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Penicilina

Penincilina
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Vía de administraciónInyectado u Oral

Penicilinas. Son antibióticos del grupo de los betalactámicos, empleado en el tratamiento de infecciones provocadas por bacterias sensibles. La mayoría de las penicilinas son derivados del ácido 6-aminopenicilánico, difiriendo entre sí según la sustitución en la cadena lateral de su grupo amino.

Historia

El descubrimiento de la penicilina se atribuye al científico escocés Alexander Fleming, quien contó que el descubrimiento ocurrió la mañana del viernes 28 de septiembre de 1928, cuando estaba estudiando cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus en el sótano del laboratorio del Hospital St. Mary en Londres, ahora parte del Imperial College.

Observó que cuando se contaminaban las placas de cultivo con un hongo filamentoso del género Penicillium (Penicillium notatum), este inhibía el crecimiento de las bacterias que se encontraban alrededor de donde el hongo había crecido. Concluyó que la reacción fue debida a la producción de una toxina por parte de Penicillium, a la cual llamó penicilina.

Inicialmente Fleming expresó optimismo en que sirviese como desinfectante, teniendo una alta potencia con mínima toxicidad en comparación con los antisépticos disponibles en esa época. Fleming también le halló valor en el laboratorio microbiológico para facilitar el aislamiento de Haemophilus influenzae, entonces conocido como Bacillus influenzae.

Después de varios experimentos, Fleming se convenció de que el antibiótico no podía durar mucho tiempo en el cuerpo humano como para matar bacterias patógenas, aunque intentó purificarlo hasta 1940. Su producción para uso médico se le atribuye al científico australiano Howard Walter Florey.

Efectos indeseables

Varias reacciones, algunas de ellas fatales han ocurrido en personas que tomaron penicilina. La penicilina y sus derivados son las causas más frecuentes de reacciones dependientes de la inmunoglobulina E (IgE), aunque pueden también producirse inmunoglobulinas G y M.

Las reacciones adversas a la penicilina ocurren en ≥1% de los pacientes. Aunque la alergía a la penicilina es la forma más frecuente de alergía reportada en medicina, menos del 20% de las personas que creen ser alérgicos verdaderamente lo son. Las reacciones adversas más comunes incluyen:

  • Reacción de hipersensibilidad o alérgica: Es el efecto adverso más importante. Puede ser inmediata (2-30 minutos), acelerada (1-72 horas) o tardía (más de 72 horas). La gravedad es variable: desde simples erupciones cutáneas pasajeras (urticaria o angioedema) hasta shock anafiláctico, el cual ocurre en el 0,2% y provoca la muerte en el 0,001% de los casos. Al revisar las historias clínicas, se puede establecer que existe hasta un 50% de la población alérgica a la penincilina. Muchos de estos eventos son crisis vasovagales provocados por el intenso dolor de la inyección intramuscular.
  • Trastornos gastrointestinales: El más frecuente es la diarrea, ya que la penicilina elimina la flora intestinal. Puede también provocar náuseas y vómitos.
  • Infecciones adicionales, incluyendo candidiasis.

Los efectos secundarios menos frecuentes ocurren en 0,1-1% de los pacientes e incluyen:

  • Aumento reversible de enzimas aminotransferasas, que suele pasar inadvertido.
  • Trastornos hematológicos: Anemia, neutropenia y trombocitopenia. La penicilina puede estimular la producción de anticuerpos, principalmente IgG e IgM, los cuales causan lesiones en las células sanguíneas, ocasionando estos trastornos hematológicos.
  • Hipopotasemia: Poco frecuente.
  • Nefritis intersticial.
  • Encefalopatía: Que cursa con mioclonías, convulsiones crónicas y tónico-clónicas de extremidades que pueden acompañarse de somnolencia, estupor y coma. La encefalopatía es más frecuente en pacientes con insuficiencia renal.

El dolor y la inflamación del sitio de inyección son también frecuentes en las penicilina administradas por vía parenteral, como la benzilpenicilina. Ocasionalmente se ha reportado que las penicilina, así como otros fármacos, pueden causar necrósis epidérmica tóxica, pénfigo y eritema multiforme.

Los pacientes con fibrosis quística tienen mayor probabilidad de sufrir reacciones adversas a la penicilinay sus derivados. La penicilina no ha causado defectos de nacimiento por lo que con frecuencia es recetado a mujeres embarazadas. Las penicilina pueden curzar la barrera placentaria y solo deben ser usadas en el embarazo cuando sea absolutamente necesario y recomendado bajo supervisión médica. La penicilina puede ser tomada durante la lactancia, sin embargo, pequeñas cantidades del antibiótico pueden pasar a la leche materna y causar en el lactante indigestión, diarrea o reacciones alérgicas.

Fabricación industrial

La fabricación de penicilina es un ejemplo del proceso típico de obtención de antibióticos. El hongo utilizado industrialmente pertenece al grupo del Penicillum chrysogenum y es particularmente activo sobre el estafilococo, estreptococo y neumococo, así como sobre la mayor parte de los microorganismos gran positivos, presentando escasa acción sobre los gram negativos.

A la penicilina producida comercialmente se la llama penicilina G (bencil penicilina), aunque el mismo hongo produce varios tipos más. Estos compuestos son ácidos fuertes muy inestables, razón por la que los productos que se encuentran en el mercado son las sales de sodio de calcio, de aluminio, de potasio o de procaina.

Obtención de penincilina por fermentación sumergida

El inoculum o "simiente" para las grandes cubas de fermentación de 20.000 a 115.000 litros de capacidad se prepara por el desarrollo de un cultivo madre del hongo a partir de esporas liofilizadas que se encuentran en un sustrato de agar nutritivo. Varios litros del medio de cultivo, generalmente constituyendo del 5 al 10 % del contenido total, se preparan en una serie de depósitos de siembra y servirán para sembrar una gran cuba de fermentación.

Las cuatro fases principales de la fabricación de la penicilina son:

  • Fermentación.
  • Separación del micelio del caldo fermentado y extracción de la penicilina por medio de disolventes.
  • Purificación con disolventes y formación de la sal sodica de la penicilina.
  • Ensayos de control, almacenamiento y venta.

El caldo de cultivo para la fermentación se obtiene por infusión acuosa de maíz, añadiendo de un 2 a un 3 % de lactosa, y también se adicionan compuestos inorgánicos conteniendo hidrogeno, oxígeno, fósforo, azufre, potasio, magnesio, nitrógeno y trazas de hierro, cobre y zinc. La adición de ciertos compuestos que favorecen el crecimiento del hongo debe evitarse, ya que podrían ser tolerados al administrar el producto, ni su eliminación seria económica. Después de ajustar el pH a 4,5-5,0, el medio de cultivo se pasa al fermentador, que esta equipado con un agitador vertical, con un sistema de introducción de aire esterilizado por filtración y con serpentines para mantener la temperatura deseada.

El hongo se introduce por medio de conducciones estériles y con ayuda de aire a presión. Durante el crecimiento el medio se esteriliza con vapor a presión, y la temperatura se mantiene entre 23 y 25 ºC. El aire estéril permite el crecimiento del hongo aerobio, y la agitación facilita su uniforme distribución en el seno del liquido. Se requiere un volumen de aire por minuto y por volumen de medio de cultivo. El proceso se controla intervalos que oscilan entre 3 y 6 horas; al cabo de unas 50 a 90 horas el crecimiento se va haciendo mas lento, lo que indica que el hongo se ha desarrollado por completo. La masa se enfría a 5 ºC. a causa de la inestabilidad de la penincilina a la temperatura ambiente, y se separa el micelio en un filtro de tambor rotatorio.

En el procedimiento antiguo, la penicilina se extraía del filtrado por adsorción sobre carbón vegetal. Se eluía con acetato de amilo, una vez concentrado el eluido se enfriaba a 0 ºC y se acidificaba hasta pH 2,0 con un ácido orgánico. En el proceso de extracción por disolvente, se omite el paso de adsorción con carbón activo y el liquido filtrado (llamado "Beer") se ajusta a pH 2,5 con Ácido Fosfórico en la misma conducción. Se efectúa una extracción continua a contracorriente con acetato de amilo y luego con cloroformo, concentrándose en sucesivos extractores centrífugos tipo Podbielniak, y el liquido final se trata con tampón de fosfato y bicarbonato sódico para formar la Sal sódica. Este producto se esteriliza por filtración y se elimina asépticamente 98 del Agua y demás disolventes por cristalización, con lo cual se obtiene penicilina cristalina, que una vez seca puede envasarse en bolsas de Politeno, o en recipientes de vidrio o de acero inoxidable.

Productos biológicos inmunizantes

Otro campo se ocupa de las vacunas bacterianas, antitoxinas y vacunas vivas. La inmunidad a una enfermedad se consigue estimulando la formación de anticuerpos específicos o por administración de los anticuerpos previamente formados.

En este grupo se incluyen las vacunas para la fiebre tifoidea, peste, difteria, tétanos, virus de influenza, paperas, poliomielitis, rabia, viruela y tifus exantematico.

La vacuna del virus de la influenza es característica, se trata de una mezcla de dos o mas razas, cada una de las cuales se produce y ensaya por separado, y que proceden de cultivos suministradas por los institutos nacionales de sanidad. El virus se presenta en una ampolla preparada convenientemente que se diluye 100.000 veces antes de inocularlo en huevos.

El ciclo real de la fabricación se inicia a parir de huevos fértiles que primero se examinan al trasluz, luego se desinfectan aplicándoles una disolución de iodo y finalmente se perforan con una pequeña fresa. El virus se introduce por este pequeño orificio que se cierra herméticamente con colodión y se incuban a 37.2ºC durante 48hs. Se quita una sección circular del exterior del huevo y se extrae el fluido alantoideo el virus vivo se separa del fluido del huevo por centrifugación, de modo que las partículas viricas mas pesadas se sedimentan en el fondo del tubo de la centrifuga. Se recoge el virus y se resuspende en disolución salina. El virus vivo se inactiva tratándolo con formol a 40ºC durante 24hs.

Enlaces Internos

Fuente

  • Penincilina
  • [Actualización en Antimicrobianos Sistémicos (Libro)]. Consultado en www.ecured.cu el 19 de mayo de 2014.