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1.3C: Inmunización, antisépticos y antibióticos - Biología

1.3C: Inmunización, antisépticos y antibióticos - Biología



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Comprender los microbios nos da la capacidad de combatir los patógenos mediante inmunizaciones, antisépticos y antibióticos.

Objetivos de aprendizaje

  • Compare inmunizaciones, antisépticos y antibióticos, y cómo se utilizan para combatir los patógenos humanos.

Puntos clave

  • La inmunización es el fortalecimiento de nuestro propio sistema inmunológico, preparándolo contra posibles infecciones futuras por microbios específicos.
  • Los antisépticos se definen en términos generales como sustancias que podemos usar en nuestro cuerpo o en las superficies que nos rodean para ralentizar o matar microbios que podrían dañarnos.
  • Los antibióticos, como los antisépticos, pueden retardar o matar a los microbios. Sin embargo, a diferencia de los antisépticos, los antibióticos pueden circular en el sistema sanguíneo humano y usarse para combatir infecciones microbianas.

Términos clave

  • choque anafiláctico: Una reacción alérgica sistémica severa y rápida a un alérgeno, que contrae la tráquea e impide la respiración.
  • inmunógeno: cualquier sustancia que provoque una respuesta inmunitaria; un antígeno

Sorprendentemente, la mayoría de los microbios no son dañinos para los humanos. De hecho, están a nuestro alrededor e incluso son parte de nosotros. Sin embargo, algunos microbios son patógenos humanos; para combatirlos, utilizamos inmunizaciones, antisépticos y antibióticos.

La inmunización es el proceso mediante el cual el sistema inmunológico de un individuo se fortalece contra un agente (conocido como inmunógeno).

Cuando el sistema inmunológico está expuesto a moléculas extrañas al cuerpo, orquestará una respuesta inmunitaria. También desarrollará la capacidad de responder rápidamente a encuentros posteriores con la misma sustancia, un fenómeno conocido como memoria inmunológica. Por tanto, al exponer a una persona a un inmunógeno de forma controlada, el organismo puede aprender a protegerse a sí mismo: esto se denomina inmunización activa.

Las vacunas contra los microorganismos que causan enfermedades pueden preparar el sistema inmunológico del cuerpo, ayudándolo así a combatir o prevenir una infección. Los elementos más importantes del sistema inmunológico que mejoran con la inmunización son las células T, las células B y los anticuerpos que producen las células B. Las células B de memoria y las células T de memoria son responsables de la rápida respuesta a un segundo encuentro con una molécula extraña. Mediante el uso de inmunizaciones, algunas infecciones y enfermedades se han erradicado casi por completo en los Estados Unidos y el mundo. Por ejemplo, la poliomielitis se eliminó en los EE. UU. En 1979. La inmunización activa y la vacunación han sido nombradas uno de los “Diez Grandes Logros de Salud Pública en los 20th Siglo. "

Por el contrario, en pasivo inmunización, los elementos presintetizados del sistema inmunológico se transfieren al cuerpo humano, por lo que no es necesario que los produzca por sí mismo. Actualmente, los anticuerpos se pueden utilizar para la inmunización pasiva. Este método de inmunización comienza a funcionar muy rápidamente; sin embargo, es de corta duración porque los anticuerpos se descomponen naturalmente y desaparecerán por completo si no hay células B para producir más de ellos. La inmunización pasiva ocurre fisiológicamente, cuando los anticuerpos se transfieren de la madre al feto durante el embarazo, para proteger al feto antes y poco después del nacimiento. Los anticuerpos se pueden producir en animales, lo que se denomina "terapia de suero", aunque existe una alta probabilidad de choque anafiláctico debido a la inmunidad contra el suero animal en sí. Por tanto, los anticuerpos humanizados produjeron in vitro por cultivo celular se utilizan en su lugar si están disponibles.

En las primeras investigaciones antes de que existiera una comprensión de los microbios, se dio mucho énfasis a la prevención de la putrefacción. Se llevaron a cabo procedimientos para determinar la cantidad de agente que debía agregarse a una solución determinada para prevenir el desarrollo de pus y putrefacción. Sin embargo, debido a la falta de comprensión de la teoría de los gérmenes, este método fue inexacto. Hoy en día, un antiséptico se juzga por su efecto en cultivos puros de un microbio definido o en sus formas vegetativas y de esporas.

Los antisépticos son sustancias antimicrobianas que se aplican al tejido vivo para reducir la posibilidad de infección, sepsis o putrefacción. Su uso sistemático más temprano conocido fue en la antigua práctica de embalsamar a los muertos. Los antisépticos se distinguen generalmente de los antibióticos por la capacidad de estos últimos de transportarse a través del sistema linfático para destruir las bacterias dentro del cuerpo, y de los desinfectantes, que destruyen los microorganismos que se encuentran en los objetos no vivos. Algunos antisépticos son verdaderos germicidas, capaces de destruir microbios (bactericidas), mientras que otros son bacteriostáticos y solo previenen o inhiben el crecimiento bacteriano. Los microbicidas que destruyen las partículas de virus se denominan viricidas o antivirales.

Un antibacteriano es un compuesto o sustancia que mata o ralentiza el crecimiento de bacterias. El término se usa a menudo como sinónimo del término antibiótico; hoy, sin embargo, con un mayor conocimiento de los agentes causantes de diversas enfermedades infecciosas, el término "antibiótico" ha llegado a denotar una gama más amplia de compuestos antimicrobianos, incluidos los compuestos antifúngicos y de otro tipo.

La palabra "antibiótico" fue utilizada por primera vez en 1942 por Selman Waksman y sus colaboradores para describir cualquier sustancia producida por un microorganismo que sea antagonista del crecimiento de otros microorganismos en alta dilución. Esta definición excluyó sustancias que matan bacterias pero que no son producidas por microorganismos (como jugos gástricos y peróxido de hidrógeno). También excluyó los compuestos antibacterianos sintéticos, como las sulfonamidas. Muchos compuestos antibacterianos son moléculas relativamente pequeñas con un peso molecular de menos de 2000 uma. Con los avances en la química médica, la mayoría de los antibacterianos actuales son modificaciones semisintéticas de varios compuestos naturales.


Prevención de la infección entre pacientes con cáncer.

El reconocimiento de las alteraciones de la defensa del huésped permite un enfoque racional para prevenir las infecciones asociadas. Una de las estrategias más efectivas para prevenir la infección en el paciente granulocitopénico es el uso combinado de antibióticos orales no absorbibles, aislamiento inverso en sala de flujo de aire laminar con estrictas técnicas de limpieza, dieta baja en microbios, agua esterilizada y antisépticos y antibióticos tópicos. Sin embargo, el costo prohibitivo justifica que este sistema se limite a los entornos de investigación. La supresión de hongos y bacilos gramnegativos aerobios y la conservación de la resistencia a la colonización con combinaciones como trimetoprim-sulfametoxazol y nistatina son prometedoras para prevenir la infección en el paciente granulocitopénico. La prevención de la infección en pacientes neutropénicos también requiere atención a medidas más simples pero muy efectivas como inmunizaciones, profilaxis antimicrobiana contra patógenos intracelulares y no bacterianos en pacientes de alto riesgo, limitando los procedimientos invasivos de diagnóstico y monitoreo, lavado de manos por todo el personal entre pacientes visitantes, tratamiento oral higiene, dietas bajas en microbios, frotis axilares y perianales, y cuidados con venopunción y aspirados de médula. Finalmente, aunque es probable que las recomendaciones para la prevención de infecciones continúen cambiando con la mejora resultante en la atención al paciente [92, 93], se puede establecer una tabulación que resuma las prácticas actuales en base a nuestro conocimiento actual (Tabla 1).


Qué saber sobre los antisépticos

Los antisépticos o desinfectantes de la piel son productos químicos para limpiar la piel y las heridas. Pueden matar o prevenir el crecimiento de microorganismos.

Aunque los antisépticos pueden ser muy útiles, existen algunas dudas sobre su seguridad para uso tópico, especialmente a largo plazo.

Siga leyendo para obtener más información sobre los antisépticos, incluidos los tipos disponibles, sus usos y las preocupaciones actuales sobre seguridad.

Share on Pinterest Los antisépticos pueden ayudar a prevenir el crecimiento de microorganismos en la piel.

Los antisépticos son sustancias químicas que se aplican a la piel. Pueden reducir la cantidad de microorganismos que viven en la piel, heridas y membranas mucosas.

Los diferentes tipos de antisépticos varían en costo, efectividad, usos y posibles efectos secundarios.

Los trabajadores de la salud a menudo usan antisépticos antes de realizar procedimientos médicos, como extraer sangre y realizar una cirugía.

Los antisépticos también están disponibles sin receta para limpiar y tratar cortes menores. Algunos también pueden ser adecuados como sustituto del jabón.

Las personas pueden usar antisépticos para limpiar áreas de piel lesionada, áreas intactas de piel y membranas mucosas.

Los desinfectantes, antibacterianos y antibióticos tienen propósitos similares pero ligeramente diferentes. Las secciones siguientes describen estas diferencias con más detalle.

Desinfectantes versus antisépticos

Las personas usan antisépticos, como peróxidos, para matar microorganismos en la piel y las membranas mucosas. Mientras que los antisépticos destruyen ciertos gérmenes de la piel, los desinfectantes pueden eliminarlos de los objetos.

Tanto los desinfectantes como los antisépticos están hechos de productos químicos. De hecho, a menudo comparten ingredientes activos similares. Sin embargo, los desinfectantes tienden a tener concentraciones más altas, lo que no es adecuado para su uso en la piel o las membranas mucosas.

Antibacterianos frente a antisépticos

Los antibacterianos también son productos químicos que las personas pueden usar para limpiar áreas de la piel. Los jabones y aerosoles a menudo contienen antibacterianos.

Los aerosoles antibacterianos son eficaces para matar o retrasar el crecimiento de bacterias. Sin embargo, no matan ni evitan que los virus crezcan.

Por el contrario, los antisépticos pueden matar o prevenir el crecimiento de virus, bacterias y hongos.

Antibióticos versus antisépticos

Los antibióticos son un tipo de medicamento recetado que puede tratar las infecciones bacterianas.

Tanto los antisépticos como los antibióticos pueden tratar las infecciones bacterianas. Las personas pueden aplicar ambos tipos sobre la piel o las membranas mucosas.

Sin embargo, una persona también puede tomar antibióticos por vía oral para tratar una variedad de infecciones dentro del cuerpo.


¿Cómo afectan los antibióticos y las vacunas a la naturaleza?

¿Cuáles son las conexiones entre las respuestas de la naturaleza a las formas en que los humanos han usado las vacunas y las formas en que han usado los antibióticos? apareció originalmente en Quora: el lugar para adquirir y compartir conocimientos, capacitando a las personas para que aprendan de los demás y comprendan mejor el mundo.

Respuesta de Suzanne Sadedin, Ph.D. Biología evolutiva, Universidad de Monash, en Quora:

Los antibióticos y las vacunas son en cierto modo opuestos. Los antibióticos matan indiscriminadamente, mientras que las vacunas son muy específicas. Los antibióticos se utilizan para tratar infecciones graves, mientras que las vacunas evitan que las infecciones se establezcan. Y los antibióticos se basan en defensas que evolucionaron en microbios, para protegerlos de las bacterias no son una defensa natural para nosotros y nuestros cuerpos no están adaptados para hacerles frente. Las vacunas, por el contrario, simplemente invocan los sistemas de defensa naturales a largo plazo del cuerpo humano y, por lo tanto, son mucho menos invasivas.

¿Cómo responde la naturaleza a los antibióticos?

Los antibióticos crean una presión selectiva sobre una amplia gama de bacterias dondequiera que se utilicen. Los seres humanos albergan de forma natural una gran cantidad de bacterias. Estos son esenciales para nuestra salud y eliminarlos repetidamente pone en riesgo muchos problemas de salud a largo plazo, incluidos trastornos inmunológicos, daños en el intestino y una mayor vulnerabilidad a las infecciones.

Además, cuando usa antibióticos, selecciona todas estas bacterias para resistir a los antibióticos. Peor aún, dado que los antibióticos a menudo se excretan intactos, ahora se encuentran bajas concentraciones de antibióticos en los suministros de agua en todas partes, creando un ambiente perfecto para que las bacterias en general desarrollen resistencia. Las bacterias intercambian material genético con otras cepas de bacterias, especialmente a través de plásmidos. Entonces, una vez que un mecanismo para resistir un antibiótico evoluciona en una cepa, podemos esperar que se propague a muchas cepas diferentes, incluidas las que causan enfermedades graves.

En los últimos años, se han encontrado plásmidos en África que confieren resistencia tanto a múltiples antibióticos como a un desinfectante común. Salmonela Las bacterias con estos plásmidos son ahora una de las principales causas de mortalidad entre los niños africanos. Como comentó un experto: "Está casi diseñado por la naturaleza para ser la solución perfecta para el intento del hombre de tratar con antibióticos".

Pero la resistencia no es el único efecto. Los tratamientos con antibióticos comúnmente matan casi todas las bacterias, dejando solo unos pocos supervivientes. A esto se le llama un cuello de botella evolutivo y su resultado es la deriva genética. Es decir, los pocos supervivientes, además de ser resistentes, pueden ser bastante aleatorios, por lo que la composición genética de la población puede cambiar rápidamente, provocando que evolucione en direcciones nuevas e impredecibles, incluida una mayor patogenicidad.

Entonces: el efecto esperado a largo plazo de los antibióticos es que (1) los antibióticos crean cepas resistentes de bacterias patógenas (2) los antibióticos pueden crear cepas que son más o menos severas que la cepa original (3) al eliminar la biota natural, según los antibióticos nosotros en riesgo de problemas de salud a largo plazo.

¿Cómo responde la naturaleza a las vacunas?

Las vacunas crean una presión selectiva solo sobre la infección específica a la que se dirigen. Debido a la inmunidad colectiva, incluso algunas personas que no pueden vacunarse reciben cierta protección contra el uso generalizado de vacunas (siempre que todos los demás hagan lo correcto). Además, dado que las vacunas evitan que el objetivo se replique en el huésped, no crean cuellos de botella. De hecho, a medida que los hospedadores se vuelven más raros, el patógeno se selecciona para permanecer oculto y evitar dañar a su hospedador, porque puede pasar mucho tiempo antes de que se propague a un nuevo hospedador. Además, la vacuna no daña la biota humana normal y, por lo tanto, no altera significativamente el intestino, el sistema inmunológico o cualquier otra parte del cuerpo.

Entonces: el efecto esperado a largo plazo de las vacunas es que (1) las vacunas no afectan la evolución de cepas no objetivo (2) las vacunas hacen que la cepa objetivo evolucione para volverse menos severa (3) las vacunas son una de las más seguras intervenciones.

Comparación de los efectos esperados a largo plazo en ...

… Evolución de cepa resistentes: Antibióticos: sí, incluidas las cepas no dirigidas. Vacunas: no crean resistencia.

... evolución de la gravedad de la enfermedad: Antibióticos - impredecibles. Vacunas: hacen que las enfermedades sean menos graves.

... salud de las personas tratadas: Antibióticos: dañinos (pero con suerte menos que la infección que trataron). Vacunas - inofensivas.

... salud de personas no tratadas: Antibióticos: ninguno o dañino. Vacunas: beneficiosas.

Tanto los antibióticos como las vacunas son invenciones maravillosas. Han salvado innumerables vidas y ahorrado a la humanidad una inmensa miseria. No creo que las generaciones actuales puedan siquiera imaginar cómo era la vida sin ellos. Las vacunas son muy preferibles a los antibióticos; debemos usar las vacunas libremente y los antibióticos solo cuando sea necesario.

Esta pregunta apareció originalmente en Quora, el lugar para adquirir y compartir conocimientos, que permite a las personas aprender de los demás y comprender mejor el mundo. Puede seguir a Quora en Twitter, Facebook y Google+. Más preguntas:

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¿Qué antibióticos están más asociados con la causa de la diarrea por Clostridium difficile?

Clostridium difficile (C difícil) es responsable del 20-30% de los casos de diarrea asociada a antibióticos y es la causa más común de diarrea infecciosa en el ámbito de la atención médica. 1 Durante la última década, la tasa de incidencia general de C. difficile ha aumentado, se han identificado brotes de cepas virulentas (como el NAP1 / BI / 027) y el riesgo de enfermedades adquiridas en la comunidad C. difficile se ha vuelto más común. 2 Dado que cualquier antibiótico teóricamente puede aumentar el riesgo de C. difficile infección, ¿ciertos antibióticos están más asociados con este riesgo que otros?

Factores de riesgo no modificables para C. difficile Infección

Las pautas de la Infectious Diseases Society of America (IDSA) describen claramente que el factor de riesgo más significativo para C. difficile La infección ocurre en la vejez, particularmente en los mayores de 65 años. 1 Además, la hospitalización y la duración de la hospitalización también son 2 factores de riesgo importantes para C. difficile infección. Si bien es importante reconocer que la edad y la hospitalización son factores de riesgo, estos no se pueden modificar para reducir el riesgo de infección de un paciente.

Antibióticos: los factores de riesgo modificables más importantes de infección

Casi cualquier antibiótico es capaz de alterar la microflora intestinal normal, lo que puede permitir C. difficile florecer y producir toxinas. 1 Sorprendentemente, incluso dosis únicas de antibióticos para la profilaxis quirúrgica se han asociado con un mayor riesgo de C. difficile infección. En general, una duración más prolongada del antibiótico y múltiples antibióticos (frente a un único antibiótico) son 2 factores de riesgo que aumentan el riesgo de C. difficile Diarrea. Aparte de estos 2 principios estándar de administración de antimicrobianos, las pautas de la IDSA son relativamente silenciosas con respecto a los antibióticos específicos o clases de medicamentos que pueden conllevar un mayor riesgo de C. difficile infección.

Se han realizado múltiples estudios para evaluar el riesgo comparativo de diferentes antibióticos para C. difficile infección. 3-5 Aunque existe heterogeneidad en los estudios disponibles, múltiples metanálisis han concluido hallazgos similares con respecto a qué clases de antibióticos tienen el mayor riesgo de C. difficile infección.

Clases de antibióticos con mayor riesgo de C. difficile (razón de posibilidades 5 o más)

Sin duda, la clindamicina conlleva el mayor riesgo de C. difficile infección con una razón de posibilidades de alrededor de 17-20 en comparación con ninguna exposición a antibióticos. 3-5 Las fluoroquinolonas, cefalosporinas, aztreonam y carbapenémicos conllevan un riesgo bastante alto, todo lo cual se asocia con una razón de probabilidades de aproximadamente 5 en comparación con la ausencia de exposición a antibióticos.

Clases de antibióticos con riesgo moderado de C. difficile (razón de posibilidades 1 a 5)

Los macrólidos, sulfonamidas / trimetoprima y penicilinas están asociados con un riesgo moderado de C. difficile infección con razones de probabilidad entre aproximadamente 1.8 y 3.3. 3-5 Dentro de este grupo, las penicilinas generalmente se asocian con un riesgo ligeramente mayor (razón de probabilidad aproximadamente un 50% más alta) en comparación con los macrólidos y las sulfonamidas / trimetoprim.

Implicaciones clínicas de C. difficile Datos de riesgo

Sobre la base de los datos disponibles, la clindamicina debe evitarse absolutamente entre los pacientes con riesgo de C. difficile infección, particularmente en pacientes de edad avanzada y aquellos con exposición frecuente a antibióticos u hospitalizaciones. Dados los datos disponibles, está claro que la clindamicina es un candidato bien merecido de su advertencia en el recuadro específicamente para C. difficile riesgo. 6

Para la neumonía adquirida en la comunidad, se ha sugerido que se puede sustituir una tetraciclina en lugar de azitromicina (u otro macrólido) entre los pacientes ancianos con mayor riesgo de padecer C. difficile infección. 7 De hecho, los datos sugieren que es posible que las tetraciclinas NO aumenten el riesgo de C. difficile infección en absoluto, con una razón impar no significativa de 0,9 versus ninguna exposición a antibióticos. 3,4

En pacientes hospitalizados con infecciones graves que requieren cobertura anti-pseudomona, los datos disponibles sugieren que las penicilinas (como piperacilina / tazobactam) pueden tener un riesgo menor de C. difficile infección versus cefalosporinas (como cefepima) o carbapenémicos (como meropenem). Si bien este riesgo es ciertamente relevante para la selección de antimicrobianos, los patrones de resistencia local también deben considerarse al seleccionar un agente.

Conocimiento de antibióticos de alto y bajo riesgo para C. difficile La infección es importante, especialmente en pacientes que ya tienen un mayor riesgo de C. difficile Infección, como pacientes de edad avanzada. Evitar estos antibióticos de alto riesgo cuando existen otras alternativas de primera línea en ciertas poblaciones de pacientes debería ser una intervención de administración de antimicrobianos para que los farmacéuticos reduzcan el riesgo de C. difficile Infección tanto en el ámbito hospitalario como ambulatorio.


Alternativas a los antibióticos: por qué y cómo

El problema de la resistencia a los antibióticos es causado por la evolución y transferencia de genes que confieren resistencia a los antibióticos de importancia médica a los patógenos humanos. La adquisición de tales genes de resistencia por patógenos complica el tratamiento de la enfermedad, aumenta los costos de la atención médica y aumenta la morbilidad y la mortalidad en humanos y animales. A medida que la resistencia a los antibióticos continúa evolucionando, los antibióticos del llamado último recurso se vuelven aún más valiosos. Reducir o prevenir la diseminación de genes de resistencia a antibióticos en patógenos humanos es actualmente de gran importancia internacional.

Los factores complejos que han llevado al problema de la resistencia a los antibióticos se revelan al examinar posibles soluciones para reducir o prevenir este problema. Primero, más de 70 años de uso de antibióticos ya han seleccionado genes de resistencia a antibióticos diversos y altamente móviles en patógenos humanos y bacterias relacionadas. Estas bacterias resistentes se propagan en el medio ambiente a través del agua, el aire, la vida silvestre y los seres humanos, por lo que se necesitan estrategias de mitigación específicas para disminuir la diseminación ambiental de bacterias resistentes a los antibióticos de los “puntos calientes” de desarrollo de resistencia potencial. En segundo lugar, los genes de resistencia altamente móviles pueden transferirse horizontalmente de una bacteria a otra. Los eventos de transferencia de genes de resistencia pueden ser estimulados por los propios antibióticos. Por lo tanto, el uso prudente de antibióticos es una posible estrategia de mitigación para frenar la propagación de genes de resistencia entre las bacterias. Finalmente, nuevos genes de resistencia que aún no son clínicamente relevantes pueden surgir de los vastos reservorios de bacterias ambientales y comensales debido a la presión selectiva. En comparación con los genes de resistencia seleccionados antropogénicamente, estos genes de resistencia no se encuentran comúnmente en elementos genéticos móviles (MGE), por lo que enfrentan una ruta de selección de varios pasos en MGE, como integrones, transposones y plásmidos, antes de que lleguen a un ser humano. patógeno [1]. Un ejemplo de esto es la aparición de las betalactamasas de espectro extendido CTX-M-5, clínicamente relevantes y transmitidas por plásmidos, a partir del cromosoma de la bacteria comensal. Kluyvera ascorbata [2]. La prudencia antibiótica también es importante para disminuir la presión selectiva para la eventual aparición de genes de resistencia a antibióticos aún desconocidos.

La prudencia antibiótica es el uso de antibióticos solo cuando se necesitan expresamente y en la dosis más adecuada para el tratamiento de la enfermedad. Este es un concepto nebuloso que es difícil de definir, particularmente en casos de salud humana cuando la salud del individuo, no la población, es de importancia inmediata. No obstante, para ejecutar la prudencia antibiótica es fundamental la disponibilidad de alternativas eficaces a los antibióticos. El uso de alternativas de antibióticos para promover la salud y reducir las enfermedades disminuirá el uso de antibióticos, disminuyendo así la presión selectiva para la aparición y transmisión de genes de resistencia a los antibióticos.

Los antibióticos se utilizan para el tratamiento y la prevención de enfermedades tanto en humanos como en animales. Históricamente, los antibióticos también se han utilizado para mejorar la promoción del crecimiento en animales productores de alimentos, aunque esta práctica ya no está permitida en los Estados Unidos. Estos usos múltiples pueden ser atendidos por diversas alternativas, algunas de las cuales se presentan en tabla 1 [3].

Existen numerosas alternativas a los antibióticos para el tratamiento de enfermedades específicas, incluida la terapia con bacteriófagos [4], bacterias depredadoras [5], bacteriocinas [6] y exclusión competitiva de patógenos [7]. Desafortunadamente, ninguno ha demostrado de manera consistente una eficacia comparable al tratamiento con antibióticos. Sin embargo, la ventaja de estos enfoques es que el tratamiento solo ataca a la bacteria que causa la enfermedad y no a los demás miembros de las comunidades microbianas benéficas y comensales del huésped. Esto contrasta con la mayoría de los antibióticos, que generalmente tienen efectos colaterales sobre las bacterias comensales además del objetivo patógeno. Se justifica un mayor desarrollo de estos enfoques específicos para el tratamiento de enfermedades para mejorar la capacidad de administración, la potencia y la confiabilidad como alternativas a los antibióticos.

La terapia con bacteriófagos o fagos se encuentra entre las alternativas a los antibióticos más investigadas para el tratamiento de enfermedades. Los virus de fagos infectan bacterias y el uso de fagos para tratar enfermedades bacterianas se ha investigado durante más de un siglo. Hay varios productos terapéuticos con fagos disponibles y en uso en Europa del Este, pero la eficacia variable tiende a evitar que los productos terapéuticos con fagos se comercialicen en los Estados Unidos [8]. Las ventajas de la terapia con fagos incluyen la especificidad para una población bacteriana diana y la eficacia en infecciones tópicas o de las mucosas. Entre las desventajas: la terapia requiere el conocimiento de la bacteria diana y poblaciones suficientemente altas de la bacteria diana, y puede desarrollarse resistencia. Por tanto, sería necesario actualizar el fago terapéutico.

Aunque el tratamiento de enfermedades es el uso más obvio de los antibióticos, se utilizan una gran cantidad de antibióticos para la prevención de enfermedades. En los cerdos, aproximadamente la mitad de todo el uso de antibióticos es para la prevención de enfermedades [9, 10]. La prevención de enfermedades tanto en humanos como en animales ha avanzado gracias a los conocimientos actuales sobre saneamiento y nutrición. Las continuas mejoras en el saneamiento y la nutrición, particularmente en la cría de animales, contribuirán a disminuir el uso de antibióticos. Además de estas intervenciones aparentemente primitivas, los desarrollos moleculares como la vacunación han sido fundamentales para reducir las infecciones bacterianas primarias y secundarias que habrían necesitado el uso de antibióticos. Las vacunas siguen siendo una de las formas más importantes de prevenir infecciones.

Otra intervención prometedora es el uso de inmunoterapéuticos, que son moléculas que estimulan el sistema inmunológico del huésped para prevenir generalmente enfermedades en momentos propensos a infecciones. Un inmunoterapéutico exitoso en la salud humana es el pegfilgrastim, un factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF) que se usa para inducir la producción de neutrófilos en pacientes quimioterapéuticos con recuentos bajos de neutrófilos [11]. Mantener un número adecuado de neutrófilos en la sangre ayuda al sistema inmunológico a prevenir infecciones. También se han explotado inmunoterapias con fines agrícolas con pegbovigrastim, un G-CSF bovino que se administra al ganado antes del parto para estimular el sistema inmunológico y disminuir la incidencia de mastitis. La ventaja de estos inmunoterapéuticos es que generalmente estimulan el sistema inmunológico para prevenir enfermedades infecciosas. La desventaja es que el momento de la entrega debe ser preciso, lo que constituye un desafío potencial para las aplicaciones agrícolas.

Finalmente, el uso de pro, pre o simbióticos para modular la comunidad microbiana intestinal hacia la salud ha demostrado una eficacia inconsistente [12]. Los probióticos son organismos vivos que se alimentan intencionalmente a un huésped y generalmente se conocen como bacterias "buenas", los prebióticos son precursores moleculares para expandir la presencia de la microbiota intestinal "buena" existente de un huésped y los simbióticos son una combinación de ambos. Todos estos “-bióticos” están diseñados para afectar la microbiota intestinal de una manera que mejora la salud. Sin embargo, la comunidad microbiana intestinal de mamíferos es un consorcio complejo de más de 500 especies bacterianas diferentes, y los investigadores actualmente no conocen el mecanismo preciso de cómo cada miembro contribuye a la salud del huésped. Esta falta de comprensión probablemente contribuya a los resultados variables con la modulación de la comunidad microbiana intestinal como una alternativa a los antibióticos. Las investigaciones sobre cómo las bacterias intestinales interactúan entre sí y con sus huéspedes animales es actualmente un área activa de investigación en todo el mundo.

En resumen, las soluciones al problema de la resistencia a los antibióticos son multifacéticas e incluyen la reducción del uso de antibióticos mediante el uso de productos alternativos. Ninguna alternativa reemplazará todos los usos de los antibióticos, porque se necesita una variedad de métodos específicos y generales tanto para prevenir como para tratar la enfermedad. La inmunoterapia, las vacunas y la modulación de la microbiota intestinal podrían estar entre los enfoques más prometedores.

¡Unirse a la conversación!

¡Tuitea esto! A medida que la resistencia a los antibióticos continúa evolucionando, las soluciones son más importantes que nunca. Un vistazo a las alternativas: http://bit.ly/2uAHzZ7

¡Tuitea esto! Ninguna alternativa reemplazará todos los usos de antibióticos para reducir la resistencia a los antibióticos. Aquí hay algunas opciones: http://bit.ly/2uAHzZ7

¡Tuitea esto! Un nuevo artículo de @theNAMedicine identifica varias alternativas a los antibióticos en el tratamiento / prevención de enfermedades: http://bit.ly/2uAHzZ7


Contenido de antibióticos en las vacunas autorizadas para su uso en los Estados Unidos

mg = miligramos ppm = partes por millón ppb = partes por mil millones

Sarampión, paperas, rubéola (MMR®)

Cantidad de neomicina (por dosis): 0.025 mg

Sarampión, paperas, rubéola, varicela (ProQuad®)

Cantidad de neomicina (por dosis): 0,005 mg a & lt 0,016 mg (según los requisitos de almacenamiento)

Vacuna antimeningocócica B (Bexsero®)

Cantidad de kanamicina (por dosis): & lt 0,00001 mg

Varicela [varicela] (Varivax®)

Cantidad de neomicina (por dosis): trazas de cantidades

Rabia (Imovax®, RabAvert®)

Imovax

RabAvert

  • Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 0,001 mg
  • Cantidad Clortetraciclina (por dosis): 0,0002 mg
  • Cantidad de anfotericina B (por dosis): 0,00002 mg

Influenza

Algunas vacunas contra la influenza no contienen antibióticos y otras contienen uno o más de los siguientes:

  • Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 0,00002 mg - 0,000062 mg
  • Cantidad de polimixina B (por dosis): & lt 0.011 mg
  • Kanamicina (por dosis): & lt 0,00003 mg
  • Gentamicina (por dosis): & lt 0,00015 mg

Polio (IPOL®)

  • Cantidad de neomicina (por dosis): 0,000005 mg
  • Cantidad de estreptomicina (por dosis): 0,0002 mg
  • Cantidad de polimixina B (por dosis): 0,000025 mg

Difteria, tétanos, tos ferina, polio (Kinrix®, Pentacel®, Quadracel®)

Kinrix

Pentacel y Quadracel

  • Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 0,000000004 mg
  • Cantidad de polimixina B (por dosis): & lt 0,000000004 mg

Difteria, tétanos, tos ferina, hepatitis B, polio (Pediarix®)

Hepatitis A (Havrix®, Vaqta®)

Havrix

Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 0,00004 mg

Vaqta

Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 10 ppb

Hepatitis A, hepatitis B (Twinrix®)

Cantidad de neomicina (por dosis): & lt 0,00002 mg


Introducción

Staphylococcus aureus (S. aureus) es un patógeno bacteriano oportunista que es responsable de una variedad de enfermedades infecciosas superficiales e invasivas en humanos, que incluyen infección de tejidos blandos, bacteriemia, endocarditis, neumonía, sepsis e infecciones generales de heridas 1. Estas infecciones están asociadas con una morbilidad y mortalidad considerables, tanto en los hospitales como en la comunidad en general, lo que representa un importante desafío para la salud mundial 2. Además, la aparición de cepas farmacorresistentes, como las resistentes a la meticilina S. aureus (MRSA) y resistente a la vancomicina S. aureus (VRSA), hacen que sea cada vez más difícil curar la infección 3.

La inmunoterapia representa una estrategia prometedora para prevenir S. aureus enfermedades infecciosas relacionadas 4,5. Esfuerzos para desarrollar una vacuna eficaz contra S. aureus La infección ha estado en curso, con estudios extensos en curso 6. Una amplia variedad de proteínas de S. aureus se identificaron como antígenos candidatos prometedores, incluidos los polisacáridos capsulares 7, las toxinas secretadas 8 y las proteínas de la membrana 9. En estudios anteriores, informamos de tres proteínas que exhibían inmunidad protectora contra S. aureus infección, incluida una alfa-toxina estafilocócica mutante genéticamente desintoxicada H35L (mHla) 10, una enterotoxina B estafilocócica mutante L45R / Y89A / Y94A (mSEB) 11 y la proteína de transporte de manganeso de tipo salvaje C (MntC) (presentada). La inmunización activa con cualquiera de estas proteínas pudo inducir anticuerpos específicos y respuestas inmunitarias celulares, lo que resultó en una reducción de las cargas bacterianas y la reacción de inflamación, así como en un mejor tiempo y tasa de supervivencia en ratones.

Sin embargo, S. aureus generalmente causa una infección aguda con progresión rápida y el 60% de los pacientes con infecciones invasivas mueren dentro de los 7 días posteriores al cultivo positivo para MRSA 12, lo que indica que la inmunización activa no es la mejor opción para la prevención de tales infecciones agudas. Por el contrario, la inmunización pasiva puede proporcionar una protección inmediata y eficaz, ya que estudios anteriores han demostrado que las respuestas de anticuerpos desempeñan un papel protector importante en la inmunidad específica contra MRSA 13 y la inmunización pasiva con anticuerpos específicos de antígeno puede proporcionar protección parcial contra S. aureus Infecciones 14,15. Por lo tanto, en este estudio, hemos evaluado sistemáticamente la eficacia protectora de la inmunización pasiva con anticuerpos policlonales generados por conejos contra mHla, mSEB y MntC (denominados "SAvac-pcAb") en un modelo de sepsis murina y hemos investigado más a fondo los posibles mecanismos que podrían contribuir a su inmunidad protectora.


Impacto de la RAM en la atención clínica de COVID-19

Los pacientes con COVID-19 pueden recibir terapia antimicrobiana por dos razones principales. Primero, los síntomas de COVID-19 pueden parecerse a la neumonía bacteriana. Los diagnósticos utilizados para distinguir la neumonía viral de la bacteriana pueden resultar ineficaces o tener tiempos de respuesta de horas o días en los que se necesita un tratamiento inmediato. Por ejemplo, las pruebas más rápidas, como los diagnósticos que miden la proteína C reactiva, un biomarcador que se encuentra elevado en las infecciones bacterianas, pero generalmente no en las virales, pueden de hecho aumentar en pacientes con COVID-19 (Sproston y Ashworth, 2018). Como resultado, a muchos pacientes hospitalizados con COVID-19 se les prescribirán antibióticos empíricos, a menudo en ausencia de una confirmación microbiológica del diagnóstico (Langford et al., 2021).

En segundo lugar, los pacientes con COVID-19 pueden adquirir coinfecciones secundarias que requieren tratamiento antimicrobiano. Varias revisiones de evidencia sugieren que las tasas de infección bacteriana secundaria son bajas (& # x0003c20%) (Langford et al., 2020 Lansbury et al., 2020 Rawson et al., 2020b), pero se necesitan más y mejores datos para proporcionar una mejor comprensión de la aparición de coinfecciones y patógenos implicados, junto con el impacto de los factores de riesgo subyacentes del paciente. En muchos de estos estudios, las infecciones secundarias fueron criterios de valoración subsidiarios y, por lo tanto, en el futuro, se deben utilizar definiciones y criterios de diagnóstico estandarizados para realizar un análisis más profundo de los datos microbiológicos, de resistencia y de uso de antimicrobianos, cuando exista una infraestructura de laboratorio de diagnóstico.

La guía de administración local, a menudo basada en datos locales de susceptibilidad a los antimicrobianos cuando están disponibles, influye en la elección del antimicrobiano por parte del médico para sus pacientes. El tratamiento empírico pretende cubrir una amplia gama de organismos sospechosos. Por lo tanto, la RAM influirá en la elección de los antimicrobianos recetados a las personas con COVID-19. Por lo tanto, los médicos se enfrentan al desafío de prioridades en competencia: prescribir un antimicrobiano de espectro suficientemente amplio para garantizar que el organismo sea sensible y, al mismo tiempo, evitar el uso innecesario de antimicrobianos, particularmente los de último recurso, cuando un antimicrobiano de uso más común o de espectro más estrecho sería satisfacer. El tratamiento inadecuado en cualquier dirección se ha asociado con un mayor riesgo de mortalidad (Guti & # x000e9rrez-Guti & # x000e9rrez et al., 2017 Paul et al., 2010).

La preocupación por posibles infecciones con patógenos resistentes podría llevar a la prescripción empírica innecesaria de antimicrobianos de último recurso a pacientes con COVID-19. Por ejemplo, en áreas donde la resistencia a los carbapenémicos es alta, se pueden recomendar antibióticos con perfiles de seguridad menos favorables, como la colistina, como tratamiento de primera línea para las presuntas infecciones por gramnegativos (Torres et al., 2017). Esto puede resultar en eventos adversos más frecuentes y peores resultados clínicos en pacientes con COVID-19. Conversely, if recommendations for empiric treatment are not tailored to the local AMR prevalence, patients with co-infections may receive ineffective treatment which may in turn result in increased mortality and healthcare costs.


Glosario

Actinomycetes: Soil bacteria that produce the majority of currently identified natural product antibiotics. In particular, the genus Streptomyces has historically been a prolific source of antibacterial agents.

Aerobic Bacteria: All aerobic bacteria require oxygen for growth. Microaerophiles require some oxygen for growth, however they are harmed by high concentrations of it.

Anaerobic Bacteria: Bacteria that do not require oxygen for growth. Obligate anaerobes are incapable of growing in oxygenated environments. Aerotolerant anaerobes can grow in oxygenated environments, but are incapable of utilizing oxygen. Facultative anaerobes are capable of utilizing oxygen for growth, but are also capable of surviving in oxygen free environments.

Bactericidal Agent: An agent that is capable of killing bacteria. These can be antiseptics, disinfectants, or antibiotics.

Bacteriostatic Agent: An agent that stops bacteria from reproducing while not harming them otherwise. Unlike bactericidal agents they are not capable of killing bacteria on their own.

Biofilm: A sessile community of microorganisms that adhere to a surface. Some biofilm forming bacteria produce exopolysaccharide sheaths that make them dramatically less susceptible to antibiotics and other environmental toxins.

Center for Disease Control and Prevention (CDC): An agency of the United States Department of Health and Human Services that is in charge of monitoring and maintaining the health safety of its residents in regard to both noncommunicable and communicable disease.

Commensal Bacteria: Bacteria that benefit from their host environment without causing harm to the host. These bacteria are non-pathogenic.

Cytotoxin: Substances that are toxic to cells. They can induce cell death through apoptosis or necrosis or they can simply reduce cell viability.

mifflux Pump: Protein or glycoprotein complexes located in the cell membrane that are responsible for energy-dependent, active transport of toxins out of cells. These structures play a major role in bacterial antibiotic resistance. Bacterial efflux pumps are categorized by five sub-families: Major facilitator superfamily (MFS), ATP-binding cassette superfamily (ABC), small multi-drug resistance family (SMR), resistance-nodulation cell-division superfamily (RND), and multi-antimicrobial extrusion protein family (MATE).

Endotoxin: Toxins that are not secreted by bacteria, but rather are a part of their cellular membrane and are released only upon its degradation. These toxins are most often lipopolysaccharides.

Enterobacterias: A family of gram-negative bacteria that includes many non-pathogenic species as well as many problem pathogens including Klebsiella, Shiegella, Enterobacter, Salmonela, E. coli, y Y. pestis.

Enterotoxin: Protein exotoxins that target the intestines.

Exotoxin: A broad term referring to any toxin that is secreted by the bacteria. Many exotoxins are highly potent and can be potentially lethal to humans.

Food and Drug Administration (FDA): An agency of the United States Department of Health and Human Services that regulates food, drugs, and cosmetic products. One of the duties of the FDA within the context of pharmaceuticals is the approval of new drugs for public consumption.

Gram-negative Bacteria: Bacteria that have a lipopolysaccharide / protein outer cell membrane and an inner cell membrane with a peptidoglycan layer sandwiched between the two. Their outer cell membrane does not retain Gram stain allowing them to be differentiated from gram-positive bacteria.

Gram-positive Bacteria: Bacteria that have a thick peptidoglycan cell wall surrounding their cell membrane which is capable of retaining Gram stain.

Infectious Diseases Society of America (IDSA): An association based in the United States that represents health care professionals and scientists from around the world that specialize in infectious diseases. The society promotes research, education, and initiatives related to this field.

Methylase: Otherwise known as methyltransferases, these enzymes are highly relevant in many aspects of biology and medicine. In the context of antibiotics they are a common bacterial resistance mechanism. Bacteria utilize them to modify drug targets with methyl groups thereby decreasing the affinity of the antibiotic.

Nosocomial Infection: Also referred to as hospital acquired infections (HAIs), these infections occur in hospital associated environments.

Opportunistic Pathogen: A microorganism that is normally commensal, but can become pathogenic in hosts with compromised immune systems.

Penicillin-binding Proteins: A large group of proteins essential for cell wall biogenesis that are all characterized by their ability to irreversibly bind β-lactam antibiotics.

Peptidoglycan: A polymeric saccharide and amino acid structure. In a cross linked form it is the primary constituent of the cell wall of bacteria. Gram positive bacteria have a thick peptidoglycan layer outside of their cell membrane. Gram negative bacteria have a much thinner peptidoglycan layer located between an inner and an outer cell membrane.

Porin: Beta-barrel, transmembrane, transport proteins that allow small to medium sized molecules to pass through cell membranes.

Structure-activity Relationship (SAR): The relationship between the chemical structure of a molecule and its biological activity. Medicinal chemists probe this relationship by manipulating functional groups or even larger portions of a molecule and then observing the changes to biological activity that result.

World Health Organization (WHO): An agency of the United Nations with a focus on international public health. The WHO monitors and advises on all aspects of public health including trends in communicable diseases.

Zoonotic Infection: A disease transmitted from animals to humans. These infections can occur via contact with living animals or through the consumption of foods that are either products of animals or have been contaminated by animals.