13.3D: Antibióticos de Procariotas
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Objetivos de aprendizaje
- Explicar el papel de Streptomyces y otros procariotas en la producción de antibióticos
Puntos Clave
- La gramicidina es uno de los primeros antibióticos que se fabrica comercialmente. Se trata de una mezcla heterogénea de seis compuestos antibióticos, todos los cuales se obtienen de la especie bacteriana del suelo Bacillus brevis.
- Streptomyces es el género productor de antibióticos más grande, produce fármacos antibacterianos, antifúngicos y antiparasitarios, y también una amplia gama de otros compuestos bioactivos, como los inmunosupresores. Producen más de dos tercios de los antibióticos clínicamente útiles de origen natural.
- Los miembros del género Streptomyces son la fuente de numerosos agentes farmacéuticos antibacterianos; entre los más importantes se encuentran: Cloranfenicol (de S. venezuelae), Lincomicina (de S. lincolnensis), Neomicina (de S. fradiae), Tetraciclina (de S. rimosus y S. aureofaciens).
- Algunas Pseudomonas spp. podrían producir compuestos antagónicos a otros microbios del suelo, como los antibióticos de tipo fenazina o el cianuro de hidrógeno.
Términos Clave
- antibiótico: Cualquier sustancia que pueda destruir o inhibir el crecimiento de bacterias y microorganismos similares.
- beta-lactamasa: Enzima producida por ciertas bacterias, responsable de su resistencia a antibióticos betalactámicos como la penicilina.
A pesar de que los medicamentos de penicilina, antibióticos producidos por mohos, fueron los primeros antibióticos utilizados con éxito para tratar muchas infecciones graves, la mayoría de los antibióticos producidos naturalmente son sintetizados por bacterias. En 1939 el microbiólogo francés René Dubos aisló la sustancia tirotricina y posteriormente demostró que estaba compuesta por dos sustancias, la gramicidina (20%) y la tirocidina (80%). Estos fueron los primeros antibióticos que se fabricaron comercialmente. La gramicidina es una mezcla heterogénea de seis compuestos antibióticos, todos los cuales se obtienen de la especie bacteriana del suelo Bacillus brevis y llamada colectivamente gramicidina D.
Streptomyces es el género productor de antibióticos más grande, produce fármacos antibacterianos, antifúngicos y antiparasitarios, y también una amplia gama de otros compuestos bioactivos, como los inmunosupresores. Producen más de dos tercios de los antibióticos clínicamente útiles de origen natural. La estreptomicina ahora poco utilizada toma su nombre directamente de Streptomyces. Los aminoglucósidos, clase de antibióticos, que se derivan de bacterias del género Streptomyces se nombran con el sufijo -micina, mientras que los que se derivan de Micromonospora se nombran con el sufijo -micina. Sin embargo, este sistema de nomenclatura no es específico para los aminoglucósidos.
Los estreptomicetos se caracterizan por un complejo metabolismo secundario. Casi todos los compuestos bioactivos producidos por Streptomyces se inician durante el tiempo coincidiendo con la formación de hifas aéreas a partir del micelio sustrato.
Los estreptomicetos producen numerosos compuestos antifúngicos de importancia medicinal, incluyendo nistatina (de S. noursei), anfotericina B (de S. nodosus) y natamicina (de S. natalensis).
Los miembros del género Streptomyces son la fuente de numerosos agentes farmacéuticos antibacterianos; entre los más importantes se encuentran: Cloranfenicol (de S. venezuelae), Daptomicina (de S. roseosporus), Fosfomicina (de S. fradiae), Lincomicina (de S. lincolnensis), Neomicina (de S. fradiae), Puromicina (de S. alboniger), Streptomicina (de S. griseus), Tetraciclina (de S. rimosus y S. aureofaciens).
El ácido clavulánico (de S. clavuligerus) es un fármaco utilizado en combinación con algunos antibióticos (como la amoxicilina) para bloquear y/o debilitar algunos mecanismos de resistencia bacteriana mediante la inhibición irreversible de la beta-lactamasa.
Otras especies bacterianas también producen antibióticos. Tal ejemplo son algunas especies de Pseudomonas que producen compuestos antimicrobianos. P. aurantiaca produce di-2,4-diacetilfluoroglucilmetano, un compuesto antibióticamente activo contra organismos Gram-positivos. Otras Pseudomonas spp. podrían producir compuestos antagónicos a otros microbios del suelo, como los antibióticos de tipo fenazina o el cianuro de hidrógeno.