Generalidade
Os beta-lactâmicos (ou β-lactâmicos) constituem uma grande família de antibióticos, compreendendo inúmeras moléculas que têm em comum o núcleo central na base de sua estrutura química: l "anel beta-lactama, também conhecido mais simplesmente como beta-lactama.
O anel beta-lactâmico - além de constituir o núcleo central dessa classe de antibióticos - é também o farmacóforo dessas moléculas, ou seja, é o grupo que confere as propriedades antibacterianas típicas desses medicamentos.
Classes de antibióticos beta-lactâmicos
Dentro da grande família de beta-lactâmicos, encontramos quatro classes de antibióticos, o penicilinas, a cefalosporinas, eu carbapenemos e eu monobactamas.
As principais características dessas drogas serão brevemente ilustradas a seguir.
Penicilinas
As penicilinas são antibióticos de origem natural, pois derivam de um fungo (ou seja, um fungo).
Mais precisamente, os progenitores desta classe de antibióticos - os penicilina G (ou benzilpenicilina) e o penicilina V (ou fenoximetilpenicilina) - foram isolados pela primeira vez de culturas de Penicillium notatum (um molde agora conhecido como Penicillium chrysogenum).
A descoberta da penicilina é atribuída a Alexander Fleming que, em 1928, observou como as colônias de Penicillium notatum foram capazes de inibir o crescimento bacteriano.
No entanto, a benzilpenicilina e a fenoximetilpenicilina só foram isoladas dez anos depois por um grupo de químicos britânicos.
A partir desse momento, iniciou-se o grande desenvolvimento das pesquisas na área das penicilinas, na tentativa de encontrar novos compostos cada vez mais seguros e eficazes.
Milhares de novas moléculas foram descobertas e sintetizadas, algumas das quais ainda são usadas na terapia hoje.
As penicilinas são antibióticos com ação bactericida, ou seja, são capazes de matar células bacterianas.
Entre as muitas moléculas pertencentes a esta grande classe, lembramos a ampicilina, amoxicilina, meticilina e oxacilina.
Cefalosporinas
As cefalosporinas - como as penicilinas - também são antibióticos de origem natural.
A molécula considerada a progenitora dessa classe de drogas - a cefalosporina C - foi descoberta pelo médico italiano Giuseppe Brotzu, da Universidade de Cagliari.
Ao longo dos anos, inúmeras cefalosporinas foram desenvolvidas com atividade aumentada em relação ao seu precursor natural, obtendo-se drogas mais eficazes e com espectro de ação mais amplo.
As cefalosporinas também são antibióticos bactericidas.
Cefazolina, cefalexina, cefuroxima, cefaclor, ceftriaxona, ceftazidima, cefixima e cefpodoxima pertencem a esta classe de drogas.
Carbapenêmicos
O progenitor desta classe de drogas é o tienamicina, que foi isolado pela primeira vez de actinomiceto Streptomyces Cattleya.
Foi descoberto que a tienamicina era um composto com "intensa atividade antibacteriana, com amplo espectro de ação" e capaz de inibir alguns tipos de β-lactamases (determinadas enzimas produzidas por algumas espécies bacterianas capazes de hidrolisar beta-lactamas e inativar os antibiótico).
Como a tienamicina se mostrou muito instável e difícil de isolar, foram feitas modificações em sua estrutura, obtendo-se assim um primeiro derivado semissintético mais estável, o imipenem.
Meropenem e ertapenem também pertencem a esta classe de antibióticos.
Os carbapenêmicos são antibióticos com ação bacteriostática, ou seja, não são capazes de matar as células bacterianas, mas inibem seu crescimento.
Monobactami
O único medicamento pertencente a essa classe de antibióticos é o aztreonam.
O aztreonam não é proveniente de compostos naturais, mas é de origem totalmente sintética, possui espectro de ação restrito apenas às bactérias Gram-negativas e também tem a capacidade de inativar alguns tipos de β-lactamases.
Mecanismo de ação
Todos os antibióticos beta-lactâmicos atuam interferindo na síntese da parede celular bacteriana, ou seja, interferem na síntese do peptidoglicano.
O peptidoglicano é um polímero que consiste em cadeias paralelas de carboidratos nitrogenados, unidos por ligações cruzadas entre resíduos de aminoácidos.
Essas ligações são formadas por determinadas enzimas pertencentes à família das peptidases (carboxipeptidases, transpeptidases e endopeptidases).
Os antibióticos beta-lactâmicos ligam-se a essas peptidases evitando a formação das ligações transversais mencionadas anteriormente; dessa forma, áreas fracas são formadas dentro do peptidoglicano que levam à lise e morte da célula bacteriana.
Resistência a antibióticos beta-lactâmicos
Algumas espécies de bactérias são resistentes aos antibióticos beta-lactâmicos porque eles sintetizam determinadas enzimas (le β-lactamase) capazes de hidrolisar o anel beta-lactâmico e, ao fazê-lo, inativam o antibiótico, impedindo-o de exercer sua função.
Para remediar este problema de resistência, antibióticos beta-lactâmicos podem ser administrados junto com outros compostos chamados inibidores de β-lactamase que - como o nome indica - inibem a atividade dessas enzimas.
Exemplos desses inibidores são o "ácido clavulânico que é frequentemente encontrado em associação com a amoxicilina (como, por exemplo, no medicamento Clavulin®), o sulbactam que é encontrado em combinação com ampicilina (como, por exemplo, no medicamento Unasyn®) e o tazobactam que pode ser encontrada em muitos medicamentos em combinação com a piperacilina (como, por exemplo, no medicamento Tazocin®).
No entanto, a resistência aos antibióticos não é causada apenas pela produção de β-lactamase pela bactéria, mas também pode ser causada por outros mecanismos.
Esses mecanismos incluem:
- Alterações na estrutura de alvos de antibióticos;
- Criação e uso de via metabólica diferente da inibida pelo fármaco;
- Modificações da permeabilidade celular ao fármaco, dessa forma, a passagem ou a adesão do antibiótico à membrana celular bacteriana fica prejudicada.
Infelizmente, o fenômeno da resistência aos antibióticos aumentou consideravelmente nos últimos anos, principalmente devido ao abuso e uso indevido que é feito dele.
Portanto, drogas poderosas e eficazes como os beta-lactâmicos estão cada vez mais em perigo de se tornarem inúteis devido ao desenvolvimento contínuo de cepas bacterianas resistentes.
