Autoras: | Lic. Médico Cirujano
Muñoz Medina Monserrat
Vargas Cano Eloísa Evelyn
Desde la década de 1970 se ha presentado un aumento de la resistencia a los antibióticos en las bacterias gramnegativas multirresistentes, extremadamente resistentes y panresistentes, repercutiendo en problemas críticos de salud en todo el mundo, ya que los antibióticos disponibles y eficaces, como; las penicilinas de amplio espectro, las fluoroquinolonas, los aminoglucósidos y los β-lactámicos, como los carbapenems, los monobactámicos y las cefalosporinas; a menudo no logran combatir los patógenos Gram-negativos, así como la inexistencia de nuevos antibióticos que puedan derrotar a estas "superbacterias", produciendo así una crisis en salud pública. Todo ello ha llevado a reconsiderar algunos fármacos, como las polimixinas, que se consideran nefrotoxicos y neurotoxicos para su uso clínico. Particularmente contra la P. aeruginosa, A. baumannii y K. pneumonia, que son resistentes a todos los demás antibióticos disponibles.
Las polimixinas, una clase estructuralmente distinta de antimicrobianos oligopéptidos cíclicos no ribosómicos, incluyen cinco compuestos químicamente distintos (polimixinas A, B, C, D y E), de los cuales solo se comercializan dos polimixinas, la polimixina E (colistina) y la polimixina B. Históricamente, la colistina se utilizó por primera vez en la década de 1950 como formulación intravenosa. En 1959, la FDA estadounidense aprobó la colistina como agente antimicrobiano debido a su actividad bactericida para el tratamiento de varios tipos de infecciones, como la diarrea infecciosa y las infecciones del tracto urinario.
Existen dos formas de colistina clínicamente disponibles para el tratamiento de infecciones, el sulfato de colistina para uso oral y tópico; y la sal sódica del derivado de la colistina con carga negativa conocido como metanosulfonato de colistina o colistimetato sódico, que es un profármaco inactivo utilizado para formulaciones parentales y de nebulización, ya que es menos tóxico que el sulfato de colistina.
La colistina resurgió como tratamiento de última esperanza debido al desarrollo ampliamente resistentes a los fármacos. Sin embargo, el uso excesivo y el mal uso de la colistina en la medicina humana y animal han conducido a la aparición global de patógenos resistentes a la colistina. Se han caracterizado diferentes mecanismos de resistencia a la colistina, incluyendo mecanismos intrínsecos, mutacionales y transferibles (gen mar-1). El gen mcr-3 se encontró en E. coli aislada de cerdos en Malasia, en una muestra clínica de K. pneumoniae, El gen mcr-4 se encontró en Salmonella Typhimurium y E. coli de animales humanos y productores de alimentos en Europa. Entre ellos, la sustitución catiónica del grupo fosfato mediante la adición de 4-amino-4-deoxi-l-arabinosa (L-Ara4N) y fosfoetanolamina (PEtN) son las modificaciones más comunes del LPS.
El mecanismo antibacteriano exacto por el que la colistina puede eliminar las células bacterianas no se conoce bien, en las investigaciones realizadas de colistina se determinó que los lipopolisacáridos en la membrana externa son claves en la acción antibacteriana a través de la interacción directa con el componente lipídico A, realizando el proceso de "captación autopromovida" en este modelo, la fusión inicial de la colistina con la membrana bacteriana se produce entre los residuos catiónicos del ácido diaminobutírico de la colistina y los grupos de fosfato aniónicos de la fracción lipídica A (imagen A).
(Imagen B) Actividad antiendotoxina de la colistina: La porción lipídica A del LPS representa una endotoxina en las bacterias Gram negativas. Por lo tanto, la colistina inhibe la actividad endotoxina del lípido A uniéndose a las moléculas de LPS y neutralizándolas, con lo que se suprime la inducción del choque mediante la liberación de citoquinas como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y la interleucina 8 (IL-8).
(Imagen C) Vía de contacto entre vesículas: La colistina se une a las vesículas de fosfolípidos aniónicos después de transitar por el OM, lo que conduce a la fusión del leaflet interno de la membrana externa con el leaflet externo de la membrana citoplasmática, lo que lleva a la pérdida de fosfolípidos y a la muerte celular.
(Imagen D) Vía de la muerte por radicales hidroxilos: La colistina actúa a través de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que se conoce como reacción de Fenton, causando daños en el ADN, los lípidos y las proteínas, y terminando con la muerte celular.
(Imagen E) Inhibición de las enzimas respiratorias: la actividad antibacteriana de la colistina se produce a través de la inhibición de las enzimas respiratorias vitales.
Referencias:
Cecilia Quirogaa,c, Marcela Nastro b, José Di Conza. (2018). Current scenario of plasmid-mediated colistin resistance in Latin America. 2021, de Asociación argentina de microbiología Sitio web: https://www.elsevier.es/es-revista-revista-argentina-microbiologia-372-articulo-current-scenario-plasmid-mediated-colistin-resistance-S032575411830052X
Mohamed Abd El-Gawad El-Sayed Ahmed a,b,c, Lan-Lan Zhonga,b, Cong Shen a,b, Yongqiang Yanga,b, Yohei Doid,e and Guo-Bao Tian. (2020). Colistin and its role in the Era of antibiotic resistance: an extended review (2000–2019). 2021, de PubMed Sitio web: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32284036/
Lucie Peyclit, Sophie Alexandra Baron1,2 and Jean-Marc Rolain1,2*. (2019). Drug Repurposing to Fight Colistin and Carbapenem-Resistant Bacteria. 2021, de PubMed Sitio web: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31245302/
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