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Fluoroquinolonas

Las fluoroquinolonas son un grupo de antibióticos bactericidas de amplio espectro que inhiben la replicación del ADN bacteriano. Las fluoroquinolonas tienen cobertura contra organismos gram-negativos, anaerobios y atípicos, así como algunos gram-positivos y multirresistentes. Una nueva fluoroquinolona, la delafloxacina, cubre tanto la Pseudomonas aeruginosa como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA, por sus siglas en inglés). Aunque las fluoroquinolonas tienen un amplio espectro de actividad, su uso está limitado por una serie de riesgos asociados a la clase de las fluoroquinolonas (i.e., neuropatía periférica permanente y rotura de tendones en niños). Las fluoroquinolonas están indicadas en infecciones urinarias, respiratorias, intraabdominales, óseas, articulares y cutáneas complicadas. Las fluoroquinolonas son agentes de 2da línea utilizados para tratar la tuberculosis y agentes de 1ra línea en una serie de infecciones menos comunes (e.g., ántrax, peste y tularemia).

Última actualización: 8 May, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Clasificación y Estructura Química

Clasificación

Las fluoroquinolonas son una clase de antibióticos de amplio espectro. Los medicamentos más comunes de la clase incluyen:

  • 1ra generación: norfloxacino (ya no tiene uso clínico)
  • 2da generación:
    • Ciprofloxacino (medicamento prototipo)
    • Ofloxacino
  • 3ra generación:
    • Levofloxacino
    • Moxifloxacino
    • Gemifloxacino
  • 4ta generación: delafloxacino

Estructura química

Estructura de las fluoroquinolonas:

  • Estructura de núcleo bicíclico (todas)
  • Grupo funcional de cetona (quinolonas)
  • Átomo de flúor (fluoroquinolonas)

Mecanismos de Acción y de Resistencia

Mecanismo de acción

  • Las fluoroquinolonas inhiben directamente la síntesis del ADN bacteriano cuando se unen a la:
    • Topoisomerasa II (ADN girasa) en organismos gram-negativos
    • Topoisomerasa IV en organismos gram-positivos
  • Enzima topoisomerasa:
    • Desenrolla el ADN antes de la replicación
    • Tiene actividad tanto de nucleasa (escisión del ADN) como de ligasa (reparación del ADN)
  • La unión de las fluoroquinolonas a las enzimas da como resultado:
    • Inhibición únicamente de la actividad de la ligasa
    • Escisión del ADN sin la capacidad de reparar el ADN
    • Cese de la replicación del ADN con hebras de ADN rotas
    • Muerte celular → las fluoroquinolonas son bactericidas

Mecanismo de resistencia

Mecanismos predominantes de resistencia a las fluoroquinolonas:

  • ↓ Acumulación del medicamento dentro de las células bacterianas:
    • ↓ Expresión de canales de porina → ↓ entrada del medicamento en las células
    • ↑ Expresión de bombas de eflujo
  • ↓ Afinidad del medicamento con su diana:
    • Las mutaciones cromosómicas puntuales cambian la estructura de la topoisomerasa y afectan al sitio de unión.
    • Las mutaciones son específicas para cada medicamento y microorganismo (e.g., los genes gyrA en Neisseria gonorrhoeae)
    • Resistencia mediada por plásmidos (normalmente una resistencia de bajo nivel)
Mechanisms of resistance

Mecanismo de acción de las fluoroquinolonas

Imagen por Lecturio.

Patrones de resistencia clínicamente importantes

A medida que la resistencia a las fluoroquinolonas se hace más común, el uso de fluoroquinolonas puede ser limitado para las siguientes indicaciones:

  • Neisseria gonorrhoeae
  • Pseudomonas aeruginosa
  • Infecciones del tracto urinario (ITU)
  • Fiebre tifoidea

Farmacocinética

Absorción

  • Absorción adecuada en el tracto gastrointestinal superior
  • Buena biodisponibilidad oral
    • Levofloxacino (99%) > moxifloxacino (90%) > gemifloxacino/ciprofloxacino (70%) > delafloxacino (60%)
    • Ingestión con productos lácteos, suplementos minerales y la mayoría de los antiácidos puede ↓ la biodisponibilidad de forma significativa
  • Concentraciones máximas: 1–3 horas después de una dosis oral

Distribución

  • Grandes volúmenes de distribución: la mayoría superan el volumen de agua corporal total → el medicamento se acumula en los tejidos
  • Los medicamentos se concentran en:
    • Tejido prostático
    • Bilis y heces
    • Pulmones
    • Riñones (excepto moxifloxacino)
    • Neutrófilos y macrófagos

Metabolismo

  • < 15% de las concentraciones de medicamentos se someten a metabolismo hepático (excepto moxifloxacino)
  • Moxifloxacino:
    • Aproximadamente el 50% del medicamento se metaboliza en el hígado.
    • Se metaboliza a través de la glucuronidación y la conjugación del sulfato en lugar de los mecanismos del CYP450
  • Ciprofloxacino:
    • Inhibe el CYP1A2 → puede ↑ los niveles de medicamentos metabolizados por el CYP1A2
    • Algunos de los medicamentos afectados son:
      • Clozapina
      • Teofilina
      • Tizanidina

Excreción

  • Eliminación:
    • Principalmente por secreción en los túbulos renales (excepto el moxifloxacino)
    • Cierta excreción fecal de ciprofloxacino, moxifloxacino, gemifloxacino y delafloxacino
  • Moxifloxacino:
    • Aclaramiento hepático
    • Puede utilizarse en la insuficiencia renal
    • No debe utilizarse para las ITU
  • Vida media: 3–9 horas (normalmente dos veces al día)

Espectro de Actividad

Las fluoroquinolonas se consideran antibióticos de amplio espectro: el ciprofloxacino es el que mejor cubre a los bacilos gram-negativos; el levofloxacino y el moxifloxacino proporcionan una excelente cobertura de la mayoría de los posibles patógenos respiratorios; el delafloxacino cubre tanto la P. aeruginosa como el MRSA.

Organismos aerobios gram-negativos

  • Medicamentos con actividad:
    • La mayoría de las fluoroquinolonas son muy activas contra los bacilos gram-negativos.
    • Ciprofloxacino es el más activo.
  • Organismos cubiertos por las fluoroquinolonas:
    • Enterobacteriaceae:
      • Escherichia coli
      • Klebsiella spp.
      • Proteus spp.
    • Haemophilus spp.
    • Moraxella catarrhalis
    • P. aeruginosa (ciprofloxacino > levofloxacino y delafloxacino > moxifloxacino)
    • Neisseria meningitidis y N. gonorrhoeae

Organismos aerobios gram-positivos

  • Medicamentos con actividad:
    • Principalmente los medicamentos delas últimas generaciones:
      • Levofloxacino
      • Moxifloxacino
      • Delafloxacino
    • Ciprofloxacino tiene actividad limitada o nula contra estos organismos.
  • Organismos cubiertos:
    • Staphylococcus aureus (MRSA solo con delafloxacino)
    • Algunos Streptococcus spp. (incluyendo S. pneumoniae)

Patógenos respiratorios atípicos y anaerobios

Organismos atípicos

  • Medicamentos con actividad:
    • Levofloxacino
    • Moxifloxacino
  • Organismos cubiertos:
    • Mycobacterium spp. (M. tuberculosis):
      • Agentes de 2da línea para tratar la tuberculosis
      • Se utiliza en casos de resistencia y/o intolerancia a los agentes de 1ra línea
    • Legionella spp.
    • Chlamydia pneumoniae

Organismos anaerobios

  • Solo el moxifloxacino
  • Cubre las infecciones respiratorias causadas por anaerobios:
    • Neumonía por aspiración
    • Absceso pulmonar
  • Generalmente no es eficaz contra Bacteroides (uso limitado para infecciones intraabdominales)

Otros organismos

Las fluoroquinolonas también se consideran agentes de 1ra línea contra las infecciones susceptibles causadas por:

  • Bacillus anthracis
  • Francisella tularensis
  • Salmonella typhi
  • Yersinia pestis

Indicaciones

En comparación con otros antibióticos, las fluoroquinolonas se asocian a un mayor riesgo de efectos secundarios potencialmente permanentes e incapacitantes. Por lo tanto, las fluoroquinolonas no suelen utilizarse para las infecciones no complicadas y solamente deben emplearse contra las bacterias susceptibles.

Infecciones complicadas

  • Infecciones genitourinarias:
    • ITU complicada y pielonefritis
    • Prostatitis (aguda y crónica)
    • Enfermedad inflamatoria pélvica
    • Pueden utilizarse en la cistitis no complicada cuando no existen otras alternativas
  • Infecciones respiratorias:
    • Neumonía nosocomial
    • Neumonía causada por S. pneumoniae multirresistente
    • Neumonía atípica
    • Tuberculosis (levofloxacino y moxifloxacino (agentes de 2da línea))
    • Pueden utilizarse en infecciones no complicadas cuando no existen otras alternativas:
      • Sinusitis bacteriana
      • Exacerbaciones de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC)
  • Infecciones abdominales:
    • Infecciones intraabdominales complicadas (en combinación con metronidazol para la cobertura de anaerobios)
    • Peritonitis e infección asociada a catéter de diálisis peritoneal
  • Infecciones cutáneas, de tejidos blandos y musculoesqueléticas:
    • Infecciones óseas y articulares (incluidas las infecciones de prótesis)
    • Infecciones de pie diabético
    • Infecciones cutáneas
    • Profilaxis quirúrgica en pacientes alérgicos a agentes de 1ra línea (e.g., cefalosporinas)
    • Infecciones por heridas por mordedura
  • Infecciones del sistema nervioso: meningitis bacteriana

Infecciones causadas por organismos únicos

  • Diarrea del viajero (E. coli, Shigella o Campylobacter)
  • Fiebre tifoidea (Salmonella typhi)
  • Ántrax (Bacillus anthracis)
  • Tularemia (Francisella tularensis)
  • Peste (Yersinia pestis)
  • Enfermedad por arañazo de gato (Bartonella henselae)
  • Cólera (Vibrio cholerae)
  • Chancroide (Haemophilus ducreyi)

Efectos Secundarios y Contraindicaciones

Efectos secundarios

Las fluoroquinolonas conllevan mayores riesgos que muchos otros antibióticos, lo que limita su uso. Aunque los efectos secundarios son poco frecuentes, algunos pueden ser permanentes o graves.

  • Efectos neurológicos:
    • Efectos leves comunes:
      • Cefalea
      • Mareo
      • Insomnio (transitorio)
    • Efectos menos comunes y más graves:
      • Neuropatía periférica (puede ser permanente)
      • Delirium, psicosis y/o alucinaciones
      • Convulsiones
    • Exacerbación de la miastenia gravis
  • Efectos musculoesqueléticos (especialmente en niños en crecimiento y adolescentes):
    • Tendinopatía, incluida la rotura de tendón:
      • La mayoría de las veces el tendón de Aquiles
      • Aconsejar a las personas que dejen de tomar la fluoroquinolona si aparece dolor y/o edema.
    • Artropatía:
      • Erosiones de cartílago
      • Derrames no inflamatorios
  • Efectos gastrointestinales:
    • Náuseas, vómitos y/o malestar abdominal
    • Diarrea (menos común)
    • Infección por Clostridium difficile
    • Hepatotoxicidad (varios medicamentos han sido retirados del mercado debido a la hepatotoxicidad)
  • Efectos cardiovasculares:
    • Prolongación del QT
    • Aneurisma y disección de la aorta
  • Otros efectos:
    • Erupciones cutáneas
    • Fototoxicidad
    • Disglucemia (mayor riesgo con la moxifloxacina en individuos diabéticos)

Contraindicaciones

  • Hipersensibilidad a las fluoroquinolonas
  • Embarazo
  • Niños en crecimiento y adolescentes
  • Uso simultáneo con otros medicamentos que prolongan el intervalo QT
  • Miastenia gravis
  • Utilizar con precaución en pacientes con:
    • Diabetes
    • Artritis reumatoide (riesgo de rotura del tendón)
    • Aneurisma/disección aórtica
    • Deterioro renal (ciprofloxacino, levofloxacino y delafloxacino)
    • Deterioro hepático (moxifloxacino)

Comparación de Medicamentos

Comparación basada en los mecanismos de acción

Los antibióticos pueden clasificarse de varias maneras. Una forma es clasificar a los antibióticos por su mecanismo de acción:

Tabla: Antibióticos clasificados por su mecanismo de acción primario
Mecanismo Clases de antibióticos
Inhibidores de la síntesis de la pared celular bacteriana
  • Penicilinas
  • Cefalosporinas
  • Carbapenémicos
  • Misceláneos
Inhibidores de la síntesis proteica bacteriana
  • Tetraciclinas
  • Macrólidos
  • Cetólidos
  • Lincosamidas
  • Estreptograminas
  • Linezolid
Agentes que actúan contra el ADN y/o el folato
  • Sulfonamidas
  • Trimetoprim
  • Fluoroquinolonas
Agentes antimicobacterianos
  • Agentes antiTB
  • Agentes antileprosos
  • Agentes micobacterianos atípicos

Comparación basada en la cobertura

Los diferentes antibióticos tienen diferentes grados de actividad contra diferentes bacterias. En la siguiente tabla se describen los antibióticos con actividad contra 3 clases importantes de bacterias: cocos gram-positivos, bacilos gram-negativos y anaerobios.

Tabla de sensibilidad a los antibióticos

Sensibilidad a los antibióticos:
Tabla 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. Deck, D.H., Winston, L.G. (2013). Sulfonamides, Trimethoprim, and Quinolones. In Katzung, B.G., Masters, S.B., and Trevor, A.J. (Eds.), Basic and Clinical Pharmacology (12th Ed., pp. 831‒834).
  2. Hooper, D.C. (2021). Fluoroquinolones. In Bogorodskaya, M. (Ed.), UpToDate. Retrieved July 20, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/fluoroquinolones
  3. Lexicomp Drug Information Sheets (2021). In UpToDate. Retrieved July 20, 2021, from:

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