La primera cefalosporina fue aislada de cepas del hongo Cephalosporium acremonium de una alcantarilla en Cerdeña en 1948 por el científico italiano Giuseppe Brotzu. Él notó que estas cepas producían una sustancia eficaz contra la salmonela, Salmonella typhi, la causa de la fiebre tifoidea, además, el filtrado sin procesar de este hongo curaba infecciones por estafilococo. Del líquido de cultivo del hongo, se obtuvieron 3 antibióticos diferentes, denominados P (contra gram positivos), N (contra gram negativos y positivos) y C (parecido al N pero de menor potencia). La cefalosporina C fue aislada en la Escuela de Patología "Sir William Dunn" de la Universidad de Oxford y una molecula mas eficaz derivada fue comercializada por la compañía Eli Lilly en la década de los sesenta.
Descripción
La estructura química de las cefalosporinas deriva del ácido-7-cefalosporánico que, de la misma forma que la penicilina, tiene un anillo beta-lactámico, y, además, un anillo dihidrotiazínico.
Mecanismo de acción
Las cefalosporinas actúan de la misma manera que las penicilinas: interfiriendo en la síntesis de peptidoglucano de la pared celular bacteriana, e inhibiendo la transpeptidación final, necesaria para la reticulación. Esto genera un efecto bactericida.
Específicamente, estos medicamentos se ligan de manera covalente e inhiben las enzimas traspeptidasas que participan en el último paso de la formación del peptidoglicano rígido; este componente es especialmente importante en la pared celular de las bacterias gram positivas.
Las enzimas transpeptidasas de la membrana citoplasmática bacteriana que son sensibles a los agentes beta-lactámicos, son llamadas proteínas ligadoras de penicilinas. Esas proteínas varían en las distintas bacterias. Algunas de ellas también funcionan como enzimas hidrolíticas beta-lactámicas.
Comprendiendo el mecanismo de acción pueden, también, entenderse los principales procesos que confieren resistencia bacteriana a estas drogas:
1-Producción de beta-lactamasas: capaces de acetilar el anillo betalactámico e inactivan la droga. Existen al menos 3 clases de beta-lactamasas. El proceso se transmite mediante plásmidos; las bacterias gram-negativas tienen una mayor variedad de beta-lactamasas, que pueden ser producidas por rutas directas desde los cromosomas. Los gram-negativos y los estafilococos son ejemplos bien conocidos de este tipo de resistencia. Las cefalosporinas son más estables que las penicilinas a la acción de las beta-lactamasas.
2-Proteínas ligadoras de penicilinas alteradas, y por esto no pueden ligarse los antimicrobianos. Este mecanismo es responsable, entre otros, de la resistencia de S. aureus a la meticilina, del aumento reciente de la resistencia de S. pneumoniae, y de la incapacidad de las cefalosporinas para inhibir a los enterocos.
3-Incapacidad del agente terapéutico de alcanzar la proteína ligadora de penicilina específica: se da por cambios en proteínas llamadas porinas, que permiten el paso del beta-lactámico a través de la membrana lipídica exterior. Este mecanismo es principalmente importante en las bacterias gram-negativas.
Sobre las generaciones
El núcleo de la cefalosporina se puede modificar para ganar diversas características. Las cefalosporinas son agrupadas en "generaciones" por sus características antimicrobianas. Las primeras cefalosporinas fueron agrupadas en la "primera generación" mientras que más adelante, cefalosporinas de espectro extendido fueron clasificadas como cefalosporinas de segunda generación. Cada nueva generación de cefalosporinas tiene más potencia frente a bacterias gram-negativas, características antimicrobianas perceptiblemente mayores que la generación precedente; actualmente se diferencian cuatro generaciones de cefalosporinas. Cabe destacar que las cefalosporinas de primera generacion tienen mayor espectro de acción ante estafilococo y estreptococo que las generaciones más recientes.
Hay un cierto desacuerdo sobre la definición de generaciones. La cuarta generación de cefalosporinas todavía no es reconocida en Japón, siendo incluidas en la tercera generación. Cefaclor se clasifica como cefalosporina de la primera generación; y el cefbuperazone, el cefminox y cefotetan se clasifican como cefalosporinas de la segunda generación en Japón. Cefbuperazone, el cefminox, y cefotetan se clasifican como cefalosporinas de la segunda generación. Cefmetazole y el cefoxitin se clasifican como cefalosporinas de la tercera generación.
Flomoxef, latamoxef está en una nueva clase de oxacefamos.
De forma general:
Cefalosporinas de 1ª generación = Actividad predominante cocos grampositivos
Cefalosporinas antipseudomonales de 3ª generación
entre las mas importantes:
ceftazidima/ceftazidime (Cefortime®, Ceptaz®, Fortaz®, Fortum®, Glazidim®, Kefadim®, Modacin®, Tazicef®, Tazidime®, Tanicef®)
cefpiramide (Suncefal®)
cefsulodin (Pseudocef®, Pseudomonil®, in®, Tilmapor®)
Cefalosporinas antipseudomonal de 4ª generación
cefepime (Maxipime®), cefoselis sulfato de (Wincef®), cefozopran (Firstcin®), cefpirome (Broact®, Cefrom®, Keiten®), Cefluprenam
Las siguientes cefalosporinas estan listados como innovadoras, incluso no se le ha designado una clasificacion especifica:
cefaclomezine
cefaloram
cefaparole
cefcanel y cefcanel daloxate
cefdaloxime
cefedrolor
cefempidone
cefetrizole
cefivitril
cefmatilen
cefmepidium
cefovecin
cefoxazole/cephoxazole
cefrotil
cefsumide
ceftioxide
cefuracetime
