La kanamicina A , [2] a menudo denominada simplemente kanamicina , es un antibiótico utilizado para tratar infecciones bacterianas graves y tuberculosis . [3] No es un tratamiento de primera línea. [3] Se utiliza por vía oral , inyección en una vena o inyección en un músculo . [3] La kanamicina se recomienda solo para uso a corto plazo, generalmente de 7 a 10 días. [3] Dado que los antibióticos solo muestran actividad contra las bacterias, es ineficaz en infecciones virales . [3]
Los efectos secundarios comunes incluyen problemas de audición y equilibrio. [3] También pueden ocurrir problemas renales. [3] No se recomienda la kanamicina durante el embarazo ya que puede dañar al bebé. [3] Es probable que sea seguro durante la lactancia . [4] La kanamicina pertenece a la familia de medicamentos aminoglucósidos . [3] Actúa bloqueando la producción de proteínas necesarias para la supervivencia bacteriana. [3]
La kanamicina fue aislada por primera vez en 1957 por Hamao Umezawa de la bacteria Streptomyces kanamyceticus . [3] [5] Fue eliminada de la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud en 2019. [6] [7] Ya no se comercializa en los Estados Unidos. [3]
La kanamicina está indicada para el tratamiento a corto plazo de infecciones bacterianas causadas por uno o más de los siguientes patógenos: E. coli , especies de Proteus (tanto indol-positivas como indol-negativas), Enterobacter aerogenes , Klebsiella pneumoniae , Serratia marcescens y especies de Acinetobacter . En casos de infección grave en los que se desconoce el organismo causante, se puede administrar inicialmente una inyección de kanamicina junto con un fármaco de tipo penicilina o cefalosporina antes de obtener los resultados de las pruebas de sensibilidad. [ cita requerida ]
La kanamicina no trata las infecciones virales. [8]
La kanamicina pertenece a la categoría D de embarazo en los Estados Unidos. [8]
La kanamicina entra en la leche materna en pequeñas cantidades. Por lo tanto, el fabricante recomienda que las personas dejen de amamantar o que administren kanamicina. La Academia Estadounidense de Pediatría considera que la kanamicina es adecuada para la lactancia materna. [9]
La kanamicina debe utilizarse con precaución en recién nacidos debido al riesgo de aumento de la concentración del fármaco como resultado de una función renal inmadura. [8]
Los efectos secundarios graves incluyen zumbidos en los oídos o pérdida de audición, toxicidad en los riñones y reacciones alérgicas al medicamento . [10]
Otros efectos secundarios incluyen: [8]
Efectos gastrointestinales
Efectos musculoesqueléticos
Efectos neurológicos
Efectos metabólicos
La kanamicina actúa interfiriendo en la síntesis de proteínas. Se une a la subunidad 30S del ribosoma bacteriano. Esto provoca una alineación incorrecta con el ARNm y, finalmente, una lectura errónea que hace que se coloque el aminoácido equivocado en el péptido. Esto da lugar a cadenas peptídicas no funcionales. [11]
La kanamicina es una mezcla de tres componentes principales: kanamicina A, B y C. La kanamicina A es el componente principal de la kanamicina. [12] Los efectos de estos componentes no parecen haber sido ampliamente estudiados como compuestos individuales cuando se utilizan contra células procariotas y eucariotas. [ cita requerida ]
Si bien el principal producto producido por Streptomyces kanamyceticus es la kanamicina A, también se producen productos adicionales, entre ellos la kanamicina B, la kanamicina C, la kanamicina D y la kanamicina X. [13]
La vía 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 ella, un aminociclitol único, la 2-desoxiestreptamina, se biosintetiza a partir de la 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 se pueden convertir en kanamicina A, por lo que ambas ramas de la vía convergen en la kanamicina A. [14]
La kanamicina se utiliza en biología molecular como agente selectivo, más comúnmente para aislar bacterias (p. ej., E. coli ) que han incorporado genes (p. ej., de plásmidos ) acoplados a un gen que codifica la resistencia a la kanamicina (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). Solo las bacterias que han incorporado 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). [ cita requerida ]
Al menos uno de estos genes, Atwbc19 [15], 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 ocurre la transferencia de genes. [ cita requerida ]
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 . [16] [17]
Las células de mamíferos, levaduras y otros eucariotas adquieren resistencia a la genética (= G418, un antibiótico aminoglucósido similar a la kanamicina) cuando se transforman con un marcador kanMX. En levaduras, el marcador kanMX evita el requerimiento de marcadores auxotróficos . Además, el marcador kanMX hace que E. coli sea 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, por ejemplo, kanMX1-kanMX6. Se diferencian principalmente por sitios de restricción adicionales y otros pequeños cambios alrededor del marco de lectura abierto real . [16] [18]
La resistencia a los antibióticos o el desarrollo de cepas bacterianas resistentes a múltiples fármacos es un desafío clave para el tratamiento de las infecciones bacterianas. Debido a que se están realizando investigaciones limitadas para diseñar y desarrollar nuevos antibióticos, se han estudiado enfoques novedosos como la funcionalización de antibióticos en la superficie de nanopartículas metálicas para tratar cepas bacterianas resistentes. Se sintetizaron nanopartículas de oro funcionalizadas con kanamicina (Kan-GNP) y se probaron para determinar su actividad antibacteriana contra cepas grampositivas y gramnegativas. Se observó una actividad antibacteriana dependiente de la dosis para las Kan-GNP en comparación con la kanamicina libre. [19]
