Cicloserina

Qué es la cicloserina

La cicloserina (D-4-amino-3-isoxazolidona) es un antibiótico cuya estructura química imita la de la D-alanina, un aminoácido que las bacterias necesitan para construir el peptidoglicano de su pared celular. Al ocupar el lugar de la D-alanina en la maquinaria enzimática bacteriana, la cicloserina bloquea la síntesis de la pared e impide que la bacteria se replique con normalidad.

Su nombre combina el prefijo griego κύκλος (kýklos, «círculo»), que alude al anillo isoxazolidona de su estructura molecular, con «serina», el aminoácido del que deriva biosintéticamente. La denominación refleja, pues, una serina con estructura cíclica.

En 1955, tres grupos de investigadores independientes aislaron la D-cicloserina casi simultáneamente: de Streptomyces garyphalus (equipo de Merck, que la llamó «oxamicina»), de Streptomyces orchidaceus (Eli Lilly) y de Streptomyces lavendulae. Un aislamiento previo, publicado en 1952 por H. Kurosawa en Japón bajo el nombre de «orientomicina», corresponde probablemente al mismo compuesto, aunque su actividad antituberculosa no se exploró entonces. El contexto era el auge de la resistencia a la estreptomicina, el primer antimicrobiano eficaz contra Mycobacterium tuberculosis, descubierto apenas una década antes.

Mecanismo de acción sobre la pared bacteriana

Dos enzimas resultan inhibidas de manera competitiva por la cicloserina. La primera es la alanina racemasa, que convierte la L-alanina en D-alanina. La segunda es la D-alanil-D-alanina ligasa, que une dos moléculas de D-alanina para formar el dipéptido terminal del precursor del peptidoglicano. Sin ese dipéptido, la pared celular queda incompleta y la bacteria se vuelve vulnerable a la lisis osmótica.

Según la concentración alcanzada en el foco infeccioso y la sensibilidad de la cepa, el efecto puede ser bacteriostático o bactericida. La actividad abarca un espectro amplio (bacterias grampositivas y gramnegativas), pero en la práctica el uso clínico se reserva casi en exclusiva para la tuberculosis, y dentro de ella, para las formas resistentes a los fármacos de primera línea.

Relevancia en la tuberculosis resistente

La OMS clasifica la cicloserina como fármaco del grupo B en los regímenes contra la tuberculosis multirresistente (TB-MDR). Nunca se administra sola: se combina con otros antituberculosos para reducir el riesgo de seleccionar resistencias. Su neurotoxicidad (cefalea, irritabilidad, convulsiones, cuadros psicóticos) ha limitado históricamente su empleo, y es justamente esa limitación la que ha contribuido a que la resistencia a cicloserina se mantenga comparativamente baja a escala global.

Un dato farmacológico que ha suscitado interés fuera de la infectología: la D-cicloserina actúa como agonista parcial del sitio de glicina en el receptor NMDA del sistema nervioso central. Thomas y colaboradores describieron este mecanismo en 1988. Desde entonces se ha investigado su posible utilidad como coadyuvante en terapias de exposición para trastornos de ansiedad, fobias y trastorno obsesivo-compulsivo, aunque estas aplicaciones continúan en fase experimental.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre cicloserina?

Del prefijo griego κύκλος (kýklos, «círculo»), porque la molécula contiene un anillo isoxazolidona, y del aminoácido serina, del que se origina por biosíntesis. Literalmente, una «serina cíclica».

¿Por qué no se usa como antibiótico de primera línea?

Por sus efectos adversos sobre el sistema nervioso central. Las convulsiones y los episodios psicóticos, aunque no son frecuentes, obligan a un seguimiento estrecho que hace inviable su uso rutinario cuando hay alternativas mejor toleradas. Su papel queda reservado para situaciones en las que los fármacos principales ya no son eficaces.

¿La cicloserina es un producto natural o sintético?

Originalmente natural: se obtiene de la fermentación de varias especies de Streptomyces. Su forma activa, el isómero D, también puede sintetizarse en laboratorio, y de hecho la producción comercial emplea ambas vías. Lo habitual es partir de cepas de Streptomyces orchidaceus.

Referencias

1. Organización Mundial de la Salud. WHO consolidated guidelines on tuberculosis. Module 4: treatment.
2. MedlinePlus en español. Tuberculosis.
3. Encyclopaedia Britannica. Cycloserine.
4. AccessMedicina. Cicloserina (J04AB01). Ficha técnica.