Antibióticos são substâncias químicas produzidas por microrganismos ou sintetizadas quimicamente que inibem o crescimento ou matam bactérias. São um pilar da medicina moderna, usados para tratar infecções bacterianas ao direcionar estruturas ou funções bacterianas específicas sem prejudicar o hospedeiro.

Mecanismos de ação dos antibióticos

Os antibióticos atuam interferindo em processos bacterianos vitais. Os principais mecanismos incluem:

1. Inibição da síntese da parede celular

A parede celular bacteriana, composta principalmente por peptidoglicano, é essencial para manter a forma e integridade celular. Antibióticos que atingem este processo impedem a formação de uma parede celular funcional, levando à lise celular devido à pressão osmótica.

• Beta-lactâmicos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos): Ligam-se às proteínas ligadoras de penicilina (PBPs), inibindo a ligação cruzada do peptidoglicano.
• Glicopeptídeos (ex.: vancomicina): Ligam-se a resíduos D-alanil-D-alanina, bloqueando a incorporação na parede celular.
• Bacitracina: Interfere no transporte de subunidades de peptidoglicano através da membrana.

2. Disrupção da membrana citoplasmática

Alguns antibióticos perturbam a permeabilidade seletiva da membrana celular bacteriana, causando vazamento e morte celular.

• Polimixinas (polimixina B, colistina): Ligam-se aos lipídios da membrana em bactérias Gram-negativas, rompendo sua integridade.

3. Inibição da síntese de proteínas

As bactérias sintetizam proteínas usando ribossomos 70S, compostos por subunidades 30S e 50S, diferentes dos ribossomos eucarióticos, permitindo direcionamento seletivo.

• Inibidores da subunidade 30S:
  • Aminoglicosídeos (ex.: gentamicina): Ligam-se ao 16S rRNA, causando leitura incorreta do mRNA (bactericida).
  • Tetraciclinas: Bloqueiam a ligação do tRNA, impedindo a elongação (bacteriostático).
• Inibidores da subunidade 50S:
  • Macrolídeos (ex.: eritromicina), lincosamidas, cloranfenicol, oxazolidinonas (ex.: linezolida): Inibem a elongação ou a formação do complexo ribossômico (bacteriostático).

4. Inibição da síntese de ácidos nucleicos

Os antibióticos podem direcionar a replicação do DNA bacteriano ou a transcrição do RNA.

• Fluoroquinolonas: Inibem a DNA girase e a topoisomerase IV.
• Rifamicinas: Ligam-se à RNA polimerase, bloqueando a síntese de RNA.

5. Atividade antimetabólica

Alguns antibióticos inibem vias metabólicas bacterianas essenciais.

• Sulfonamidas e trimetoprim: Inibem a síntese de ácido fólico.
• Isoniazida: Direcionada à síntese de ácido micólico em micobactérias.

Classificação com base na ação bactericida vs. bacteriostática

Antibióticos bactericidas matam diretamente as bactérias (ex.: beta-lactâmicos, aminoglicosídeos, fluoroquinolonas).

Antibióticos bacteriostáticos inibem o crescimento bacteriano, permitindo a eliminação pelo sistema imunológico (ex.: tetraciclinas, macrolídeos).