309997/
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  3. Krause KM, Serio AW, Kane TR, Connolly LE. (2016). Aminoglycosides: An Overview. Cold Spring Harb Perspect Med; 6(6) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27252397/
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  6. Selimoglu E. (2007). Aminoglycoside-induced ototoxicity. Curr Pharm Des; 13(1):119–26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17266591/
  7. Lopez-Novoa JM, Quiros Y, Vicente L, Morales AI, Lopez-Hernandez FJ. (2011). New insights into the mechanism of aminoglycoside nephrotoxicity: an integrative point of view. Kidney Int; 79(1):33–45. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20861826/
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  9. Block, M., Blanchard, D.L. (2020). Aminoglycosides. StatPearls. Retrieved July 2, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541105/
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