De Wikipedia, la enciclopedia libre
Ir a navegaciónSaltar a buscar
Un diagrama ilustrativo que explica la resistencia a los medicamentos.

La resistencia a los medicamentos es la reducción de la eficacia de un medicamento, como un antimicrobiano o un antineoplásico, en el tratamiento de una enfermedad o afección. [1] El término se utiliza en el contexto de la resistencia que los patógenos o cánceres han "adquirido", es decir, la resistencia ha evolucionado. La resistencia a los antimicrobianos y la resistencia a los antineoplásicos desafían la atención clínica e impulsan la investigación. Cuando un organismo es resistente a más de un fármaco, se dice que es multirresistente .

El desarrollo de resistencia a los antibióticos, en particular, se debe a que los medicamentos se dirigen solo a moléculas bacterianas específicas (casi siempre proteínas). Debido a que el fármaco es tan específico, cualquier mutación en estas moléculas interferirá o anulará su efecto destructivo, lo que resultará en resistencia a los antibióticos. [2] Además, existe una creciente preocupación por el abuso de antibióticos en la cría de ganado, que solo en la Unión Europea representa tres veces el volumen dispensado a los humanos, lo que lleva al desarrollo de bacterias súper resistentes. [3] [4]

Las bacterias son capaces no solo de alterar la enzima a la que se dirigen los antibióticos, sino también mediante el uso de enzimas para modificar el antibiótico en sí y así neutralizarlo. Ejemplos de patógenos que alteran el objetivo son Staphylococcus aureus , enterococos resistentes a vancomicina y Streptococcus resistentes a macrólidos , mientras que ejemplos de microbios modificadores de antibióticos son Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter baumannii resistente a aminoglucósidos . [5]

En resumen, la falta de un esfuerzo concertado por parte de los gobiernos y la industria farmacéutica, junto con la capacidad innata de los microbios para desarrollar resistencia a un ritmo que supera el desarrollo de nuevos fármacos, sugiere que las estrategias existentes para desarrollar terapias antimicrobianas viables a largo plazo están finalmente condenados al fracaso. Sin estrategias alternativas, la adquisición de resistencia a los medicamentos por microorganismos patógenos se perfila como posiblemente una de las amenazas para la salud pública más importantes que enfrenta la humanidad en el siglo XXI. [6] Algunas de las mejores fuentes alternativas para reducir la posibilidad de resistencia a los antibióticos son los probióticos, prebióticos, fibras dietéticas, enzimas, ácidos orgánicos y fitogénicos. [7] [8]

Tipos

La resistencia a fármacos, toxinas o sustancias químicas es una consecuencia de la evolución y es una respuesta a las presiones impuestas a cualquier organismo vivo. Los organismos individuales varían en su sensibilidad al fármaco utilizado y algunos con mayor aptitud pueden sobrevivir al tratamiento farmacológico. En consecuencia, los rasgos de resistencia a los medicamentos son heredados por la descendencia posterior, lo que da como resultado una población que es más resistente a los medicamentos. A menos que el fármaco utilizado imposibilite la reproducción sexual o la división celular o la transferencia horizontal de genes en toda la población objetivo, inevitablemente se producirá resistencia al fármaco. Esto se puede observar en tumores cancerosos donde algunas células pueden desarrollar resistencia a los medicamentos que se usan en la quimioterapia .[9] La quimioterapia hace que los fibroblastos cercanos a los tumores produzcan grandes cantidades de la proteína WNT16B . Esta proteína estimula el crecimiento de células cancerosas que son resistentes a los medicamentos. [10] También se ha demostrado que los microARN afectan la resistencia adquirida a los fármacos en las células cancerosas y esto puede usarse con fines terapéuticos. [11] En 2012, la malaria se ha convertido en una amenaza resurgente en el sudeste asiático y África subsahariana , y las cepas de Plasmodium falciparum resistentes a los medicamentosestán planteando enormes problemas a las autoridades sanitarias. [12] [13] Lepraha mostrado una resistencia creciente a la dapsona .

Existe un proceso rápido de compartir la resistencia entre los organismos unicelulares , y se denomina transferencia de genes horizontal en el que hay un intercambio directo de genes, particularmente en el estado de biopelícula . [14] Los hongos utilizan un método asexual similar y se llama " parasexualidad ". Se pueden encontrar ejemplos de cepas farmacorresistentes en microorganismos [15] como bacterias y virus, parásitos tanto endo como ecto , plantas, hongos, artrópodos , [16] [17] mamíferos, [18] aves, [19 ] reptiles, [20]peces y anfibios. [20]

En el entorno doméstico, las cepas de organismos resistentes a los medicamentos pueden surgir de actividades aparentemente seguras, como el uso de lejía , [21] el cepillado de dientes y el enjuague bucal, [22] el uso de antibióticos, desinfectantes y detergentes, champús y jabones, particularmente jabones antibacterianos, [23] [24] lavado de manos, [25] aerosoles de superficie, aplicación de desodorantes , bloqueadores solares y cualquier producto cosmético o de cuidado de la salud, insecticidas y salsas. [26]Los productos químicos contenidos en estas preparaciones, además de dañar a los organismos benéficos, pueden atacar de forma intencionada o inadvertida a organismos que tienen el potencial de desarrollar resistencia. [27]

Mecanismos

Los cuatro mecanismos principales por los cuales los microorganismos exhiben resistencia a los antimicrobianos son: [28] [29]

  1. Inactivación o modificación de fármacos: p. Ej., Desactivación enzimática de penicilina G en algunas bacterias resistentes a la penicilina mediante la producción de β-lactamasas .
  2. Alteración del sitio objetivo: p. Ej., Alteración de PBP , el sitio objetivo de unión de las penicilinas, en MRSA y otras bacterias resistentes a la penicilina.
  3. Alteración de la vía metabólica: por ejemplo, algunas bacterias resistentes a las sulfonamidas no requieren ácido para-aminobenzoico (PABA), un precursor importante para la síntesis de ácido fólico y ácidos nucleicos en bacterias inhibidas por sulfonamidas. En cambio, al igual que las células de los mamíferos, recurren a la utilización de ácido fólico preformado.
  4. Reducción de la acumulación de fármaco: disminuyendo la permeabilidad del fármaco y / o aumentando la salida activa (bombeo) de los fármacos a través de la superficie celular.

Mecanismos de resistencia a los fármacos adquirida: [30]

[31]

MecanismoAgente antimicrobianoAcción farmacológicaMecanismo de resistencia
Destruye la drogaAminoglucósido

Antibióticos betalactámicos (penicilina y cefalosporina)

Cloranfenicol


Se une a la subunidad del ribosoma 30S, inhibiendo la síntesis de proteínas.

Se une a proteínas de unión a penicilina, inhibiendo la síntesis de peptidoglicanos

Se une a la subunidad del ribosoma 50S, inhibiendo la formación de enlaces peptídicos

El plásmido codifica enzimas que alteran químicamente el fármaco (p. Ej., Por acetilación o fosforilación), inactivándolo así.

El plásmido codifica la betalactamasa, que abre el anillo betalactámico inactivándolo.

El plásmido codifica una enzima que acetila el fármaco y lo inactiva.

Altera el objetivo de la drogaAminoglucósidos

Antibióticos betalactámicos (penicilina y cefalosporina)

Eritromicina

Quinolonas

Rifampicina

Trimetoprima

Se une a la subunidad del ribosoma 30S, inhibiendo la síntesis de proteínas.

Se une a proteínas de unión a penicilina, inhibiendo la síntesis de peptidoglicanos

Se une a la subunidad del ribosoma 50S, inhibiendo la síntesis de proteínas

Se une a la ADN topoisomerasa, una enzima esencial para la síntesis de ADN.

Se une a la ARN polimerasa; inhibir el inicio de la síntesis de ARN

Inhibe la enzima que reduce el dihidrofolato, bloqueando la vía del ácido fólico

Las bacterias producen ribosomas 30S alterados que no se unen al fármaco.

Las bacterias producen proteínas de unión a penicilina alteradas, que no se unen al fármaco.

Las bacterias producen una forma de ribosoma 50S que no se une al fármaco.

Las bacterias producen una topoisomerasa de ADN alterada que no se une al fármaco.

Las bacterias producen una polimerasa alterada que no se une al fármaco.

Las bacterias producen una enzima alterada que no se une al fármaco.

Inhibe la entrada de drogas o elimina la drogaPenicilina

Eritromicina

Tetraciclina

Se une a proteínas de unión a penicilina, inhibiendo la síntesis de peptidoglicanos

Se une a la subunidad del ribosoma 50S, inhibiendo la síntesis de proteínas

Se une a la subunidad del ribosoma 30S, inhibiendo la síntesis de proteínas al bloquear el ARNt

Las bacterias cambian la forma de las proteínas porinas de la membrana externa, evitando que el fármaco entre en la célula.

El nuevo sistema de transporte de membrana evita que el fármaco ingrese a la célula.

El nuevo sistema de transporte de membranas bombea el fármaco fuera de la célula.

Costo metabólico

El costo biológico es una medida del aumento del metabolismo energético requerido para lograr una función.

La resistencia a los fármacos tiene un precio metabólico elevado [32] en patógenos para los que este concepto es relevante (bacterias, [33] endoparásitos y células tumorales). En los virus, un "coste" equivalente es la complejidad genómica. El alto costo metabólico significa que, en ausencia de antibióticos, un patógeno resistente tendrá una capacidad evolutiva disminuida en comparación con los patógenos susceptibles. [34] Esta es una de las razones por las que las adaptaciones de la resistencia a los medicamentos rara vez se observan en entornos donde no hay antibióticos. Sin embargo, en presencia de antibióticos, la ventaja de supervivencia conferida compensa el alto costo metabólico y permite la proliferación de cepas resistentes.

Tratamiento

En los seres humanos, el gen ABCB1 codifica MDR1 (p-glicoproteína), que es un transportador clave de medicamentos a nivel celular. Si se sobreexpresa MDR1, aumenta la resistencia al fármaco. [35] Por lo tanto, se pueden monitorear los niveles de ABCB1. [35] En pacientes con altos niveles de expresión de ABCB1, el uso de tratamientos secundarios, como la metformina, se ha utilizado junto con el tratamiento farmacológico primario con cierto éxito. [35]

Para la resistencia a los antibióticos , que representa un problema generalizado en la actualidad, se utilizan fármacos diseñados para bloquear los mecanismos de resistencia bacteriana a los antibióticos. Por ejemplo, la resistencia bacteriana a los antibióticos betalactámicos (como la penicilina y las cefalosporinas ) se puede eludir mediante el uso de antibióticos como la nafcilina que no son susceptibles de ser destruidos por ciertas betalactamasas (el grupo de enzimas responsables de descomponer los betalactámicos). . [36] La resistencia bacteriana a los betalactámicos también se puede tratar administrando antibióticos betalactámicos con fármacos que bloquean las betalactamasas, como el ácido clavulánico.para que los antibióticos funcionen sin que las bacterias los destruyan primero. [37] Recientemente, los investigadores han reconocido la necesidad de nuevos medicamentos que inhiban las bombas de eflujo bacteriano , que causan resistencia a múltiples antibióticos como betalactámicos , quinolonas , cloranfenicol y trimetoprima al enviar moléculas de esos antibióticos fuera de la célula bacteriana. [38] [39] A veces, se puede usar una combinación de diferentes clases de antibióticos de manera sinérgica; es decir, trabajan juntos para combatir eficazmente las bacterias que pueden ser resistentes a uno de los antibióticos solo. [40]

La destrucción de las bacterias resistentes también se puede lograr mediante la terapia con fagos , en la que se usa un bacteriófago específico (virus que mata las bacterias). [41]

Ver también

  • Resistencia antibiótica
  • Bacterioterapia fecal
  • Administración masiva de fármacos
  • Resistencia a múltiples fármacos
  • Farmacoepidemiologia
  • Factores físicos que afectan la vida microbiana
  • Proteína pequeña de resistencia a múltiples fármacos
  • Eleftheria terrae

Referencias

  1. ^ Alfarouk, KO; Stock, CM; Taylor, S; Walsh, M; Muddathir, AK; Verduzco, D; Bashir, AH; Mohammed, OY; Elhassan, GO; Harguindey, S; Reshkin, SJ; Ibrahim, YO; Rauch, C (2015). "Resistencia a la quimioterapia contra el cáncer: fallo en la respuesta al fármaco de ADME a P-gp" . Cancer Cell International . 15 : 71. doi : 10.1186 / s12935-015-0221-1 . PMC  4502609 . PMID  26180516 .
  2. ^ "Evolución y resistencia a los antibióticos" . detectingdesign.com .[ verificación necesaria ]
  3. ^ Harvey, Fiona (16 de octubre de 2016). "El uso de los antibióticos más potentes alcanza niveles récord en las granjas europeas" . el guardián . Consultado el 1 de octubre de 2018 .[ verificación necesaria ]
  4. ↑ Duckenfield, Joan (30 de diciembre de 2011). "Resistencia a los antibióticos debido a las prácticas agrícolas modernas: una perspectiva ética". Revista de Ética Agrícola y Ambiental . 26 (2): 333–350. doi : 10.1007 / s10806-011-9370-y . ISSN 1187-7863 . S2CID 55736918 .  [ verificación necesaria ]
  5. ^ Fisher, Jed F .; Mobashery, Shahriar (2010). "Enzimología de la resistencia bacteriana". Productos naturales integrales II. Volumen 8: Enzimas y mecanismos enzimáticos . Elsevier. págs. 443–201. doi : 10.1016 / B978-008045382-8.00161-1 . ISBN 978-0-08-045382-8.[ verificación necesaria ]
  6. ^ Foro del Instituto de Medicina (Estados Unidos) sobre infecciones emergentes; Knobler, SL; Limón, SM; Najafi, M .; Burroughs, T. (2003). Lectura: El fenómeno de resistencia en microbios y vectores de enfermedades infecciosas: implicaciones para la salud humana y estrategias de contención - Resumen del taller - The National Academies Press . nap.edu . doi : 10.17226 / 10651 . ISBN 978-0-309-08854-1. PMID  22649806 .[ verificación necesaria ]
  7. ^ Jha, Rajesh; Das, Razib; Roble, Sofía; Mishra, Pravin (2020). "Probióticos (microbios de alimentación directa) en la nutrición avícola y sus efectos sobre la utilización de nutrientes, el crecimiento y el rendimiento de la puesta, y la salud intestinal: una revisión sistemática" . Animales . 10 (10): 1863. doi : 10.3390 / ani10101863 . PMC 7602066 . PMID 33066185 .  
  8. ^ Jha, Rajesh; Mishra, Pravin (19 de abril de 2021). "Fibra dietética en la nutrición avícola y sus efectos sobre la utilización de nutrientes, el rendimiento, la salud intestinal y el medio ambiente: una revisión" . Revista de ciencia animal y biotecnología . 12 (1): 51. doi : 10.1186 / s40104-021-00576-0 . ISSN 2049-1891 . PMC 8054369 . PMID 33866972 .   
  9. ^ "Tolerancia y resistencia a las drogas" . Merck Manuals Consumer Version .
  10. ^ "Chemo 'se socava a sí mismo' a través de una respuesta deshonesta" , BBC News , 5 de agosto de 2012.
  11. ^ Ghasabi M, Mansoori B, Mohammadi A, Duijf PH, Shomali N, Shirafkan N, Mokhtarzadeh A, Baradaran B (2019). "MicroARN en la resistencia a los medicamentos contra el cáncer: evidencia básica y aplicaciones clínicas". Revista de fisiología celular . x (3): 2152–2168. doi : 10.1002 / jcp.26810 . PMID 30146724 . S2CID 52092652 .  
  12. ↑ McGrath, Matt (5 de abril de 2012). "La resistencia difundió la lucha 'comprometida' contra la malaria" . BBC News .
  13. ^ Morelle R (20 de octubre de 2015). "La malaria resistente a los medicamentos puede infectar a los mosquitos africanos" . BBC News . Consultado el 21 de octubre de 2015 .
  14. ^ Molin S, Tolker-Nielsen T (junio de 2003). "La transferencia de genes se produce con mayor eficacia en las biopelículas e induce una mayor estabilización de la estructura de la biopelícula". Opinión Actual en Biotecnología . 14 (3): 255–61. doi : 10.1016 / S0958-1669 (03) 00036-3 . PMID 12849777 . 
  15. ^ "Mecanismos de acción y resistencia a los fármacos" . tulane.edu .
  16. ^ Brun LO, Wilson JT, Daynes P (marzo de 1983). "Resistencia al etión en la garrapata del ganado (Boophilus microplus) en Nueva Caledonia" (PDF) . Revista Internacional de Manejo de Plagas . 29 (1): 16-22. doi : 10.1080 / 09670878309370763 .
  17. ^ "Artículo de revisión sobre la resistencia del escarabajo de la patata de Colorado a los insecticidas" . potatobeetle.org . Consultado el 1 de octubre de 2018 .
  18. ^ Lund M (1972). "Resistencia de los roedores a los rodenticidas anticoagulantes, con especial referencia a Dinamarca" . Boletín de la Organización Mundial de la Salud . 47 (5): 611–8. PMC 2480843 . PMID 4540680 .  
  19. ^ Shefte N, Bruggers RL, Schafer EW (abril de 1982). "Repelencia y toxicidad de tres productos químicos de control de aves para cuatro especies de aves africanas que comen granos". La Revista de Manejo de Vida Silvestre . 46 (2): 453–7. doi : 10.2307 / 3808656 . JSTOR 3808656 . 
  20. ^ a b "Reptiles Magazine, su fuente de artículos para entusiastas, cría y cuidado de reptiles y herpes" . reptilechannel.com . Archivado desde el original el 3 de enero de 2011.
  21. ^ "Cómo funciona la lejía doméstica para matar bacterias" . physorg.com .
  22. ^ "Compete50 Los productos completos para el cuidado de la boca" . Archivado desde el original el 3 de abril de 2010 . Consultado el 18 de julio de 2010 .
  23. ^ "La suciedad en la limpieza: jabón antibacteriano v jabón normal" . CBC News . Archivado desde el original el 6 de agosto de 2011.
  24. ^ "¿Debería prohibirse el jabón antibacteriano?" . HowStuffWorks . 2007-11-07.
  25. ^ Weber DJ, Rutala WA (octubre de 2006). "Uso de germicidas en el hogar y el entorno sanitario: ¿existe una relación entre el uso de germicidas y la resistencia a los antibióticos?". Control de Infecciones y Epidemiología Hospitalaria . 27 (10): 1107-19. doi : 10.1086 / 507964 . PMID 17006819 . S2CID 20734025 .  
  26. ^ Yoon KS, Kwon DH, Strycharz JP, Hollingsworth CS, Lee SH, Clark JM (noviembre de 2008). "Análisis bioquímico y molecular de la resistencia a la deltametrina en la chinche común (Hemiptera: Cimicidae)". Revista de Entomología Médica . 45 (6): 1092–101. doi : 10.1603 / 0022-2585 (2008) 45 [1092: BAMAOD] 2.0.CO; 2 . PMID 19058634 . 
  27. ^ "Productos de limpieza antibacterianos" . Departamento de Salud y Servicios Humanos de Australia. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2015 . Consultado el 1 de octubre de 2018 .
  28. ^ Li XZ, Nikaido H (agosto de 2009). "Resistencia a fármacos mediada por eflujo en bacterias: una actualización" . Drogas . 69 (12): 1555–623. doi : 10.2165 / 11317030-000000000-00000 . PMC 2847397 . PMID 19678712 .  
  29. ^ Sandhu P, Akhter Y (enero de 2018). "Evolución de la aptitud estructural y aspectos multifuncionales de los transportadores de la familia de micobacterias RND". Archivos de Microbiología . 200 (1): 19–31. doi : 10.1007 / s00203-017-1434-6 . PMID 28951954 . S2CID 13656026 .  
  30. ^ Catherine A. Ingraham, John L. Ingraham (2000). Introducción a la microbiología segunda edición .
  31. ^ Catherine A. Ingraham, John L. Ingraham (2000). Introducción a la microbiología .
  32. ^ Gillespie SH, McHugh TD (septiembre de 1997). "El costo biológico de la resistencia a los antimicrobianos". Tendencias en microbiología . 5 (9): 337–9. doi : 10.1016 / S0966-842X (97) 01101-3 . PMID 9294886 . 
  33. ^ Wichelhaus TA, Böddinghaus B, Besier S, Schäfer V, Brade V, Ludwig A (noviembre de 2002). "Costo biológico de la resistencia a la rifampicina desde la perspectiva de Staphylococcus aureus" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 46 (11): 3381–5. doi : 10.1128 / AAC.46.11.3381-3385.2002 . PMC 128759 . PMID 12384339 .  
  34. ^ Händel, Nadine; Schuurmans, J. Merijn; Brul, Stanley; ter Kuile, Benno H. (agosto de 2013). "Compensación de los costos metabólicos de la resistencia a los antibióticos por adaptación fisiológica en Escherichia coli" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 57 (8): 3752–3762. doi : 10.1128 / AAC.02096-12 . ISSN 0066-4804 . PMC 3719774 . PMID 23716056 .   
  35. ^ a b c Ramos-Peñafiel C, Olarte-Carrillo I, Cerón-Maldonado R, Rozen-Fuller E, Kassack-Ipiña JJ, Meléndez-Mier G, Collazo-Jaloma J, Martínez-Tovar A (septiembre de 2018). "Efecto de la metformina en la supervivencia de pacientes con LLA que expresan niveles elevados del gen de resistencia a fármacos ABCB1" . Revista de Medicina Traslacional . 16 (1): 245. doi : 10.1186 / s12967-018-1620-6 . PMC 6122769 . PMID 30176891 .  
  36. ^ Barber M, Waterworth PM (agosto de 1964). "Penicilinas y cefalosporinas resistentes a penicilinasa" . Revista médica británica . 2 (5405): 344–9. doi : 10.1136 / bmj.2.5405.344 . PMC 1816326 . PMID 14160224 .  
  37. ^ Bush K (enero de 1988). "Inhibidores de betalactamasas de laboratorio a clínica" . Revisiones de microbiología clínica . 1 (1): 109–23. doi : 10.1128 / CMR.1.1.109 . PMC 358033 . PMID 3060240 .  
  38. ^ Webber MA, Piddock LJ (enero de 2003). "La importancia de las bombas de eflujo en la resistencia bacteriana a los antibióticos" . La revista de quimioterapia antimicrobiana . 51 (1): 9-11. doi : 10.1093 / jac / dkg050 . PMID 12493781 . 
  39. ^ Tegos GP, Haynes M, Strouse JJ, Khan MM, Bologa CG, Oprea TI, Sklar LA (2011). "Inhibición de la bomba de eflujo microbiano: tácticas y estrategias" . Diseño Farmacéutico Actual . 17 (13): 1291-302. doi : 10.2174 / 138161211795703726 . PMC 3717411 . PMID 21470111 .  
  40. ^ Glew RH, Millering RS, Wennersten C (junio de 1975). "Actividad sinérgica comparativa de nafcilina, oxacilina y meticilina en combinación con gentamicina contra" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 7 (6): 828–32. doi : 10.1128 / aac.7.6.828 . PMC 429234 . PMID 1155924 .  
  41. ^ Lin, Derek M; Koskella, Britt; Lin, Henry C (2017). "Terapia de fagos: una alternativa a los antibióticos en la era de la resistencia a múltiples fármacos" . Revista mundial de farmacología y terapéutica gastrointestinal . 8 (3): 162-173. doi : 10.4292 / wjgpt.v8.i3.162 . ISSN 2150-5349 . PMC 5547374 . PMID 28828194 .   

Enlaces externos

  • BURDEN of Resistance and Disease in European Nations - Un proyecto de la UE para estimar la carga financiera de la resistencia a los antibióticos en los hospitales europeos
  • Merck: tolerancia y resistencia
  • Base de datos de cosméticos
  • Herramienta de mutaciones de resistencia a fármacos de HCMV
  • Combatir la resistencia a los medicamentos : un artículo informativo sobre la resistencia a múltiples medicamentos
  • Batalla de los insectos: lucha contra la resistencia a los antibióticos
  • MDRIpred  : un servidor web para predecir inhibidores contra M. Tuberculosis tolerante a fármacos, publicado en Chemistry Central Journal
  • CancerDR : Base de datos de resistencia a los medicamentos contra el cáncer. Informes científicos 3, 1445