Mechanisms of action of systemic antibiotics used in periodontal treatment and mechanisms of bacterial resistance to these drugs

Antibiotics are important adjuncts in the treatment of infectious diseases, including periodontitis. The most severe criticisms to the indiscriminate use of these drugs are their side effects and, especially, the development of bacterial resistance. The knowledge of the biological mechanisms involved with the antibiotic usage would help the medical and dental communities to overcome these two problems. Therefore, the aim of this manuscript was to review the mechanisms of action of the antibiotics most commonly used in the periodontal treatment (i.e. penicillin, tetracycline, macrolide and metronidazole) and the main mechanisms of bacterial resistance to these drugs. Antimicrobial resistance can be classified into three groups: intrinsic, mutational and acquired. Penicillin, tetracycline and erythromycin are broad-spectrum drugs, effective against gram-positive and gram-negative microorganisms. Bacterial resistance to penicillin may occur due to diminished permeability of the bacterial cell to the antibiotic; alteration of the penicillin-binding proteins, or production of β-lactamases. However, a very small proportion of the subgingival microbiota is resistant to penicillins. Bacteria become resistant to tetracyclines or macrolides by limiting their access to the cell, by altering the ribosome in order to prevent effective binding of the drug, or by producing tetracycline/macrolide-inactivating enzymes. Periodontal pathogens may become resistant to these drugs. Finally, metronidazole can be considered a prodrug in the sense that it requires metabolic activation by strict anaerobe microorganisms. Acquired resistance to this drug has rarely been reported. Due to these low rates of resistance and to its high activity against the gram-negative anaerobic bacterial species, metronidazole is a promising drug for treating periodontal infections.

Interactions between antiplasmodial 3,6-diamino-1'-dimethyl-9-anilinoacridine and hematin and concanamycin A.

Antiplasmodial 9-anilinoacridine derivatives exert their effects either by inhibiting DNA topoisomerase (topo) II or by interfering with heme crystallization within the parasite acidic food vacuole. Previous studies have shown that analogs of 9-anilinoacridine containing 3,6-diamino substitutions (in the acridine ring) inhibit Plasmodium falciparum DNA topo II in situ, whereas those with a 3,6-diCl substitution act by inhibiting beta-hematin formation, a property also seen with 3,6-diamino-1'-dimethyl-9-anilinoacridine (DDAA). To understand this seemingly anomalous property of DDAA, studies of its interaction with hematin and localization within the parasite food vacuole were undertaken. A weak interaction with hematin was demonstrated spectroscopically. Antagonism of DDAA inhibition of Plasmodium falciparum growth in culture by concanamycin A, a macrolide antibiotic inhibitor of vacuolar H(+)-ATPase derived from Streptomyces sp, was equivocal.

Macrólidos en fibrosis quística: pasado, presente y futuro / Macrolides in cystic fibrosis

Introducción: La fibrosis quística (FQ) es una condición inflamatoria preferentemente neutrofílica que compromete el sistema respiratorio. Algunos autores han sugerido un beneficio discreto del uso de macrólidos como drogas anti-inflamatorias en determinadas circunstancias. Objetivo: Revisar los trabajos publicados en torno al uso de macrólidos en pacientes con FQ. Material y Métodos: Se realizó una búsqueda bibliográfica considerando ensayos clínicos originales indexados en el National Library of Medicine (MEDLINE/Pubmed) empleando las palabras: macrolides, azithromycin, immunomodulating, antiinflammatory, airway, cystic fibrosis and children. Resultados: Se identificaron seis ensayos clínicos que evaluaron los efectos de la azitromicina en niños y adultos con FQ. Tres de los ensayos incluyeron placebo, pero sólo dos incluyeron menores de 18 años. El antecedente de colonización crónica con P. aeruginosa no fue un criterio de selección exclusivo. En todos se observó algún beneficio tanto en VEF1 como CVF. Luego de descontinuar la azitromicina, los niveles de función pulmonar retornaron a su nivel basal. En general, la tolerancia fue adecuada sin claras diferencias con el placebo. Conclusiones: Existe un claro pero modesto beneficio del uso de azitromicina en niños con FQ, especialmente estando colonizados por P. aeruginosa; aunque esta casilibre de efectos adversos, aún faltan estudios que determinen sus efectos a largo plazo.

The effect of milk on plasmatic and tissue levels of macrolides: in vivo study in rats

The ingestion of milk with drugs, particularly some antibiotics, is frequently recommended in order to decrease possible gastrointestinal discomfort. The objective of this sutdy was to assess the interference of milk in the absorption and tissue levels of macroline antibiotics (erythromycin, clarithromycin, roxithromycin and azithromycin). Forty female rats received surgically-implanted PVC sponges on their backs. One week later, granulomatous tissue was observed and the animals were divided into eight groups, which received erythromycin, clarithromycin, roxithromycin and azithromycin with and without milk. One hour after administration of antibiotic, the animals were sacrificed. The serum and tissue samples were submitted to microbiological assay with Micrococcus luteus ATCC 9341, in order to determine drug concentration. Milk did not cause any reduction in the serum and tissue levels of azithromycin and clarithromycin (p>0.05, t-test). However, ingestion of milk reduced by approximately 28.7% the roxithromycin (p<0.0001, t-test) and by 34.1% the rythromycin (p<0.0001, t-test) serum concentrations. Similar effects were observed on tissue levels. Milk ingestion caused a reduction of approximately 20.8% in the roxithromycin (p<0.0001, t-test) and 40% in the erythromycin (p<0.0001, t-test) tissue levels. We concluded that erythromycin and roxithromycin should be not administered with milk

Bioequivalencia entre dos formulaciones de claritromicina comprimidos de liberación modificada existentes en el mercado chileno / Bioequivalence of two brands of clarithromycin in modified-release tablets available in the chilean pharmacopeia

Se realizó un estudio comparativo de biodisponibilidad, para evaluar la bioequivalencia entre dos formulaciones de claritromicina de 500 mg en comprimidos de liberación modificada, una nacional (Pre-Clar UD (R)), y el innovador del mercado (Klaricid UD (R)). Se utilizó un ensayo microbiológico para determinar las concentraciones plasmáticas del antimicrobiano. El ensayo está basado en la correlación entre la inhibición del crecimiento bacteriano y la concentración plasmática de claritromicina. Un total de 16 voluntarios, jóvenes sanos, no fumadores, participaron y completaron el protocolo del estudio, el cual fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Los parámetros farmacocinéticos de: concentración plasmática máxima (Cmáx,), tiempo de vida media (t1/2), área bajo la curva de concentraciones plasmáticas versus tiempo desde cero a infinito (ABC0-Ñ) ,constante de velocidad de absorción (Kabs), no mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los productos utilizados. De acuerdo a los criterios recomendados por la FDA y en base a nuestros resultados, se concluye que las formulaciones Pre-Clar UD® y Klaricid UD® son bioequivalentes, asumiéndose que tendrán igual eficacia clínica.

Bioequivalencia entre dos formulaciones de claritromicina en suspensión pediátrica existentes en el mercado chileno / Bioequivalence evaluation of two brands of clarithromycin suspension available in the chilean pharmacopeia

Se realizó un estudio comparativo de biodisponibilidad, para evaluar la bioequivalencia entre dos formulaciones de claritromicina en suspensión de 250 mg/5 mL, una nacional (Pre-Clar(R)), y el innovador del mercado (Klaricid(R)). En ambos casos, se administró una dosis de 500 mg. Se utilizó un ensayo microbiológico para determinar las concentraciones plasmáticas del antimicrobiano. El ensayo está basado en la correlación entre la inhibición del crecimiento bacteriano y la concentración plasmática de claritromicina. Un total de 12 voluntarios, jóvenes sanos, participaron y completaron el protocolo del estudio, el cual fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Los parámetros farmacocinéticos de concentración plasmática máxima (Cmáx), tiempo de vida media (t1/2), área bajo la curva concentraciones plasmáticas versus tiempo, desde cero a infinito (ABC0-Ñ) y la constante de velocidad de absorción (Kabs), no mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los productos utilizados. De acuerdo a los criterios recomendados por la FDA y sobre la base de nuestros resultados, se concluye que las formulaciones en suspensión pediátrica de 250 mg/5 mL Pre-Clar® y Klaricid® son bioequivalentes asumiéndose que tendrán igual eficacia clínica.