Polimixinas

Polimixinas são antibióticos que combatem principalmente as bactérias gram-negativas. No entanto, os ingredientes ativos atuam apenas nas bactérias localizadas fora das células do corpo. Sua eficácia é baseada em sua reação com os fosfolipídios nas membranas celulares bacterianas.

O que são polimixinas?

As polimixinas são polipeptídeos ramificados complexos, que geralmente consistem em dez aminoácidos. No final, eles têm ácidos graxos hidrofóbicos. A estrutura molecular permite a formação de uma polaridade que corresponde à dos fosfolipídios nas membranas celulares. Isso permite que essas moléculas interajam com os fosfolipídios e destruam sua estrutura. Como resultado, a membrana da célula bacteriana se dissolve. Se for completamente destruído, ocorre a morte celular da bactéria.

No entanto, as polimixinas atingem apenas bactérias posicionadas fora da célula. Se as bactérias já passaram pela membrana da célula do corpo, elas não podem mais ser destruídas por esses ingredientes ativos.

São usados ​​principalmente dois ingredientes ativos das polimixinas. Por um lado, trata-se da polimixina B e, do outro, do ingrediente ativo colistina. O modo de ação de ambas as substâncias é semelhante. No entanto, as polimixinas não podem ser absorvidas por via parenteral (desviando do intestino) porque têm um efeito neurotóxico e prejudicial aos rins. Em aplicações mais recentes, a colistina é, portanto, administrada na forma de um pró-fármaco como colistimetato de sódio (CMS).

Efeito farmacológico

As polimixinas são usadas para controlar principalmente bactérias gram-negativas patogênicas. As bactérias Gram-negativas e Gram-positivas diferem na estrutura de sua membrana celular. Usando o método de coloração desenvolvido pelo bacteriologista dinamarquês Gram, os dois grupos de bactérias podem ser facilmente distinguidos um do outro. Um corante básico é usado para colorir a membrana celular por meio da formação de complexos. As bactérias Gram-positivas mostram uma cor, enquanto as bactérias Gram-negativas não se coram.

As bactérias Gram-positivas têm uma casca de mureína espessa feita de peptidoglicanos em sua membrana celular, enquanto as bactérias Gram-negativas têm apenas uma fina camada de mureína. Essas diferenças afetam a sensibilidade das bactérias a diferentes antibióticos. Uma decisão a favor ou contra certos antibióticos pode ser tomada determinando rapidamente a coloração de Gram.

Devido à sua polaridade, as polimixinas reagem principalmente com os fosfolipídios, que estão ligados aos polissacarídeos. Ligações químicas entre polimixinas e lipopolissacarídeos (LPS) são formadas. Devido à fina camada de mureína nas bactérias gram-negativas, os LPS são melhor alcançados pelas polimixinas. Como resultado, a membrana celular é inicialmente destruída até que todo o conteúdo do citoplasma seja liberado e a célula bacteriana morra.

A sensibilidade das bactérias às polimixinas aumenta com o conteúdo de fosfolipídios na membrana celular. Verificou-se que as membranas celulares de bactérias muito sensíveis ligam mais polimixinas do que bactérias menos sensíveis. A mudança química dos ingredientes ativos, por exemplo, removendo os ácidos graxos terminais, pode reduzir a eficácia.

Também foi constatado que quanto maior a concentração de antibióticos, melhor é o combate às bactérias. Nos estudos, foi possível observar a formação de bolhas na membrana bacteriana, que levaram à destruição completa. Se a concentração fosse muito baixa, a membrana não poderia ser completamente dissolvida e a bactéria sobreviveria. Em termos de tratamento, não importa se as bactérias estão em repouso ou se dividindo. O controle igualmente eficaz é possível em ambas as fases.

Aplicação e uso médico

Tanto a polimixina B quanto a colistina têm o mesmo espectro de atividade. Entre outras coisas, eles são particularmente bons no combate a bactérias gram-negativas, como Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. ou Aerobacter. Bactérias particularmente sensíveis que respondem bem ao tratamento são Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ou Pseudomonas aeruginosa.

Também pode ocorrer resistência às polimixinas. No entanto, raramente ocorrem. A resistência pode resultar de alterações nas substâncias ativas na superfície bacteriana, da inibição da entrada na membrana celular ou de alterações na superfície bacteriana. Algumas bactérias formam enzimas digestivas que quebram os polipeptídeos das polimixinas na superfície celular. Além disso, algumas bactérias contêm certas bombas que empurram os antibióticos para fora da célula. Uma mudança na superfície bacteriana, que é perceptível, por exemplo, por meio de uma densidade mais baixa de fosfolipídios, também pode contribuir para a resistência.

As principais polimixinas utilizadas são a polimixina B ou colistina. O modo de ação de ambas as substâncias é o mesmo. No entanto, a colistina só pode ser usada diretamente em pomadas, em aerossóis para terapia por inalação ou por via oral para o tratamento do intestino. É dificilmente absorvido no intestino, de modo que só pode ser administrado por via parenteral (por exemplo, por via intravenosa) para uso sistêmico. A colistina pura é neurotóxica e tóxica para os rins quando administrada por via parenteral. Como um pró-fármaco, no entanto, pode ser tomado como colistimetato de sódio (CMS) sem complicações.

Riscos e efeitos colaterais

Como já mencionado, a colistina não deve ser absorvida por via parenteral, ou seja, evitando o intestino, pois isso pode levar a efeitos neurotóxicos e nefrotóxicos. Isso também se aplica a outras polimixinas. No entanto, a ingestão oral de colistina não é adequada para uso sistêmico, pois dificilmente é absorvida pelo intestino. Como um pró-fármaco na forma de colistimetato de sódio (CMS), no entanto, também pode ser usado sistemicamente.