What is the mechanism of action of Trimethoprim-Sulfamethoxazole (TMP-SMX)?

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El mecanismo de acción del Timetoprim-sulfametoxazol (TMP-SMX) implica la inhibición secuencial de la síntesis de folato bacteriana, lo que lo convierte en un agente antimicrobiano efectivo. La componente sulfametoxazol inhibe primero la dihidropteroato sintasa, evitando la conversión del ácido para-aminobenzoico (PABA) en ácido dihidropteroico. Luego, el trimetoprim inhibe la dihidrofolato reductasa, evitando la conversión de dihidrofolato en tetrahidrofolato. Esta inhibición secuencial de dos pasos en la vía de síntesis del folato crea un efecto sinérgico que es mucho más potente que cada fármaco por separado. Sin tetrahidrofolato, las bacterias no pueden sintetizar timidina, purinas y ciertos aminoácidos esenciales para la síntesis del ADN y la función celular, lo que conduce a la muerte de la célula bacteriana. Este mecanismo es selectivo para las células bacterianas porque las células humanas no sintetizan folato, sino que lo obtienen a través de la dieta, y la dihidrofolato reductasa humana tiene una afinidad mucho menor por el trimetoprim que la enzima bacteriana 1. El TMP-SMX se administra típicamente en forma de una o dos tabletas de dosis doble (160 mg de trimetoprim/800 mg de sulfametoxazol por tableta) dos veces al día para la mayoría de las infecciones, aunque la dosis puede variar según el tipo de infección, la gravedad y los factores del paciente, como la función renal. Es importante tener en cuenta que la resistencia a este fármaco puede variar según la región y el tipo de bacteria, por lo que es fundamental realizar pruebas de sensibilidad para garantizar su eficacia en el tratamiento de infecciones específicas 1.

Algunos de los beneficios del uso de TMP-SMX incluyen:

  • Eficacia contra una amplia gama de bacterias Gram positivas y Gram negativas
  • Baja frecuencia de efectos adversos graves
  • Fácil administración oral
  • Costo relativamente bajo en comparación con otros agentes antimicrobianos

Sin embargo, también es importante considerar los posibles inconvenientes, como:

  • Resistencia creciente en algunas bacterias
  • Posibilidad de reacciones adversas, como erupciones cutáneas o problemas gastrointestinales
  • Interacciones con otros medicamentos que pueden afectar su eficacia o aumentar el riesgo de efectos adversos

En resumen, el TMP-SMX es un agente antimicrobiano efectivo y ampliamente utilizado, pero su uso debe ser cuidadoso y basado en la sensibilidad de la bacteria y la evaluación de los beneficios y riesgos en cada caso individual.

From the FDA Drug Label

Sulfamethoxazole inhibits bacterial synthesis of dihydrofolic acid by competing with para-aminobenzoic acid (PABA). Trimethoprim blocks the production of tetrahydrofolic acid from dihydrofolic acid by binding to and reversibly inhibiting the required enzyme, dihydrofolate reductase Thus, this combination blocks two consecutive steps in the biosynthesis of nucleic acids and proteins essential to many bacteria.

El mecanismo de acción de la combinación de Trimetoprim-Sulfametoxazol consiste en la inhibición de la síntesis de ácido dihidrofólico en las bacterias.

  • Sulfametoxazol compite con el ácido para-aminobenzoico (PABA) para inhibir la síntesis de ácido dihidrofólico.
  • Trimetoprim bloquea la producción de ácido tetrahidrofólico a partir de ácido dihidrofólico al unirse y inhibir de manera reversible la enzima dihidrofolato reductasa requerida. De esta manera, la combinación bloquea dos pasos consecutivos en la biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas esenciales para muchas bacterias 2.

From the Research

Mecanismo de Acción del Timetoprim-Sulfametoxazol

El mecanismo de acción del Timetoprim-Sulfametoxazol (TMP-SMX) se basa en la inhibición de la síntesis de folato en las bacterias. A continuación, se presentan los detalles de este mecanismo:

  • Inhibición de la dihidrofolato reductasa: El trimetoprim actúa como un inhibidor específico de la enzima dihidrofolato reductasa, que es necesaria para la conversión de dihidrofolato a tetrahidrofolato, una forma activa de folato 3, 4, 5, 6.
  • Depleción de tetrahidrofolato: La inhibición de la dihidrofolato reductasa conduce a una depleción de tetrahidrofolato, lo que a su vez afecta la síntesis de purinas y pirimidinas, necesarias para el crecimiento y la replicación bacteriana 4, 6.
  • Acumulación de dihidrofolato: En presencia de trimetoprim, se produce una acumulación transitoria de dihidrofolato, que posteriormente se convierte en catabolitos y ácido fólico, lo que puede tener un efecto bacteriostático o bactericida 4.
  • Efectos sobre la granulopoyesis: El trimetoprim también puede afectar la granulopoyesis, especialmente en individuos con deficiencia de folato o requerimientos aumentados de folato, lo que puede llevar a neutropenia 7.

Efectos Farmacológicos

Los efectos farmacológicos del TMP-SMX incluyen:

  • Actividad antimicrobiana: El TMP-SMX tiene actividad antimicrobiana contra una amplia gama de bacterias, incluyendo grampositivos y gramnegativos 3, 5.
  • Sinergismo: La combinación de trimetoprim y sulfametoxazol tiene un efecto sinérgico, lo que aumenta su eficacia antimicrobiana 3.
  • Resistencia bacteriana: La resistencia bacteriana al TMP-SMX puede desarrollarse a través de mecanismos como la producción de enzimas dihidrofolato reductasa resistentes al trimetoprim 5.

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Research

Drug therapy reviews: trimethoprim-sulfamethoxazole.

American journal of hospital pharmacy, 1979

Research

Mechanism of the antimicrobial drug trimethoprim revisited.

FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 2000

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