Antibióticos que actúan sobre la membrana plasmática

Gracias a los antibióticos estas infeccciones que en principio parecian intratables se volvieron -en mayor o menor grado- curables.

Un antibiótico es una sustancia química producida por un microorganismo (y en algunos casos tambien por algunas plantas) que inhibe el crecimiento de otros microorganismos o sencillamente los mata. Se dice que un microorganismo es clínicamente efectivo cuando además de inhibir el crecimiento microbiano o matar en cuestión al organismo diana, no causa toxicidad al ser humano. Es por esto que los antibióticos de mayor interés son los que aprovechan las diferencias de estructurales moleculares que existen entre las células humanas y las bacterianas. Estamos hablando de sustancias con gran especificidad y muy útiles en la investigación médica e industria farmacéutica a pesar de que tan sólo el 1% de estas sustancias tiene valor práctico para estas disciplinas.

Los antibióticos son generalemente sustancias de bajo peso molecular que pueden contener un único átomo de carbono e hidrógeno pero tambien otros elementos como nitrógeno (N), oxígeno (O), etc.

Pueden clasificarse según distintos parámetros dependiendo de la característica que nos interese recalcar, pero a efectos prácticos, en este texto las voy a describir atendiendo a una clasificación en función de las proteínas diana sobre las que actúan. De este modo, se distinguen:

• Antibióticos que actúan sobre la membrana plasmática
• Antibióticos que actúan inhibiendo la síntesis de la pared celular
• Antibióticos que actúan inhibiendo la síntesis de ácidos nucléicos (ADN y ARN)
• Antibióticos que actúan inhibiendo la síntesis de proteínas.

Esta entrada está dedicada exclusivamente a los antibióticos que actúan sobre la membrana plasmática -dejando el resto para futuras entradas-. En este grupo se encuentran los antibióticos menos selectivos, esto es debido a que la membrana plasmática de los seres vivos tiene una estructura muy similar en todos ellos: una bicapa lipídica con unas proteínas adheridas o insertadas en ella que son específicas de cada organismo.

Como has podido leer líneas arriba, los antibióticos de membrana son muy poco específicos y en consecuencia son altamente tóxicos, característica que les resta interés médico. Estos antibióticos pueden actuar de dos maneras: alterando la estructura de la membrana plasmática (ataque estructural) o bien, alterando la funcionalidad de la membrana (ataque funcional).

Las polimixinas, por ejemplo, consuman un ataque estructural; desorganizan la membrana.

Hay diversos métodos para comprobar en un laboratorio cuan eficiente es un antibiótico, entre ellos están por ejemplo, los marcajes con isótopos radiactivos o la comprobación por liposomas ( vesículas lipídicas artificiales que se fusionan con la membrana). Los liposomas suelen fabricarse con fosfatidil etanolamina y lecitina.

Otro antibiótico que actúa sobre la estructura de la membrana es la nistatina. La nistatina es un polímero con dos regiones. Una constituída por dobles enlaces conjugados y de carácter hidrófoba y otra región que cuenta con grupos -OH y que es hidrofílica. Cuando la nistatina alcanza la membrana, forma una estructura en forma de estrella (con la parte hidrófila en el centro y la hidrófoba en los extremos) que abre un poro no selectivo en la membrana plasmática. Es importante mencionar que la nistatina sólo actúa sobre membranas que no tiene esteroles, por lo que no tiene efecto sobre las bacterias a excepción de micoplasmas y hongos.

Llegado a este punto has visto un antibiótico que desorganiza las membranas (polimixina) y otro que abre poros no selectivos (nistatina). Por último, voy a mencionar los antibióticos conocidos como ionóforos, que son aquellos que permiten el paso de iones por la membrana.

Los antibióticos ionóforos pueden organizarse en torno a dos grupos: el grupo de los ionóforos estacionarios (no se mueven una vez instalados en la membrana) y el grupo de los ionóforos móviles. Los primeros tienen forma de muelle y atraviesan la membrana plasmática formando un canal por el que pasan los iones rompiendo el gradiente de la membrana plasmática. Son específicos para membranas con ergoesterol. Los ionóforos móviles, por el contrario, pueden desplazarse libremente por la membrana gracias a su estructura cíclica. Un ejemplo de antibiótico ionóforo móvil es la valinomicina.

Ya para terminar con los antibióticos que actúan sobre la membrana aclarar que “carecen de interés” para la medicina debido a que son totalmente inespecíficos.

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