Immagine: “Neutrophil_MRSA_II” di National Institutes of Health. Licenza: Dominio pubblico

Aminoglicosidi

Gli aminoglicosidi hanno svolto un ruolo importante nella terapia antimicrobica sin dalla loro scoperta nel 1940. Il primo aminoglicoside, l’antibiotico streptomicina, è stato isolato da Streptomyces griseus. Oggi la streptomicina è ampiamente utilizzata per il trattamento della tubercolosi.

Immagine: Gentamicina A. Di: Yikrazuul. Licenza: Dominio pubblico

L’aminoglicoside gentamicina si lega alla superficie cellulare batterica tramite legame ionico. L’assorbimento di gentamicina nella cellula batterica dipende da un gradiente elettrochimico attraverso la membrana citoplasmatica batterica. Questo gradiente elettrochimico non può essere mantenuto in condizioni anaerobiche e ad un pH basso, motivo per cui l’efficacia degli aminoglicosidi contro gli anaerobi in un ambiente a basso contenuto di ossigeno è notevolmente ridotta.

L’effetto di questi antibiotici si basa su un legame irreversibile con la subunità 30S del complesso ribosoma e, quindi, sull’inibizione della biosintesi proteica. Gli aminoglicosidi attaccano rapidamente gli organismi che si moltiplicano ma uccidono anche i batteri dormienti.

Immagine: mRNA ribosomiale. Di: LadyofHats. Licenza: Dominio pubblico

L’assorbimento orale degli aminoglicosidi è scarso. Concentrazioni efficaci e clinicamente rilevanti non sono raggiunte nelle secrezioni respiratorie o nel liquido cerebrospinale (CSF). Gli aminoglicosidi vengono eliminati attraverso il rene. È necessario un aggiustamento del dosaggio di aminoglicosidi nei pazienti con insufficienza renale.

Gli aminoglicosidi sono controindicati in gravidanza o sordità, poiché gli aminoglicosidi si accumulano nell’endolinfa e nella perilinfa dell’orecchio interno. Gli aminoglicosidi mostrano anche un significativo effetto post-antibiotico, il che significa che sopprimono persistentemente la crescita batterica anche dopo che i batteri sperimentano solo una breve esposizione all’antibiotico.

Gli aminoglicosidi sono efficaci contro enterobatteri e pseudomonas. Molti altri batteri come enterococchi, streptococchi e legionella sono resistenti agli aminoglicosidi.

Il trattamento antimicrobico raccomandato per infezioni come endocardite e osteomielite nelle ustioni è una combinazione di aminoglicosidi con altri antibiotici come β-lattamici o fluorochinoloni. La tobramicina è il farmaco di scelta per il trattamento delle infezioni da Pseudomonas aeruginosa. L’amikacina, tuttavia, è un aminoglicoside di riserva utilizzato nel trattamento di pazienti immunosoppressi con infezioni gravi.

Immagine: osteomielite batterica. Di: OpenI. Licenza: CC BY 4.0

La tobramicina è attualmente l’unico antibiotico aerosol approvato per il trattamento a lungo termine delle infezioni croniche causate da P. aeruginosa in pazienti con fibrosi cistica e broncopneumopatia cronica ostruttiva.

Immagine: Pseudomonas. Di: Sun14916. Licenza: CC BY 3.0

Gli aminoglicosidi applicati localmente, ad esempio neomicina e kanamicina, sono utilizzati per il trattamento delle infezioni della pelle e delle mucose causate da stafilococchi e enterobatteri. La gentamicina è anche utilizzata con successo contro le infezioni ossee e dei tessuti molli nella chirurgia protesica. Viene applicato localmente sotto forma di perle PMMA caricate con gentamicina o cemento osseo gentamicina.

Macrolidi

Gli antibiotici macrolidi contengono tutti un anello lattonico. Hanno una scarsa stabilità chimica in soluzione acquosa (acido-labile) e hanno anche un sapore molto sgradevole, amaro, motivo per cui sono solitamente presenti nella forma esterificata o galenica. I macrolidi vengono somministrati in compresse rivestite con rivestimento enterico perché la somministrazione endovenosa è scarsamente tollerata.

I macrolidi mirano alla sintesi proteica batterica inibendo la traslocazione ribosomiale. I macrolidi sono antibiotici batteriostatici e sono efficaci contro molti ceppi di batteri Gram-positivi come streptococchi e clostridi.

Poiché i macrolidi sono in grado di penetrare nelle cellule ospiti, possono anche colpire gli agenti patogeni intracellulari, ad esempio la clamidia, la Bordetella pertussis e la Legionella. Solo nel liquido cerebrospinale si osservano concentrazioni insufficienti di macrolidi. Gli antibiotici macrolidi e i loro metaboliti attivi sono escreti principalmente nella bile.

Gli antibiotici macrolidi possono causare effetti collaterali gastrointestinali e colestasi intraepatica, motivo per cui sono controindicati nelle malattie del fegato.

Eritromicina e roxitromicina

L’eritromicina, un antibiotico macrolide, è il farmaco di scelta per il trattamento della polmonite e della pertosse dei legionari (fase catarrale). L’eritromicina è efficace nel trattamento delle infezioni acute delle vie respiratorie, ad esempio polmonite acuta causata da pneumococchi e altre infezioni causate da Mycoplasma pneumoniae.

Inoltre, l’eritromicina è più efficace nel trattamento della campilobatteriosi.

Immagine: Grave polmonite causata dal sierogruppo della Legionella pneumophila. Di: Antonella Grottola. Licenza: Dominio pubblico

Roxithromycin è un antibiotico utilizzato nel trattamento delle infezioni del tratto respiratorio compresa la polmonite, oltre alle infezioni della pelle e dei tessuti molli. Le sue proprietà farmacocinetiche sono migliori di quelle dell’eritromicina.

Claritromicina e azitromicina

Azitromicina e claritromicina sono analoghi semisintetici dell’eritromicina e hanno un migliore assorbimento orale e un profilo di effetto collaterale inferiore. La claritromicina è usata principalmente in combinazione con altri antibiotici per il trattamento delle infezioni da Helicobacter pylori e per la profilassi di B. infezioni da pertosse.

Telitromicina

La telitromicina è anche un derivato semisintetico dell’eritromicina. Appartiene a una nuova classe chimica di antibiotici chiamati chetolidi. Si rivolge a enterococchi e pneumococchi resistenti ai macrolidi, motivo per cui la telitromicina viene utilizzata nel trattamento delle infezioni respiratorie causate da ceppi di batteri resistenti ai macrolidi. Questo farmaco ha molti effetti collaterali come il prolungamento del QT, disturbi del SNC e insufficienza epatica.

Tetracicline

La doxiciclina è la tetraciclina più frequentemente prescritta. È batteriostatico e inibisce la sintesi proteica. Impedisce l’attaccamento del tRNA alla subunità 30S del ribosoma. La doxiciclina è più efficace contro i parassiti intercellulari obbligati come la clamidia e la rickettsia.

La doxiciclina può essere somministrata per via orale o parenterale. Tuttavia, molti alimenti come latte e prodotti di ferro interferiscono con la doxiciclina, rendendola meno efficace riducendo notevolmente il suo tasso di assorbimento. Le tetracicline possono attraversare la barriera emato-encefalica in una certa misura.

Le tetracicline sono metabolizzate prevalentemente nei reni. Nei pazienti con insufficienza renale, ciò può portare all’accumulo eccessivo dell’antibiotico e può potenzialmente causare danni epatici. Gli effetti indesiderati comuni includono disturbi gastrointestinali e fotosensibilità.

Le tetracicline sono controindicate nelle donne in gravidanza e nei bambini perché hanno effetti chelanti sul calcio, che possono causare scolorimento dei denti, aumento della suscettibilità alla carie e ritardo della crescita ossea.

Molti batteri come streptococcus, clostridium, Enterobacteriaceae e gonococcus sono resistenti alla doxiciclina. I batteri hanno pompe di efflusso che rimuovono l’antibiotico dalla cellula batterica. È stato osservato un calo della resistenza alle tetracicline perché le tetracicline non sono più utilizzate nella produzione di carne.

La doxiciclina è il farmaco di scelta per il trattamento delle infezioni da clamidia. E ‘ anche utile nel trattamento della brucellosi umana, leptospirosi, malattia di Lyme (non neuroborreliosi), e mycoplasma polmonite. Inoltre, è uno dei pochi farmaci che sono stati utilizzati per il trattamento della malaria causata da plasmodio resistente alla clorochina.

Nitroimidazoli

Il metronidazolo e altri nitroimidazoli sono profarmaci, attivati all’interno della cellula microbica dalle ossidoreduttasi in condizioni anaerobiche. Il metronidazolo è un antibiotico battericida attivo contro i batteri anaerobici e i parassiti selezionati. La sua modalità di funzionamento non è completamente compresa, ma si ritiene che i nitroimidazoli producano radicali liberi di breve durata che sono citotossici e possono interagire e danneggiare il DNA batterico.

Il metronidazolo è ben assorbito e distribuito dopo somministrazione orale, raggiungendo concentrazioni tissutali elevate ed efficaci nel cervello, nell’utero, nel fegato e nelle cavità ascessi. Metronidazolo è indicato per il trattamento di infezioni causate da protozoi e obbligare anaerobi, come vaginosi batterica e diarrea associata a clostridium difficile.

Il metronidazolo è usato per la profilassi antibiotica perioperatoria. È ossidato e coniugato nel fegato e parzialmente escreto nelle urine. È controindicato durante la gravidanza e nei pazienti con grave malattia epatica.

Immagine: Colite pseudomembranosa. Di: OpenI. Licenza: CC BY 2.0

Gli anaerobi hanno evoluto diversi meccanismi di resistenza. I geni specifici di resistenza (nim) conferiscono resistenza al metronidazolo codificando una reduttasi alternativa che può convertire un nitroimidazolo in un derivato non tossico.

Fosfomicina

La fosfomicina è un derivato dell’acido fosfonico che inibisce irreversibilmente la sintesi del precursore della mureina. A causa della sua buona penetrazione dei tessuti molli e dell’ampio spettro di attività, è usato come antibiotico di riserva nel trattamento dell’osteomielite e delle infezioni dei tessuti molli. L’escrezione renale avviene tramite filtrazione glomerulare e non si verifica alcuna secrezione tubulare.

La fosfomicina deve essere usata in combinazione con altri antibiotici battericidi per prevenire lo sviluppo di resistenza. Gli effetti indesiderati comuni di fosfomicina includono nausea e vomito. La soluzione per infusione contiene alte concentrazioni di sodio e acido succinico ricristallizzato, che devono essere considerati nel trattamento di pazienti con ipernatriemia e allergie.

Trimetoprim-sulfonamide-Combinazioni

Immagine: Polmonite da Pneumocystis jirovecii. Di: Yale Rosen. Licenza: CC BY-SA 2.0

Cotrimoxazole is the combination of trimethoprim and a sulfonamide. It is used for the prophylaxis of AIDS-related infections like Pneumocystis jirovecii infections and in cancer patients.

Cotrimoxazole inhibits the production of tetrahydrofolic acid, which is needed for the synthesis of nucleic acids and amino acids. As trimethoprim and sulfonamides act synergistically, cotrimoxazole is bactericidal. Cotrimoxazole achieves adequate concentrations in CSF, bronchial secretions, and sputum.

Cotrimoxazole is eliminated by the kidneys. Cotrimoxazole è controindicato nei pazienti con insufficienza renale, nei pazienti con deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi e durante la gravidanza.

Cloramfenicolo

Il cloramfenicolo è un derivato della fenilalanina che blocca la biosintesi delle proteine batteriche. Questo antibiotico batteriostatico inibisce l’attaccamento del tRNA al ribosoma e ha un ampio spettro di attività. Si rivolge a un’ampia varietà di batteri Gram-positivi e gram-negativi (ad eccezione di Pseudomonas aeruginosa).

Il cloramfenicolo è caratterizzato da una buona penetrazione dei tessuti. Raggiunge concentrazioni elevate ed efficaci nel liquido cerebrospinale e nell’umore acqueo. Tuttavia, il cloramfenicolo ha anche effetti avversi indesiderati e potenzialmente letali. L’incidenza dell’anemia aplastica irreversibile e, più comunemente, della soppressione reversibile del midollo osseo è stimata in 1 su 10.000.

Il cloramfenicolo non può essere glucuronidato dal fegato neonatale immaturo. Pertanto, i livelli tossici si accumulano. Il cloramfenicolo induce la sindrome del bambino grigio, che è uno stato di collasso cardiovascolare, che coinvolge ipotermia, insufficienza respiratoria e collasso circolatorio che spesso porta alla morte. Pertanto, il cloramfenicolo è raccomandato solo per il trattamento di infezioni oculari pericolose per la vita, ascessi cerebrali e salmonellosi grave.

Streptogramins

Streptogramin e pristinamycin appartengono ad una classe relativamente nuova di sostanze—le streptogramins. Come macrolidi e lincosamide, inibiscono l’attività peptidil transferasi della subunità ribosomiale 50S (inibizione dell’allungamento). La streptogramina può anche essere battericida; un componente dell’antibiotico modifica la conformazione del ribosoma in modo che solo il componente attivo dell’antibiotico possa legarsi lì.

Le streptogramine sono efficaci nel trattamento delle infezioni causate da batteri Gram-positivi, incluso lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA). Le enterobatteriacee sono resistenti a questi antibiotici.

Oxazolidinoni

Gli ossazolidinoni sono anche una nuova classe di antibiotici sintetici e non sono correlati a nessun’altra classe di antibiotici. Quindi, gli ossazolidinoni non presentano resistenza crociata o allergie crociate con altri agenti antimicrobici. Gli ossazolidinoni inibiscono la biosintesi delle proteine; tuttavia, il loro modo esatto di azione è ancora sconosciuto.

Agiscono come agenti batteriostatici contro i batteri Gram-positivi, tra cui MRSA, enterococchi resistenti alla vancomicina e pneumococchi resistenti alla penicillina, ma non prendono di mira i patogeni Gram-negativi. Gli oxazolidinoni sono formulati sia per somministrazione orale che parenterale, entrambi i quali producono pochi effetti avversi. Va notato che gli ossazolidinoni hanno un debole effetto inibitorio sulla monoamino ossidasi. Pertanto, l’uso di antibiotici oxazolidinone può causare interazioni avverse nei pazienti trattati con antidepressivi. In particolare, devono essere monitorati sintomi come bassa pressione sanguigna, aumento della temperatura e confusione.

Immagine: Scolorimento nero-brunastro dei due terzi posteriori della lingua dopo 2 settimane di terapia con linezolid. Di: OpenI. Licenza: CC BY 2.0

Linezolid è usato per il trattamento di infezioni come la polmonite o infezioni della pelle e dei tessuti molli causate da batteri Gram-positivi resistenti.

Linezolid non è approvato e non deve essere usato per il trattamento di bambini e non è raccomandato nei pazienti con depressione o ipertensione maligna, come nel feocromocitoma o nella tireotossicosi. Possibili effetti collaterali includono vomito, diarrea, scolorimento della lingua e pancitopenia, motivo per cui l’emocromo deve essere monitorato una volta alla settimana.

Lincosamidi

La clindamicina è l’antibiotico lincosamide più noto e l’unico in uso clinico. Influenzando la reazione della peptidil transferasi, la clindamicina inibisce la sintesi proteica batterica e ha un effetto batteriostatico. È altamente efficace contro diversi tipi di batteri come stafilococchi, streptococchi (anche pneumococchi) e batteri anaerobici appartenenti ai generi Bacteroides e Actinomyces, oltre a Propionibacterium e Clostridium perfringens. Altri Clostridium spp. e tutte le barre Gram-negative aerobiche sono resistenti alla clindamicina.

La clindamicina viene prontamente assorbita dal tratto gastrointestinale e raggiunge concentrazioni significative e clinicamente rilevanti nelle ossa e in altri tessuti. Subisce il metabolismo nel fegato, motivo per cui la terapia con clindamicina è stata collegata a sintomi come ittero e livelli elevati di enzimi epatici. I farmaci a base di clindamicina contengono alti livelli di alcol benzilico, quindi la clindamicina non deve essere somministrata durante la gravidanza e i primi mesi di vita.

La resistenza alla clindamicina si basa sulle modifiche del sito di legame ribosomiale e sull’inattivazione delle nucleotidiltransferasi. Inoltre, la parete cellulare dei batteri Gram-negativi è impermeabile alla clindamicina.

La clindamicina è associata ad un alto rischio di enterocolite associata agli antibiotici (colite C. difficile), quindi è utilizzata esclusivamente nel trattamento di gravi infezioni anaerobiche, come ascessi, infezioni intra-addominali, osteomielite o infezioni dentali e ginecologiche.