What class of antibiotics inhibits DNA gyrase?

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Fluoroquinolonas como Inhibidores de la ADN-girasa

Las fluoroquinolonas son los medicamentos que inhiben la ADN-girasa, actuando mediante la unión a esta enzima y a la topoisomerasa IV, lo que impide la formación del ADN superenrollado, inhibe la relajación del ADN superenrollado y promueve la ruptura de la doble cadena de ADN. 1

Mecanismo de acción

Las fluoroquinolonas ejercen su actividad bactericida a través de:

  • Inhibición de la ADN-girasa (topoisomerasa II), enzima esencial para la replicación, transcripción, reparación y recombinación del ADN bacteriano 1, 2
  • Inhibición de la topoisomerasa IV, otra enzima importante en la replicación del ADN 3
  • Bloqueo de la formación de ADN superenrollado, lo que interrumpe los procesos celulares bacterianos críticos 1

Ejemplos de fluoroquinolonas

Las principales fluoroquinolonas que actúan como inhibidores de la ADN-girasa incluyen:

  • Ciprofloxacino - Excelente actividad contra H. influenzae y M. catarrhalis, pero menor actividad contra S. pneumoniae 1
  • Levofloxacino - Potente actividad contra patógenos respiratorios gramnegativos y grampositivos 3
  • Moxifloxacino - Alta potencia contra patógenos respiratorios, incluyendo S. pneumoniae 1, 4
  • Gatifloxacino - Actividad notable contra patógenos respiratorios 1
  • Gemifloxacino - Activo contra patógenos respiratorios 1

Resistencia bacteriana

La resistencia a las fluoroquinolonas se desarrolla principalmente por:

  • Mutaciones en los genes que codifican las enzimas diana, específicamente:
    • Mutaciones en parC (que codifica la subunidad A de la topoisomerasa IV) 1
    • Mutaciones en gyrA (que codifica la subunidad A de la ADN-girasa) 1
  • La resistencia ocurre de manera escalonada, con mutaciones iniciales que resultan en resistencia de bajo nivel y mutaciones secundarias que conducen a niveles más altos de resistencia 1

Consideraciones clínicas importantes

  • Las fluoroquinolonas son recomendadas para el tratamiento empírico de pacientes ambulatorios seleccionados con neumonía adquirida en la comunidad 1
  • Pueden usarse como monoterapia para pacientes hospitalizados en sala general 1
  • La absorción gastrointestinal de estos agentes se inhibe por la administración conjunta de alimentos o suplementos con cationes multivalentes (magnesio, aluminio, hierro, calcio) 1
  • Efectos adversos importantes incluyen ruptura del tendón de Aquiles, especialmente en pacientes con disfunción renal 1
  • No están aprobados para uso en niños en los Estados Unidos debido a posibles efectos sobre el desarrollo del cartílago 1, 5

Importancia en tuberculosis

  • Mycobacterium tuberculosis depende exclusivamente de la ADN-girasa para la replicación del ADN, ya que carece de homólogos de los genes de la topoisomerasa IV (parC y parE) 6
  • Las fluoroquinolonas más nuevas, como moxifloxacino y gatifloxacino, muestran actividad potente contra M. tuberculosis y podrían acortar la duración del tratamiento para la tuberculosis 6

Las fluoroquinolonas representan una clase importante de antibióticos con amplio espectro de actividad, pero su uso debe ser juicioso para evitar el desarrollo de resistencia, que ya es un problema creciente en muchas regiones.

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Research

The fluoroquinolones.

Mayo Clinic proceedings, 1991

Research

Mycobacterium tuberculosis DNA gyrase as a target for drug discovery.

Infectious disorders drug targets, 2007

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