Antibióticos inhibidores de la síntesis proteica
Los antibióticos inhibidores de la síntesis proteica son agentes antibacterianos que actúan uniéndose al ribosoma bacteriano y bloqueando uno o más pasos de la traducción, el proceso mediante el cual el ARN mensajero se lee para formar proteínas. Debido a que el ribosoma 70S bacteriano difiere estructuralmente del ribosoma 80S eucariota, estos fármacos pueden suprimir el crecimiento bacteriano mientras preservan, en diversos grados, la propia síntesis proteica del huésped.
Definition
Los antibióticos inhibidores de la síntesis proteica son fármacos que se unen al ribosoma bacteriano (la subunidad 30S o 50S, o la interfaz entre ellas) e interfieren con la iniciación, la selección de aminoacil-tRNA, la formación del enlace peptídico o la translocación, deteniendo así la síntesis proteica bacteriana.
Scope
Esta área orienta las principales clases de fármacos que actúan sobre el ribosoma: aminoglucósidos, macrólidos y lincosamidas, tetraciclinas y glicilciclinas, y oxazolidinonas, junto con la base estructural de la unión ribosomal y la selectividad que distingue la traducción bacteriana de la del huésped. Trata estos agentes como una agrupación de referencia farmacológica organizada por mecanismo, no como una guía de prescripción.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué paso de la traducción bloquea cada clase de antibiótico ribosomal?
- ¿Qué características estructurales del ribosoma bacteriano lo convierten en un objetivo farmacológico selectivo en relación con el ribosoma del huésped?
- ¿Por qué algunos fármacos dirigidos al ribosoma son bactericidas mientras que otros son bacteriostáticos?
- ¿Cómo adquieren las bacterias resistencia a los antibióticos dirigidos al ribosoma?
Key concepts
- Ribosoma 70S bacteriano (subunidades 30S y 50S)
- Toxicidad selectiva
- Agentes que se unen a la 30S (aminoglucósidos, tetraciclinas)
- Agentes que se unen a la 50S (macrólidos, lincosamidas, oxazolidinonas)
- Centro de la peptidil transferasa
- Acción bactericida versus bacteriostática
- Modificación del sitio objetivo y protección ribosomal como mecanismos de resistencia
Mechanisms
La traducción procede a través de la iniciación, la elongación (decodificación del aminoacil-tRNA, formación del enlace peptídico por el centro de la peptidil transferasa y translocación) y la terminación, todo ello llevado a cabo por las dos subunidades ribosomales. Los antibióticos dirigidos al ribosoma interceptan estos pasos en sitios distintos: los agentes que se unen a la subunidad pequeña (30S) interfieren con la fidelidad de la decodificación o con la unión del aminoacil-tRNA, mientras que los agentes que se unen a la subunidad grande (50S) obstruyen el centro de la peptidil transferasa o el túnel de salida del péptido naciente. Las estructuras de alta resolución de las subunidades 30S y 50S, y de las subunidades en complejo con antibióticos, revelaron dónde se sitúan estos fármacos y cómo perturban la función, proporcionando la explicación estructural que subyace a los mecanismos de la clase.
Clinical relevance
Los antibióticos dirigidos al ribosoma constituyen una gran fracción del arsenal antibacteriano, y la comprensión de su mecanismo compartido aclara por qué las clases difieren en el espectro, en el comportamiento bactericida versus bacteriostático, y en los efectos adversos característicos y los patrones de resistencia. Esta entrada describe la base farmacológica de la clase para referencia y educación; no es una guía para seleccionar o dosificar antibióticos para pacientes individuales.
Evidence & guidelines
La base mecanicista de esta área se apoya en estudios bioquímicos de la interacción antibiótico-ribosoma y en estructuras cristalinas de resolución atómica del ribosoma bacteriano y sus complejos con antibióticos. Las referencias farmacológicas estándar compilan la farmacología a nivel de clase, mientras que los estudios estructurales anclan las asignaciones de los sitios de unión.
History
La estreptomicina, el primer antibiótico dirigido al ribosoma clínicamente útil, surgió en la década de 1940, y las clases sucesivas (tetraciclinas, macrólidos, lincosamidas) le siguieron durante las dos décadas siguientes. Durante gran parte de ese período, los sitios de unión se infirieron indirectamente a partir de estudios bioquímicos y genéticos. La determinación de estructuras de resolución atómica de las subunidades ribosomales 30S y 50S alrededor del año 2000, y posteriormente de complejos unidos a antibióticos, transformó el campo al mostrar con precisión dónde se une cada clase, trabajo reconocido con el Premio Nobel de Química de 2009.
Key figures
- Venkatraman Ramakrishnan
- Thomas A. Steitz
- Ada E. Yonath
- Harry F. Noller
Related topics
Seminal works
- ban-2000
- wimberly-2000
- schlunzen-2001
Frequently asked questions
- ¿Cómo puede un antibiótico bloquear la síntesis proteica bacteriana sin bloquear la del propio paciente?
- Los ribosomas bacterianos (70S, compuestos por las subunidades 30S y 50S) difieren en estructura del ribosoma citoplasmático humano (80S), por lo que estos fármacos se unen a sitios presentes en el ribosoma bacteriano pero no, o mucho menos eficazmente, en el ribosoma del huésped. Esta selectividad es relativa más que absoluta, lo cual es una de las razones por las que algunos de estos fármacos conllevan toxicidades características.
- ¿Son todos los antibióticos dirigidos al ribosoma bactericidas?
- No. Muchos son bacteriostáticos (detienen el crecimiento), mientras que algunas clases, notablemente los aminoglucósidos, suelen ser bactericidas. La distinción refleja cómo el evento de unión afecta al ribosoma y a la célula, y es una de las características que separa las clases.