La Penicilina

Introducción

La penicilina es un antibiótico que mata
bacterias e impide que éstas continúen con su
crecimiento, sin embargo, sólo tiene el poder de combatir
a aquellos microorganismos patógenos que se encuentran en
crecimiento y multiplicación, y no a esos que aún
se encuentran en estado latente. Es capaz de combatir
efectivamente a las bacterias responsables de causar numerosas
enfermedades, entre las que podemos encontrar los neumococos, los
estreptococos, los gonococos, los meningococos, y la espiroqueta.
La Penicilina un gran descubrimiento para la humanidad, y en esta
redacción te explicaremos sus
características.

¿Qué es la
Penicilina?

Son antibióticos del grupo de
los betalactámicos empleados profusamente en el
tratamiento de infecciones provocadas
porbacterias sensibles. La mayoría de estas son
derivados del ácido 6-aminopenicilánico,
difiriendo entre sí según la sustitución en
la cadena lateral de su grupo amino.
La penicilina G fue el primer antibiótico empleado
ampliamente en medicina; su descubrimiento ha sido atribuido
a Alexander Fleming en 1928, quien junto con los
científicos Ernst Boris Chain y Howard
Walter Florey, que crearon un método para producir en masa
el fármaco, obtuvo el Premio Nobel en
Fisiología o Medicina en 1945.

Además de sus propiedades antibacterianas, la
penicilina es un efectivo antídoto contra los
efectos del envenenamiento por a-amanitina, uno de
los aminoácidos tóxicos de
los hongos del género Amanita.

Alexander
Fleming

Fue
un científico escocés famoso por
descubrir la enzima antimicrobiana llamada lisozima.
También fue el primero en observar los efectos
del antibiótico de la penicilina. Los dos
descubrimientos de Fleming ocurrieron en los años veinte y
aunque fueron accidentales demuestran la gran capacidad de
observación e intuición de este médico
escocés.

Fleming trabajó con el hongo durante un tiempo
pero la obtención y purificación de la penicilina
resultaron difíciles y más apropiadas para los
químicos. La comunidad científica creyó que
la penicilina sólo sería útil para tratar
infecciones banales y por ello no le prestó
atención.Sin embargo, el antibiótico
despertó el interés de los investigadores
estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, quienes
intentaban emular a la medicina militar alemana la cual
disponía de las sulfamidas. Por sus
descubrimientos, Fleming compartió el Premio Nobel de
Medicina en 1945 junto a Ernst Boris
Chainy Howard Walter Florey.

Su descubrimiento de la penicilina significó un
cambio drástico para la medicina moderna iniciando la
llamada "Era de los antibióticos", otros investigadores
posteriores aportaron nuevos antibióticos, como
la estreptomicina utilizada para el tratamiento de
la tuberculosis, salvando millones de
vidas. 

Historia de la
penicilina

Desde el siglo VIII por lo menos, los
médicos árabes curaban infecciones untando
las heridas con una pasta blanca que se formaba en
los arneses decuero con que se ensillaban
los burros de carga. A lo largo del siglo
XVII algunos farmacólogos y
herboristas ingleses, como John Parkington, incluyeron
el tratamiento con hongos en los registros
de farmacia.

A finales del siglo XIX, Henle suscita en
su discípulo Robert Koch, en laUniversidad de
Gotinga, el interés por los trabajos de Agostino
Bassi y Casimir Davaine, que le llevaría a
investigar a los microorganismos como agentes causales
de las enfermedades. Esto le conduciría
en 1876 a descubrir que Bacillus
anthracis era el agente causal específico
del carbunco, en la línea de la teoría
microbiana de la enfermedad, y a enunciar sus
célebres postulados.Finalmente,
en 1909 consiguió sintetizar un compuesto, el
numero 606, más tarde conocido como salvarsán,
que se mostró eficaz contra lasífilis.

El descubrimiento de la penicilina según Fleming
ocurrió en la mañana del viernes 28 de
septiembre de 1928.

Estructura
química

Las penicilinas pertenecen a una familia de compuestos
químicos con una estructura química peculiar que le
confiere una actividad característica contra un grupo
determinado de bacterias. La mayoría de las
penicilinas poseen como núcleo químico el
anillo 6-aminopenicilánico y difieren entre
sí según lacadena lateral anclada a
su grupo amino.A pesar de que existen diferentes variantes,
la estructura química esencial de la penicilina fue
descubierta por Dorothy Crowfoot
Hodgkin entre 1942 y 1945.

El núcleo 6-aminopenicilánico consta, a su
vez, de un anillo enlazado a un anillo
ß-lactámico; este último, aparentemente
esencial para la actividad antimicrobiana del compuesto, es
hidrolizado mediante penicilinasas  por las bacterias
resistentes a penicilinas.

Clasificación

Se clasifican en dos grupos, naturales y
semisintéticas, y en cada uno de ellos hay compuestos
relativamente resistentes al jugo gástrico y por
lo tanto se pueden administrar por vía oral, por ejemplo,
la penicilina V, la dicloxacilina y la
amoxicilina.

Las penicilinas naturales son aquellas generadas sin
intervención biotecnológica. Entre ellas destacan
la bencilpenicilina, como producto final de interés
terapéutico, y los intermediarios aislables como la
isopenicilina N. Las biosintéticas, en cambio, se producen
mediante adición de determinados compuestos en el medio de
cultivo del biorreactor empleado durante su
producción, es decir, sin que tenga lugar un aislamiento y
una modificación química ex vivo.

Las penicilinas semisintéticas son
aquellas generadas mediante el aislamiento de un intermediario
estable durante una producción microbiológica
industrial (fermentación en biorreactores) continuada
por la modificación química o enzimática del
compuesto aislado. Se dividen según su acción
antibacteriana en cinco grupos: resistentes a B-lactamasas,
aminopenicilinas, antipseudomonas, amidinopenicilinas y
resistentes a B-lactamasas.

Penicilina
semisintéticas.

Mecanismo de
acción

La acción de la penicilina, y en
general de los B-lactámicos, se desarrolla
fundamentalmente en la última fase de la síntesis
del peptidoglicano de la pared celular, uniéndose a una
enzima transpeptidasa llamada proteínafijadora
de penicilina, responsable de producir una serie
de enlaces cruzados entre las cadenas
de péptidos. La formación de estos enlaces o
puentes es la que confiere, precisamente, la mayor rigidez a la
pared bacteriana.

La penicilina, como el resto de los
B-lactámicos, ejerce una
acción bactericida por alterar la pared
celular bacteriana, estructura que no existe en
las células humanas. La pared bacteriana se encuentra
por fuera de la membrana plasmática y confiere a
las bacterias la resistencia necesaria para soportar,
sin romperse, la elevada presión
osmótica que existe en su interior. Además, la
pared bacteriana es indispensable para:

• La división celular
  bacteriana.

• Los procesos de transporte de sustancias a
  los que limita por sus características de
  permeabilidad.

• Capacidad patógena y antigénica de las
  bacterias, ya que
  contienen endotoxinas bacterianas.

Reacciones

La penicilina y sus derivados son las causas más
frecuentes de reacciones dependientes de la inmunoglobulina
E. Hay diversos tipos de reacciones, algunas de ellas fatales, en
personas a las que se administró penicilina.El dolor y la
inflamación del sitio de inyección son
también frecuentes en las penicilinas administradas por
vía parenteral. Entre las reacciones adversas más
comunes están:reacción
de hipersensibilidad o alérgica, trastornos
gastrointestinales, el más frecuente es la diarrea,
puede también
provocar náuseas y vómitos,
infecciones adicionales, incluyendo candidiasis.

La penicilina puede ser tomada durante
la lactancia, sin embargo, pequeñas cantidades del
antibiótico pueden pasar a la leche materna y causar en la
lactante indigestión, diarrea o reacciones
alérgicas.

Entre los peligros más graves están las
reacciones anafilácticas, que en otras palabras se trata
de una fuerte y peligrosa reacción alérgica a este
antibiótico. Si se manifiesta este tipo de alergia a la
penicilina, es muy probable que el paciente tenga reacciones
similares con todo el conjunto de fármacos de este
tipo.

Debido a las graves consecuencias de esta
alergia es de suma importancia que aquellas personas que padezcan
de esta condición porten siempre algún tipo de
identificación que indique que son alérgicos a la
penicilina.

Alergias por la penicilina.

Resistencia a la
penicilina.

El uso, muchas veces indiscriminado, de
estos fármacos ante el temor de una complicación
y/o riesgo de muerte del paciente, casi siempre sin el amparo del
conocimiento del agente causal de la infección y su
comportamiento ante el tratamiento aplicado, provoca tal efecto
sobre los microorganismos que los lleva a desarrollar una
resistencia mayor. Este serio problema ha inducido a varios
países a instalar políticas de uso racional de los
antibióticos, basadas en el conocimiento de los
parámetros farmacodinámicos y microbiológicos de
estos fármacos y respaldadas por la
realización de pruebas de laboratorio que permitan una
verdadera evaluación de la infección y del
tratamiento que debe ser aplicado.

Se ha determinado que la mala
evolución de ciertas enfermedades causadas por organismos
con susceptibilidad disminuida a la penicilina, como la
neumonía neumológica invasiva en niños,
tiende a ser independiente de la susceptibilidad a la penicilina
del microorganismo.Sin embargo, como la resistencia a la
penicilina y otros antibióticos continúa en
aumento, se ha estimulado el interés en nuevos
medicamentos con propiedades bactericidas en contra de organismos
resistentes, drogas como las quinolonas, cuyo blanco son las
enzimas ADN girasa de bacterias Gram negativas
y topoisomerasa tipo IV de bacterias Gram
positivas.

Unidades

La acción de la penicilina G se definió
inicialmente en unidades. Por ejemplo, la penicilina G
sódica cristalina contiene aproximadamente
1600 unidades/mg. Las penicilinas semi-sintéticas se
prescriben por peso en vez de hacerlo por unidades.
La concentración inhibitoria mínima
(CIM) de cualquier penicilina, por lo general viene dado en
gr/ml. La mayoría de las penicilinas se dispensan en forma
de sales de sodio o potasio del ácido libre.
La penicilina G potásica contiene aproximadamente
1,7 mEq de K por cada millón de unidades de
penicilina. Las sales de penicilina en forma cristalina seca se
conservan estables por períodos largos de tiempo, llegando
varios años a 4 °C.

Las soluciones preparadas pierden su actividad con
rapidez, unas 24 horas a 20 °C, por lo que cada
solución debe ser preparada justo antes de su
administración.

Distintos tamaños y unidades de
penicilinas.

Uso en
clínica

El tratamiento inicial de
una bacteriemia (presencia de bacterias en sangre que
ocasiona fiebre alta, confusión, estupor y
muerte en apenas 12 horas), se lleva a cabo con la
administración de penicilinas semisintéticas como
la nafcilina o la metacilina intravenosas, si
el paciente no es alérgico o la infección es
causada por bacterias sensibles.

La penicilina es indicada, por ejemplo, en pacientes
embarazadas, a término o no, como medida
profiláctica cuando se sospecha en ellas un alto riesgo de
infección por el estreptococo del grupo B.

La penicilina dio comienzo a la era de los
antibióticos, trayendo la cura de enfermedades comunes
como la tuberculosis y la sífilis, haciendo
que las intervenciones quirúrgicas fuesen menos
arriesgadas y que la medicina de las infecciones fuese más
confiable. 

Aunque la prevención, las vacunas y otras medidas
epidemiológicas trajeron la erradicación de ciertas
enfermedades, la penicilina por si sola ha salvado más
vidas desde su introducción al mercado que ningún
otro medicamento. Pero el mal uso de la penicilina ha
traído, a su vez, resistencias en organismos
fulminantes.

Es importante saber el tratamiento y uso
adecuado de las penicilinas, según indicaciones
medicas.

Farmacología

La penicilina se absorbe rápidamente tanto con la
administración intramuscular como subcutánea. Los
niveles sanguíneos seguidos de la administración
parenteral son elevados pero
transitorios.  La vida media sérica es
corta, aproximadamente 30 minutos para penicilina G y 60 minutos
para penicilinas de amplio espectro. Las dosis deben ser
reconsideradas en pacientes con insuficiencia renal o que
estén tomando otros fármacos como
el probenecid, usado en pacientes que requieran
concentraciones particularmente elevadas de
penicilina.

En pacientes con disfunción renal severa son
necesarios ajustes en las dosis diarias para prevenir niveles
excesivos y toxicidad consecuente.

Conclusión

Pues la penicilina es un gran descubrimiento para la
farmacología, para nuestra salud, para un gran uso de la
humanidad, descubierta por Alexander Fleming y hasta la
actualidad se han mostrado avances y mejoras entorno a la salud
del mundo. Gracias a ella la farmacología se ha mostrado
con más fuerza y un gran desempeño en
mejoras.

La penicilina fue el primer antibiótico
empleado ampliamente en medicina; su descubrimiento ha sido
atribuido a Alexander F. junto con Ernst Boris
C. y Howard Walter.

Autor:

Miguel Angel Nuñez Salas