1. Penetración de la bicapa lipídica:** Ciertos antibióticos, como las polimixinas y algunos macrólidos, poseen un carácter lipófilo que les permite difundirse directamente a través de la bicapa lipídica de la MO. Estos antibióticos alteran la integridad de la MO, lo que provoca la fuga del contenido celular y, en última instancia, la muerte celular.
2. Canales de porina:** Las porinas son proteínas integrales de membrana que forman canales hidrófilos en la MO, permitiendo el paso de moléculas pequeñas. Algunos antibióticos, como los betalactámicos (penicilinas y cefalosporinas), carbapenémicos y monobactámicos, aprovechan las porinas para ingresar al espacio periplásmico entre la MO y la membrana citoplasmática.
3. Bombas de expulsión:** Las bacterias gramnegativas poseen bombas de expulsión, que son complejos proteicos que transportan activamente los antibióticos fuera de la célula. Estas bombas pueden dificultar la acumulación intracelular de antibióticos y reducir su eficacia. Ciertos antibióticos, como las fluoroquinolonas, están diseñados específicamente para inhibir las bombas de eflujo, mejorando su concentración intracelular.
4. Vesículas de membrana externa (OMV):** Las OMV son pequeñas vesículas unidas a una membrana liberadas por bacterias gramnegativas. Algunos antibióticos pueden encapsularse dentro de las OMV y posteriormente administrarse a la célula bacteriana. Este mecanismo de caballo de Troya evita la barrera OM y facilita la entrada de antibióticos al citoplasma.
5. Permeabilidad de la membrana externa:** Ciertos antibióticos, como los aminoglucósidos, pueden permeabilizar la OM al interactuar con los lipopolisacáridos (LPS) y otros componentes de la OM. Esta alteración de la OM facilita la entrada de aminoglucósidos al espacio periplásmico y, finalmente, al citoplasma.
6. Sinergia entre antibióticos:** Algunos antibióticos pueden actuar sinérgicamente para mejorar la penetración de entre sí a través del OM. Por ejemplo, la coadministración de betalactámicos con inhibidores de betalactamasa (p. ej., ácido clavulánico, tazobactam) puede superar la resistencia a las betalactamasas y mejorar la eficacia de los betalactámicos contra bacterias gramnegativas.
En conclusión, los antibióticos emplean varios mecanismos para superar los desafíos que presenta la pared celular de las bacterias Gram-negativas. Comprender estos mecanismos es fundamental para diseñar nuevos antibióticos que puedan atacar eficazmente a los patógenos gramnegativos y combatir la resistencia a los antimicrobianos.
