Kanamicina A

kanamicina A, a menudo denominada simplemente kanamicina, es un antibiótico que se utiliza para tratar infecciones bacterianas graves y tuberculosis. No es un tratamiento de primera línea. Se usa por vía oral, inyección en una vena o inyección en un músculo. La kanamicina se recomienda sólo para uso a corto plazo, generalmente de 7 a 10 días. Como ocurre con la mayoría de los antibióticos, es ineficaz en las infecciones virales.

Los efectos secundarios comunes incluyen problemas de audición y equilibrio. También pueden ocurrir problemas renales. No se recomienda la kanamicina durante el embarazo ya que puede dañar al bebé. Probablemente sea seguro durante la lactancia. La kanamicina pertenece a la familia de medicamentos de los aminoglucósidos. Actúa bloqueando la producción de proteínas necesarias para la supervivencia bacteriana.

Kanamycin fue aislado por primera vez en 1957 por Hamao Umezawa de la bacteria Streptomyces kanamyceticus. Fue eliminado de la Lista de Medicinas Esenciales de la Organización Mundial de la Salud en 2019. Ya no se comercializa en los Estados Unidos.

Usos médicos

Espectro de actividad

Kanamycin se indica para el tratamiento a corto plazo de infecciones bacterianas causadas por uno o más de los siguientes patógenos: E. coli, Proteus especies (tanto indole-positiva como indole-negativa), Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, y Acinetobacter especie. En casos de infección grave cuando se desconoce el organismo causante, la inyección de Kanamycin junto con un medicamento de tipo penicilina o cefalosporina se puede administrar inicialmente antes de obtener resultados de pruebas de susceptibilidad.

La kanamicina no trata las infecciones virales.

Embarazo y lactancia

Kanamycin es la categoría D del embarazo en los Estados Unidos.

La kanamicina pasa a la leche materna en pequeñas cantidades. Por lo tanto, el fabricante aconseja que las personas dejen de amamantar o dejen de usar kanamicina. La Academia Estadounidense de Pediatría considera que la kanamicina está bien durante la lactancia.

Niños

La kanamicina debe usarse con precaución en recién nacidos debido al riesgo de aumento de la concentración del fármaco como resultado de una función renal inmadura.

Efectos secundarios

Los efectos secundarios graves incluyen zumbidos en los oídos o pérdida de audición, toxicidad para los riñones y reacciones alérgicas al medicamento.

Otros efectos secundarios incluyen:

Efectos gastrointestinales

• Nausea, vómitos, diarrea

Efectos musculoesqueléticos

• Miastenia gravis

Efectos neurológicos

• Dolor
• Paresthesias
• Dibujo de la visión
• Bloqueo neuromuscular

Efectos metabólicos

• Síndrome de malabsorpción

Mecanismo

La kanamicina actúa interfiriendo con la síntesis de proteínas. Se une a la subunidad 30S del ribosoma bacteriano. Esto da como resultado una alineación incorrecta con el ARNm y, finalmente, conduce a una lectura errónea que provoca que se coloque el aminoácido incorrecto en el péptido. Esto conduce a cadenas peptídicas no funcionales.

Composición

La kanamicina es una mezcla de tres componentes principales: kanamicina A, B y C. La kanamicina A es el componente principal de la kanamicina. Los efectos de estos componentes no parecen estar ampliamente estudiados como compuestos individuales cuando se usan contra células procarióticas y eucariotas.

Biosíntesis

Mientras que el producto principal producido por Streptomyces kanamyceticus es kanamicina A, también se producen productos adicionales, incluyendo kanamicina B, kanamicina C, kanamicina D y kanamicina X.

La ruta biosintética de la kanamicina se puede dividir en dos partes. La primera parte es común a varios antibióticos aminoglucósidos, como la butirosina y la neomicina. En él se biosintetiza un aminociclitol único, la 2-desoxiestreptamina, a partir de D-glucopiranosa 6-fosfato en cuatro pasos. En este punto, la vía de la kanamicina se divide en dos ramas debido a la promiscuidad de la siguiente enzima, que puede utilizar dos donantes de glicosilo diferentes: UDP-N-acetil-α-D-glucosamina y UDP-α-. D-glucosa. Una de las ramas forma kanamicina C y kanamicina B, mientras que la otra rama forma kanamicina D y kanamicina X. Sin embargo, tanto la kanamicina B como la kanamicina D pueden convertirse en kanamicina A, por lo que ambas ramas de la vía convergen en kanamicina A.

Uso en investigación

La kanamicina se utiliza en biología molecular como agente selectivo más comúnmente para aislar bacterias (p. ej., E. coli) que han absorbido genes (p. ej., de plásmidos) acoplados a un gen que codifica la kanamicina. resistencia (principalmente neomicina fosfotransferasa II [NPT II/Neo]). Las bacterias que se han transformado con un plásmido que contiene el gen de resistencia a la kanamicina se siembran en placas de agar que contienen kanamicina (50-100 µg/ml) o se cultivan en medios que contienen kanamicina (50-100 µg/ml). Sólo las bacterias que han absorbido con éxito el gen de resistencia a la kanamicina se vuelven resistentes y crecerán en estas condiciones. En forma de polvo, la kanamicina es de color blanco a blanquecino y es soluble en agua (50 mg/ml).

Al menos uno de esos genes, Atwbc19, es nativo de una especie de planta, de tamaño comparativamente grande y su proteína codificada actúa de una manera que disminuye la posibilidad de transferencia horizontal de genes de la planta a las bacterias; puede ser incapaz de dar resistencia a las bacterias incluso si se produce la transferencia de genes.

Marcador KanMX

El marcador de selección kanMX es un gen híbrido que consiste en una aminoglucósido fosfotransferasa bacteriana (kan^r del transposón Tn903) bajo el control del fuerte promotor TEF de Ashbya gossypii.

Las células de mamíferos, levaduras y otros eucariotas adquieren resistencia a la geneticina (= G418, un antibiótico aminoglucósido similar a la kanamicina) cuando se transforman con un marcador kanMX. En levadura, el marcador kanMX evita el requerimiento de marcadores auxotróficos. Además, el marcador kanMX representa E. coli resistente a la kanamicina. En los vectores lanzadera, el casete KanMX se utiliza con un promotor bacteriano adicional. Se utilizan varias versiones del casete kanMX, p. kanMX1-kanMX6. Se diferencian principalmente por sitios de restricción adicionales y otros pequeños cambios en torno al marco de lectura abierto real.

Síntesis de nanopartículas conjugadas con antibióticos

La resistencia antibiótica o el desarrollo de cepas bacterianas resistentes a múltiples fármacos es un reto clave para el tratamiento de infecciones bacterianas. Con una investigación limitada que se realiza para diseñar y desarrollar nuevos antibióticos, se han estudiado nuevos enfoques como la funcionalización de antibióticos a la superficie de nanopartículas metálicas para tratar cepas bacterianas resistentes. Kanamycin funcionalized gold-nanoparticles (Kan-GNPs) fueron sintetizados y probados para su actividad antibacteriana contra cepas gram positivas y gram negativas negativas. Se observó una actividad antibacteriana dependiente de dosis para Kan-GNPs en comparación con la kanamicina libre.