¿Cómo funcionan los antibióticos? Cinco blancos, cinco clases

Para que un antibiótico sea útil, debe dañar a la bacteria sin dañar al animal huésped. Esto se denomina toxicidad selectiva, y es posible porque la bacteria posee estructuras que no existen en la célula animal o que son lo bastante diferentes de las suyas.

Casi todos los antibióticos en uso se dirigen a uno de cinco blancos. Saber a qué grupo pertenece un antibiótico facilita entender por qué actúa contra algunas bacterias y no contra otras, y cómo surge la resistencia.

1. Síntesis de la pared celular

La mayoría de las bacterias lleva, por fuera de la membrana celular, una pared rígida llamada peptidoglicano. Esa pared mantiene íntegra a la bacteria frente a la alta presión de su interior. Las células animales no tienen una estructura semejante — y eso la convierte en un blanco ideal.

Los betalactámicos (como las penicilinas, las cefalosporinas y la amoxicilina) bloquean las enzimas que entrelazan las cadenas de peptidoglicano. La bacteria en crecimiento no puede reparar su pared y se rompe bajo la presión interna. Por eso los betalactámicos suelen considerarse bactericidas (que matan) y solo actúan sobre bacterias en multiplicación activa.

El mecanismo de resistencia más común frente a este grupo son las enzimas betalactamasas: la bacteria produce una enzima que rompe la estructura anular del antibiótico.

2. Síntesis de proteínas

Las bacterias fabrican sus proteínas en el ribosoma 70S; el ribosoma de las células animales es 80S. Esa diferencia estructural es la base del grupo de antibióticos más numeroso.

Los subgrupos se distinguen según cuál de las dos subunidades del ribosoma es el blanco:

• Las tetraciclinas (doxiciclina, oxitetraciclina, clortetraciclina) se unen a la subunidad 30S e impiden que el nuevo aminoácido entre al ribosoma.
• Los aminoglucósidos (neomicina, gentamicina) se unen a la 30S y provocan una lectura errónea del código genético.
• Los macrólidos (tilosina, eritromicina, tilmicosina), las lincosamidas (lincomicina), los anfenicoles (florfenicol) y las pleuromutilinas (tiamulina) se unen a la subunidad 50S y detienen la elongación de la cadena proteica en crecimiento.

La mayor parte de este grupo es bacteriostática: no mata a la bacteria, sino que detiene su multiplicación y deja la limpieza al sistema inmunitario. Por eso la respuesta puede ser más débil en animales inmunodeprimidos.

3. Síntesis de ácidos nucleicos

El ADN de la bacteria debe desenrollarse y volver a enrollarse durante la división. Las enzimas que lo hacen son la ADN girasa y la topoisomerasa IV.

Las quinolonas y fluoroquinolonas (enrofloxacina, danofloxacina, marbofloxacina, flumequina) bloquean esas enzimas. El ADN no puede copiarse y la bacteria muere — es decir, este grupo es bactericida.

En muchos países las fluoroquinolonas figuran entre los antimicrobianos de importancia crítica, lo que significa que se espera que su uso se limite de manera deliberada.

4. La vía del folato

La mayoría de las bacterias debe producir por sí misma el folato necesario para los componentes básicos del ADN; los animales, en cambio, lo reciben ya formado con el alimento. Esa diferencia ofrece otro blanco selectivo.

Las sulfonamidas bloquean un paso de esta vía y la trimetoprima bloquea el siguiente. Por eso ambas se formulan muchas veces juntas: cortar la misma cadena en dos puntos produce un resultado más potente que el de cada una por separado y retrasa el desarrollo de resistencia. Este principio se llama sinergia.

5. La membrana celular

El último grupo ataca directamente la membrana externa de la bacteria. Las polimixinas (colistina) se unen a los lipopolisacáridos de la membrana externa de las bacterias gramnegativas y alteran su permeabilidad; el contenido celular se fuga hacia el exterior.

Como la colistina es una de las opciones de última línea en medicina humana, su uso está específicamente restringido en muchos países.

Tabla resumen

Blanco	Ejemplos de clases	Efecto
Pared celular	Penicilinas, cefalosporinas	Bactericida
Síntesis de proteínas (30S)	Tetraciclinas, aminoglucósidos	Mayormente bacteriostático
Síntesis de proteínas (50S)	Macrólidos, lincosamidas, anfenicoles, pleuromutilinas	Mayormente bacteriostático
Ácidos nucleicos	Fluoroquinolonas	Bactericida
Vía del folato	Sulfonamidas + trimetoprima	Bactericida en combinación
Membrana celular	Polimixinas	Bactericida

¿Por qué un antibiótico no actúa contra todas las bacterias?

Para que un antibiótico sea eficaz, debe llegar a su blanco y el blanco debe estar presente. Las bacterias gramnegativas tienen una membrana externa adicional que impide la entrada de muchas moléculas. Los micoplasmas, por su parte, carecen de pared celular — por eso los betalactámicos, que atacan la pared celular, no tienen efecto sobre ellos.

Qué antibiótico es apropiado en cada situación depende del agente, de la especie animal, de la distribución del fármaco en el organismo y de las condiciones de registro en su país. Esa decisión corresponde al médico veterinario que examina al animal.

Para saber cómo se desarrolla la resistencia a los antibióticos y cómo puede frenarse, puede consultar nuestro artículo ¿Qué es la resistencia antimicrobiana (RAM)?