El descubrimiento del siglo: los antibióticos.

¡Hola de nuevo, Micromunders! Esta semana os contaremos acerca de los antibióticos, esas sustancias maravillosas que nos permiten curar infecciones bacterianas. Pero, ¿qué más sabéis de ellos? ¿Son sustancias nuevas o se han utilizado desde la Antigüedad? ¿Cómo ejercen su función contra las bacterias? ¿Son eficaces frente a otros microorganismos?

Os animamos a descubrir la respuesta a estas y otras muchas preguntas en este post.

¿Qué son los antibióticos?

Según la Real Academia Española, un antibiótico es “una sustancia química capaz de paralizar el desarrollo de ciertos microorganismos patógenos, por su acción bacteriostática, o de causarles la muerte, por su acción bactericida, y que es producida por un ser vivo o fabricada por síntesis”.

Entonces, ¿un antibiótico podría actuar contra cualquier microorganismo? La respuesta es NO, un antibiótico únicamente es eficaz frente a bacterias. Y... ¿pueden actuar contra todo tipo de bacterias? Esto depende de si el antibiótico es de amplio espectro o de bajo espectro. En el primer caso, es eficaz frente a un amplio rango de bacterias. En el segundo, por el contrario, solamente frente a una determinada especie o grupo reducido.

¿Cómo ejercen su acción?

De acuerdo a su mecanismo de acción, los antibióticos pueden clasificarse en bactericidas y bacteriostáticos. Los primeros provocan la lisis celular, es decir, la rotura de la bacteria. Por tanto, su eficacia se basa en conseguir provocar la muerte bacteriana. Los bacteriostáticos, sin embargo, no causan la muerte, sino que únicamente inhiben el crecimiento.

Existen diferentes puntos del metabolismo bacteriano, como la síntesis de proteínas o de ácidos nucleicos, sobre los que los antibióticos pueden actuar. Entre ellos encontramos la pared celular bacteriana, la membrana plasmática o el ADN. La toxicidad selectiva es una propiedad muy importante en un antibiótico, ya que se pretende que únicamente afecte a la bacteria patógena, pero no al ser humano.

En base a cuál sea su diana de ataque, se distinguen los siguientes grupos de antibióticos:

Antibióticos según diana de acción

• Glicopéptidos: actúan inhibiendo la síntesis de la pared bacteriana. Tienen acción bactericida.

• Betalactámicos: inhiben la transpeptidación en las etapas finales de la síntesis del peptidoglicano (proceso de síntesis de pared bacteriana). Tienen acción bactericida.

• Gramicidina: forma poros en la membrana plasmática que distorsionan el gradiente iónico. Tiene acción bactericida.

• Polimixina: tiene un efecto detergente sobre los componentes lipídicos de la membrana plasmática y la desorganiza irreversiblemente. Tiene acción bactericida.

• Nitroimidazol: genera daño oxidativo en las cadenas de ADN. Tiene acción bactericida.

• Quinolonas: actúan inhibiendo la ADN-girasa bacteriana (proceso de replicación del ADN). Tienen acción bactericida.

• Rifamicinas: actúan inhibiendo la subunidad b de la ARN-polimerasa (proceso de síntesis del ARN). Tienen acción bactericida.

• Aminoglucósidos: actúan inhibiendo la síntesis proteica. Tienen acción bactericida.

• Oxazolidinona: actúan inhibiendo la síntesis proteica. Tiene acción bactericida y bacteriostática.

• Anfenicoles: dan lugar a la inhibición de la síntesis proteica. Tienen acción bacteriostática

• Lincosamidas: su acción se basa en la inhibición de la síntesis proteica. Tiene acción bactericida y bacteriostática.

• Macrólidos: su acción se basa en la inhibición de la síntesis proteica. Tiene acción bactericida y bacteriostática.

• Tetraciclinas: se unen a la subunidad 30S del ribosoma diana e impiden la interacción de éste con el ARNt (proceso de síntesis proteica). Tienen acción bacteriostática.

• Sulfonamidas: actúan inhibiendo la síntesis del ácido fólico de los organismos susceptibles (interfiere en rutas metabólicas). Tiene acción bacteriostática.

¿Desde cuándo se utilizan?

Los antibióticos existen desde que surgieron las primeras formas de vida microbianas, ya que son mecanismos de defensa de unas especies frente a otras. ¿Y la utilización humana? ¿Es algo realmente novedoso?

Por sorprendente que parezca, la respuesta es NO. Se han encontrado restos de tetraciclina, un antibiótico natural producido por la bacteria Streptomyces, en esqueletos de poblaciones nubias, lo que remonta el uso de antibióticos a hace 2000 años. Otros ejemplos podrían ser el uso de tierra para la cura de heridas por parte de ciertas tribus o la utilización de plantas medicinales y productos naturales con ciertas propiedades curativas en la medicina tradicional china.

¿Cómo se descubrieron los antibióticos?

Aunque su utilización se remonte a la Antigüedad, la caracterización de estas sustancias es mucho más reciente. Previo al descubrimiento de los antibióticos, es importante destacar algunos estudios que, con mucha probabilidad, dieron lugar a la búsqueda de estas sustancias:

1. Antony van Leeuwenhoek, un comerciante de telas holandés con mucha curiosidad y capacidad de observación, crea lentes con una gran capacidad de amplificación y observa pequeñas formas de vida en muestras orgánicas, a las que llamó "animáculos" (Siglo XVII).

2. Louis Pasteur estudia los procesos de degradación en plantas y animales a través de la putrefacción y fermentación, demostrando que eran debidos a microorganismos. Además, supone que algunos de ellos podrían ser patógenos para los humanos (Siglo XIX).

3. Robert Koch consigue realizar los primeros cultivos de bacterias, y con ello, la distinción y descripción de muchos microorganismos (Siglo XIX).

4. Paul Vuillemin, un micólogo francés, observa que existen microorganismos capaces de producir sustancias nocivas para algunos organismos y lo describe como "influencias antibióticas" (Siglo XIX).

Desde finales del Siglo XIX, y principalmente a lo largo del XX, se fueron describiendo diferentes antibióticos, entre los que destacan la piocianasa (producida por Pseudomonas aeruginosa y descubierta por Rudolf Emmerich y Oscar Loew) o la penicilina (antibiótico betalactámico producido por Penicillium chrysogenum y descubierta por Alexander Fleming en 1928). Además, a partir de los años 60, se abre una nueva vía: la producción de estas sustancias mediante síntesis química. Surgen así la meticilina, la ampicilina o las cefalosporinas, todos antibióticos betalactámicos.

¿Os suenan estos nombres? Seguro que sí, actualmente se siguen utilizando para combatir enfermedades infecciosas, lo que pone de manifiesto la revolución que supuso su descubrimiento.

Pero... ¿serán los antibióticos útiles para siempre?

Esta es una pregunta de difícil respuesta ya que están surgiendo resistencias a los antibióticos actuales y el descubrimiento de nuevos antibióticos es un proceso complicado, y sobre todo, muy lento.

¿Queréis saber más sobre la resistencia a antibióticos? ¡No os perdáis este post!

¿Conocíais todos los tipos de antibióticos existentes? ¿Os ha sorprendido la utilización de los antibióticos en la Antigüedad? ¡Contadnos!

Nos vemos en el siguiente post. Tenéis toda esta información también en twitter y en instagram.

Autoras: Amanda Jiménez Anta, Carolina González Mateos, Andrea Paloma González y Laura Iglesias Anciones (redes sociales). Lydia Iglesias Sánchez (web).

Bibliografía

• "Los nubios ya usaban antibióticos hace 2.000 años - Naukas". [Online]. Disponible en: https://naukas.com/2010/09/02/los-nubios-ya-usaban-antibioticos-hace-2-000-anos/.

• J. I. Padilla Cuadra, "Historia de los Antimicrobianos", Rev. la Fac. Med. la Univ. Iberoamérica, vol. 2, n.o 2, pp. 1-7, 2019.

• Martinez F. y Soldevilla J., "El cuidado de las heridas: evolución histórica (1a Parte). Gerokomos [revista en Internet] 1999; 10 (4): 182-192".

• "Microbiology Society". [Online]. Disponible en: https://microbiologysociety.org/.

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