Antibiótico

Qué es un antibiótico

La palabra «antibiótico» procede de los términos griegos ἀντί (antí, «contra») y βιωτικός (biōtikós, «relativo a la vida»). La acuñación del término en su sentido farmacológico actual se atribuye a Selman Waksman, microbiólogo de la Universidad de Rutgers (Nueva Jersey), quien en 1942 lo definió como «una sustancia química producida por microorganismos que tiene la capacidad de inhibir el crecimiento de otros microorganismos e incluso de destruirlos». Sin embargo, el fenómeno subyacente llevaba décadas observándose: Louis Pasteur y Jules François Joubert habían descrito en 1877 que ciertos microbios impedían el desarrollo de otros, y el propio Alexander Fleming había identificado la lisozima en 1922 antes de tropezar con la penicilina.

Conviene precisar un matiz que la práctica clínica tiende a desdibujar. En rigor, «antibiótico» designa solo las sustancias de origen biológico o semisintético (obtenidas a partir de hongos o bacterias y, en ocasiones, modificadas químicamente en el laboratorio). Las moléculas fabricadas íntegramente por síntesis química, como las sulfamidas o las quinolonas, serían antibacterianos pero no antibióticos en sentido estricto. En la actualidad, no obstante, la mayoría de los textos médicos y de las guías clínicas utilizan ambos términos de forma indistinta.

De la observación de Fleming a la producción industrial

En septiembre de 1928, Alexander Fleming regresó de vacaciones a su laboratorio del St. Mary's Hospital de Londres y encontró que un hongo del género Penicillium había contaminado una placa de cultivo de Staphylococcus aureus. Alrededor del hongo, las colonias bacterianas se habían disuelto. Fleming investigó el fenómeno, bautizó la sustancia activa como penicilina el 7 de marzo de 1929 y publicó sus observaciones, que en aquel momento recibieron escasa atención.

Fue necesario esperar a 1940 para que Howard Florey y Ernst Boris Chain, en la Universidad de Oxford, lograran purificar la penicilina en cantidad suficiente para ensayos clínicos. Los primeros pacientes tratados obtuvieron resultados espectaculares, y durante la Segunda Guerra Mundial la producción se industrializó en Estados Unidos con apoyo gubernamental. En 1945, Fleming, Florey y Chain compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. El propio Fleming, en su discurso de aceptación, advirtió del riesgo de las resistencias si el fármaco se empleaba de forma inadecuada.

Clasificación según la diana molecular

Los antibióticos se agrupan habitualmente en familias según la estructura sobre la que actúan dentro de la célula bacteriana. A grandes rasgos, se distinguen cinco dianas principales.

Inhibidores de la síntesis de la pared celular. Las penicilinas, las cefalosporinas y los carbapenémicos pertenecen a esta familia. Interfieren con la formación del peptidoglicano, el armazón estructural de la pared bacteriana, lo que conduce a la lisis celular.

Inhibidores de la síntesis proteica. Actúan sobre los ribosomas bacterianos (que difieren de los ribosomas humanos en tamaño y estructura). Los macrólidos se unen a la subunidad 50S, los aminoglucósidos a la 30S, y las tetraciclinas bloquean la unión del ARN de transferencia al ribosoma. El resultado común es la interrupción de la producción de proteínas que la bacteria necesita para sobrevivir.

Inhibidores de la síntesis de ácidos nucleicos. Las quinolonas, por ejemplo, bloquean enzimas (topoisomerasas) que participan en la replicación y la transcripción del ADN bacteriano.

Antimetabolitos de la vía del ácido fólico. Las sulfonamidas y la trimetoprima interfieren en la síntesis del ácido fólico, un cofactor indispensable para la replicación bacteriana. Las células humanas no sintetizan ácido fólico (lo obtienen de la dieta), lo que confiere a estos fármacos una selectividad considerable.

Agentes que alteran la membrana citoplasmática. Las polimixinas desestabilizan la membrana de las bacterias gramnegativas, provocando la pérdida de contenido celular. Su uso clínico se reserva para infecciones por gérmenes multirresistentes, en buena medida por su perfil de toxicidad.

La resistencia bacteriana como fenómeno evolutivo

Las bacterias se adaptan genéticamente con una rapidez que pocos organismos igualan. La resistencia a un antibiótico puede surgir por mutación espontánea en el genoma bacteriano o por adquisición de genes de resistencia procedentes de otras bacterias (transferencia horizontal). Esos genes pueden codificar enzimas que destruyen la molécula del antibiótico (como las betalactamasas, que hidrolizan el anillo betalactámico de penicilinas y cefalosporinas), bombas de eflujo que expulsan el fármaco del interior de la célula o alteraciones en la diana molecular que impiden la unión del antibiótico.

El uso inadecuado de antibióticos acelera este proceso. Cada vez que una población bacteriana se expone a concentraciones subletales de un fármaco, los individuos portadores de algún mecanismo de resistencia sobreviven y se multiplican, mientras que los sensibles desaparecen. El resultado es una población dominada por bacterias resistentes. El antibiograma constituye la herramienta de laboratorio que permite verificar, caso por caso, qué antibióticos conservan eficacia frente a un germen concreto.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra «antibiótico»?

De los términos griegos ἀντί («contra») y βιωτικός («relativo a la vida»). Selman Waksman, microbiólogo ucraniano-estadounidense, lo definió formalmente en 1942 para referirse a sustancias de origen microbiano capaces de inhibir o destruir otros microorganismos.

¿Los antibióticos sirven contra los virus?

No. Los antibióticos actúan exclusivamente sobre estructuras bacterianas (pared celular, ribosomas, ADN bacteriano). Los virus carecen de esas estructuras y requieren otro tipo de fármacos, los antivíricos. Utilizar antibióticos frente a una infección vírica no aporta beneficio alguno y contribuye a generar resistencias bacterianas.

¿Por qué Fleming advirtió del riesgo de las resistencias ya en 1945?

Porque había observado en su laboratorio que las bacterias expuestas a concentraciones insuficientes de penicilina dejaban de responder al fármaco. En su discurso del Nobel, describió con notable clarividencia un escenario en el que «el hombre ignorante» podría automedicarse con dosis insuficientes y seleccionar cepas resistentes, una situación que la Organización Mundial de la Salud considera hoy una de las mayores amenazas para la salud global.

¿Son lo mismo espectro amplio y espectro reducido?

Depende de cuántas especies bacterianas abarque la actividad del fármaco. Un antibiótico de amplio espectro es eficaz frente a una variedad extensa de bacterias, tanto grampositivas como gramnegativas. Uno de espectro reducido actúa selectivamente sobre un grupo limitado de especies. En general, se prefiere el espectro más estrecho posible para minimizar el daño a la microbiota del paciente y reducir la presión selectiva que favorece la aparición de resistencias.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Antibióticos.
2. Manual MSD (versión para profesionales). Generalidades sobre los fármacos antibacterianos.
3. Organización Mundial de la Salud. Resistencia a los antimicrobianos.
4. American Academy of Pediatrics (HealthyChildren.org). La historia de los antibióticos.