Efectividad de los antibióticos: CIM, antibióticos dependientes del tiempo y de la concentración

Susceptibilidad a las drogas

Con todo lo que ha aprendido sobre las bacterias y otros microbios, puede parecer que son seres sobrenaturales o algo así. Tienen factores de virulencia que les ayudan a preparar mejor las infecciones, tienen formas de esconderse de nuestro sistema inmunológico e incluso tienen muchas formas de resistir los antibióticos y otros medicamentos que les lanzamos. Esta lección trata sobre cómo encontrar los puntos débiles de los microbios: descubrir a qué antibióticos un microbio en particular es especialmente susceptible y exactamente cuánto de un medicamento se necesita para que podamos destruirlo a él y a todos sus pequeños amigos lo antes posible.

Pruebas de difusión

Como hemos aprendido en otras lecciones de este capítulo, diferentes tipos de medicamentos funcionan mejor para diferentes tipos de organismos. Si se conoce el organismo que causa la infección, los médicos pueden elegir un medicamento apropiado con bastante facilidad. Pero a menudo se desconoce el organismo. O podría ser un tipo de bacteria que a menudo es resistente a los antibióticos. En estos casos, es una buena idea probar a qué antibióticos es susceptible.

La primera forma de la que hablaremos se llama prueba de difusión en disco / prueba de Kirby-Bauer . Primero, toma el microbio de su elección, por ejemplo, uno que haya extraído del pulmón infectado de un paciente. Se esparce una gran cantidad de este microbio por toda una placa de agar en una placa de Petri. Debería haber suficientes bacterias allí para cubrir todo el plato después de dejarlas incubar a temperatura corporal por un tiempo.

Pero antes de incubarlos, debe colocar en el plato algunos discos de papel que contengan cantidades conocidas de varios antibióticos. Los fármacos se difundirán gradualmente fuera de los discos y en el agar, de ahí el nombre de «prueba de difusión». Cuanto más lejos esté de un disco, menor será la concentración de antibiótico allí.

Así que avancemos rápidamente hasta que hayamos incubado las bacterias en el plato con los discos de antibióticos. Lo que veremos si un antibiótico funcionó contra nuestro organismo es la denominada zona de inhibición . Esta es un área vacía en la placa que rodea un disco de antibiótico. Está vacío porque todas las bacterias que estaban allí murieron o no pudieron crecer debido a la acción del antibiótico. En general, cuanto más grande es la zona de inhibición, más eficaz es el fármaco porque puede actuar en concentraciones más bajas que se encuentran más lejos del disco. Si no hay zona de inhibición, el organismo no es susceptible a ese antibiótico.

Una advertencia de este método es que algunos medicamentos no son muy solubles, lo que significa que no se disuelven bien en la placa de agar. Eso significa que los antibióticos no podrán difundirse muy lejos de los discos. Por lo tanto, la zona de inhibición podría parecer engañosamente pequeña, incluso si el fármaco fuera eficaz.

También hay una versión más avanzada de una prueba de difusión que proporciona información más detallada al microbiólogo. Se llama la prueba de E . La E significa «épsilómetro». En esta prueba, coloca tiras de plástico en el plato de bacterias en lugar de los discos.

La clave que hace que la prueba E sea mejor que la prueba de Kirby-Bauer es que las tiras de plástico tienen un gradiente preciso y conocido de concentraciones de antibióticos. Entonces, cuando vea las zonas de inhibición, también sabrá la concentración mínima inhibitoria (MIC) del antibiótico que actúa sobre el microbio en cuestión. Es decir, conocerá la cantidad más baja de antibiótico que se puede usar para inhibir su error.

Conocer la MIC permite a los médicos evitar promover la resistencia a los antibióticos al no usar una dosis lo suficientemente alta para controlar las bacterias. Además, pueden minimizar los efectos secundarios tóxicos que sus pacientes podrían sufrir al tomar dosis más altas de las necesarias.

Pruebas de dilución de caldo

Los métodos de difusión que hemos aprendido hasta ahora solo pueden decirnos si un fármaco inhibe un microbio, no si es bactericida o bacteriostático. Recuerde que los antibióticos bactericidas matan las bacterias directamente, mientras que los antibióticos bacteriostáticos simplemente detienen el crecimiento de las bacterias.

La prueba de dilución en caldo soluciona este problema. Varias diluciones diferentes de un medicamento se convierten en medios líquidos en una placa especial que tiene muchos pocillos de muestra. Luego, se agrega la misma cantidad de bacterias a cada pocillo. Luego tenemos que incubar nuevamente para que las bacterias crezcan y se multipliquen.

Después de la incubación, los pocillos sin crecimiento bacteriano tenían concentraciones de antibiótico por encima de la CMI del fármaco. Ahora viene la mejor parte: para comprobar si el fármaco era bacteriostático o bactericida, puede cultivar una muestra de esos pocillos en un medio sin el fármaco.

Si hay crecimiento en este medio fresco y libre de antibióticos, sabrá que el medicamento solo fue bacteriostático, ya que no mató a las bacterias en el pozo; todavía estaban vivas y podían replicarse una vez que se alejaron de ese molesto antibiótico. Sin embargo, si nada crece en los medios sin antibióticos, sabes que esos pequeños insectos ya estaban completamente muertos porque el antibiótico era bactericida.

A partir de estos resultados, un microbiólogo puede determinar la concentración bactericida mínima (MBC) , es decir, la concentración más baja del fármaco que se puede utilizar para matar las bacterias en lugar de simplemente detener su crecimiento.

Fármacos dependientes del tiempo frente a la concentración

Una vez que haya descubierto a qué fármaco son más susceptibles las bacterias de su paciente, así como al MIC y tal vez al MBC, estará listo, ¿verdad? En realidad, hay otras consideraciones en las que pensar cuando se trata de la eficacia de los antibióticos. Por ejemplo, algunos antibióticos dependen del tiempo y otros dependen de la concentración.

Los antibióticos dependientes del tiempo funcionan mejor cuanto más tiempo permanecen por encima de la CMI en el cuerpo del paciente. Con estos medicamentos, no ayuda aumentar la dosis del antibiótico, pero es muy importante que no se omitan dosis y que el antibiótico se mantenga por encima de la CMI durante un período de tiempo suficiente, generalmente días. Los antibióticos betalactámicos, como las penicilinas y las cefalosporinas, dependen del tiempo. Sus concentraciones deben mantenerse por encima de la CMI durante al menos el 80% del tiempo de tratamiento.

Por otro lado, los antibióticos que dependen de la concentración no son tan sensibles al tiempo, pero funcionan mejor cuanto mayor es la concentración que alcanzan. A menudo, las concentraciones de fármaco que son 10 veces la MIC funcionan mejor. Parece no afectar mucho al tratamiento si la concentración del fármaco desciende por debajo de la CMI durante un período de tiempo durante el tratamiento, siempre que se hayan alcanzado concentraciones altas en algún momento. Los aminoglucósidos son antibióticos dependientes de la concentración; a menudo se pueden administrar en dosis altas solo una vez al día.

¿Cuál es el punto principal de todo esto? Saber si los antibióticos dependen del tiempo o de la concentración es fundamental para que los médicos puedan determinar las dosis adecuadas para combatir la infección de un paciente.

Sinergia y antagonismo farmacológico

Todavía hay una última consideración en lo que respecta a la eficacia de los antibióticos. Quizás recuerde que algunos medicamentos, como las sulfonamidas y la trimetoprima, tienen los llamados efectos sinérgicos. La sinergia de fármacos se produce cuando los fármacos funcionan mejor juntos que por sí solos. Pueden haber muchas razones para esto.

En el caso de las sulfamidas y la trimetoprima, se sinergizan porque ambos inhiben las enzimas bacterianas en la misma vía metabólica, por lo que es como un golpe uno-dos. Otro ejemplo interesante de sinergia farmacológica es la penicilina y la estreptomicina. La penicilina debilita la pared celular bacteriana, lo que facilita la entrada de la estreptomicina e inhibe el ribosoma bacteriano.

Por otro lado, las drogas también pueden hacer que las demás sean menos efectivas. El antagonismo de las drogas ocurre cuando las drogas, bueno, se antagonizan entre sí y no funcionan tan bien juntas como lo hacen solas. Un ejemplo de esto es la penicilina y la tetraciclina. Esto se debe a que la tetraciclina, al ser bacteriostática, detiene el crecimiento de bacterias. Y la penicilina solo es eficaz contra las células en crecimiento activo. Entonces los dos simplemente no funcionan bien juntos.

Las pruebas de sinergia y antagonismo de fármacos son realmente importantes porque saber si los fármacos son sinérgicos, antagonistas o ninguno ayuda a los médicos a saber si dos fármacos pueden tomarse juntos o no.

Resumen de la lección

En esta lección, hemos aprendido mucho sobre la eficacia de los antibióticos. Primero, aprendimos algunas formas diferentes de probar a qué antibióticos es susceptible un microbio. En la prueba de difusión en disco y la prueba E , los antibióticos se difunden desde discos o tiras de filtro especiales a través de un medio de agar y crean una zona de inhibición si el fármaco es eficaz contra las bacterias. La prueba E permite una medición más precisa de la concentración mínima inhibitoria (MIC) .

La prueba de dilución en caldo es otra forma de encontrar la CMI de un fármaco en medio líquido. Las bacterias se incuban en diferentes concentraciones del fármaco y, donde no crecen, la concentración está por encima de la CMI. Además, puede cultivar bacterias de los pocillos inhibidos en un medio nuevo sin antibióticos. Si crecen, sabrá que el fármaco era bacteriostático y, si no crecen, sabrá que fue bactericida y que en realidad mató a las bacterias. De esta manera, también puede determinar la concentración bactericida mínima (MBC) mediante la prueba de dilución en caldo.

A continuación, aprendimos que algunos medicamentos dependen del tiempo , lo que significa que es más importante que estén por encima de la CMI en el cuerpo del paciente durante todo el período de dosificación. Otros medicamentos dependen de la concentración , lo que significa que es más importante que alcancen concentraciones muy altas, quizás 10 veces la CMI, y menos importante cuánto tiempo la concentración permanece tan alta.

Finalmente, escuchamos acerca de la sinergia y el antagonismo de las drogas . Algunas drogas funcionan mejor juntas que solas porque sus actividades se sinergizan. Y es mejor usar otros medicamentos solos, porque disminuyen la eficacia de los demás si se usan juntos.

Los resultados del aprendizaje

Cuando termine esta lección en video, debería poder:

• Diferenciar entre los tipos de pruebas de difusión
• Explique por qué se utiliza la prueba de dilución en caldo.
• Describir antibióticos dependientes del tiempo y antibióticos dependientes de la concentración.
• Definir sinergia y antagonismo farmacológico

Rodrigo Ricardo Editor y fundador