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Bacteriosis y uso de antibióticos
Bases científicas, ventajas e inconvenientes
EmilioMontesinosSeguí
PatologíaVegetal
Ins.tutodeTecnologíaAgroalimentaria-CIDSAV
UniversidaddeGirona
Email:emilio.montesinos@udg.edu
Web:hEp://www.udg.edu/cidsav
Youtube:hEps://www.youtube.com/watch?v=sur5VzJslcM
CONSUMODEANTIBIÓTICOS
USA
(17.200Tn/año,
319millonesdehabitantes)
0,9
0,9
EU
(4.800Tn/año,
750millonesdehabitantes))
0,4
19,1
Veterinaria
Clinica
Acuicultura
78,7
Credit:TheNewEnglandJournalofMedicine
Mascotas
Agricultura
EuropeanMedicinesAgency,2011.'Trendsinthesalesof
veterinaryanCmicrobialagentsinnineEuropeancountries
(2005-2009)'(EMA/238630/2011).
h:p://ecdc.europa.eu/en/Pages/home.aspx.
EsDmadoaparDrdeDDDpor1000habitantes
Tiposdean.bió.cosconsumidosanivelmundial2000-2010
(Unidadesestándar,monodosis)
Penicilinas
aminoglicósidos
ANTIBIOTICOSENPROTECCIÓNVEGETAL
ESTADOSUNIDOS
•  22.000Kg/añodeestreptomicinaytetraciclinaen
frutalesdehuesoydepepita.
•  controldefuegobacteriano(Erwiniaamylovora)y
bacteriosisdefrutalesdehueso(Xanthomonas
arboricolapv.pruni).
•  coberturadeaplicación:manzano25%,peral40%,
melocotonero/nectarina8%.
ELPROBLEMANOESLATOXICIDAD,
ESLARESISTENCIAYSUTRANSFERENCIAA
BACTERIASPATÓGENASDEHUMANOS!!!
Toxicidadoralenrataparaalgunoscompuestosconocidos
DL50oral(mg/Kg)
Botulina 0,01
NicoDna 50
Rotenona 130
Caldobordelés 300
Piperina 500
Timol
980
Rianoidina
750
Hidróxidocúprico 1000
Aspirina 1200
Piretroides
1200
Carvona 1600
Paracetamol 2000
Mentol 3180
Sabadina 4000
Limoneno >5000
AzadiracDna
>5000
Etanol 7000
Gentamicina 8000
Estreptomicina 9000
Kasugamicina >5000
Benomilo >10000
TOXICIDAD
Materia
DETECCION DE LA RESISTENCIA
Bacterias fitopatógenas
Inhibicióndelcrecimientoinvitro
C
C
6.25
C
25
50
MECANISMOSDELARESISTENCIA
- disminucióndelapermeabilidadcelularalproducto
- destoxificaciónpormodificaciónquímicadelproducto
- destoxificaciónporinmovilizacióndelproducto
- disminucióndelaafinidadenladianacelular
- superacióndelaetapabloqueadamedianteunanuevaruta
metabólica
- compensacióndelefectoinhibitoriomediantelamayorproducción
deladianainhibida
PotencialevoluDvodelpatógeno
Blumeria
Bremia
Phytophthora
Puccinia
9
Rhynchosporium
Mycosphaerella
Venturia
Rhizoctonia
7
5
Tille<a
Colletotrichum
Cladosporium
Armillaria
Erwiniaamylovora
3
Fusariumoxysporum
Xanthomonas
Pseudomonas
1
2
1
carboxamidas
fenilpirroles
di.ocarbamatos
nalimidas
guanidinas
cloronitrilos
cobres
Ab-aminoglicósidos
benzamidas
IBE-clasesIIyIII
3
benzimidazolcarbamatos
dicarboximidas
IBE-claseI
QoI
Riesgointrínsecoderesistenciaaunfungicida-bactericida
(DatosLinde&MacDonald,FRAC)
INTERCAMBIOGENÉTICOENBACTERIAS
R
S
R
R
Conjugación
plásmidoR
10-1400kb
cromosoma
1000-7000kb
pilisexual
PRESIÓNSELECTIVA
DELANTIBIOTICO
Población
original
sensible
Población
mezcla
Intercambio
gené.co
(conjugación,
transformación,
transducción)
DISPERSIÓN
aire
suelo
agua
materialvegetal
animales
alimentos
MULTIPLICACIÓN
SELECCIÓN
Relacionesentrebacteriasasociadas
aplantasyanimales
MICROBIOTA
NORMALDE
LASPLANTAS
PATÓGENOS
DEPLANTAS
PATÓGENOSDE
HUMANOS
Bacterias
Pantoeaagglomerans
GramnegaDvas
anaerobiasfacultaDvas
(p.e.enterobacteriáceas)
Erwiniaamylovora
Pectobacterium
Dickeya
Erwiniaspp.
Bacterias
Pseudomonasfluorescens
GramnegaDvas
aerobias
(p.e.pseudomonadáceas)
Pseudomonassyringae Pseudomonasaeruginosa
Xanthomonasspp.
Burholderiacepacia
Pseudomonasspp.
P.mallei
etc.
Bacterias
GramposiDvas
(p.e.bacilláceas)
BacillussubClis
Clavibacterspp.
Escherichiacoli
Salmonellaenterica
Proteusspp.
Shigellaspp.
Corynebacteriumspp.
Bacillusanthracis
EjemplosdeAn.bió.cosaminoglicósidos
NH
SM
Streptomycin
kasugamicina
H 3C
NHHO
H2NC NH
H 2N
O
HOOC C NH
OH
Paromomycin
PRM
neomicina
OH
HOH 2C
HO
HO
O
H2 N
OH
CH 2 NH 2
estreptomicina
O
H2N
N H2
O
HO
O
O CH OH
2
CH2OH
O
H2 N
O
CH 2 NH 2
O
H2N
RSM O
OH
NH2
O
H2N
HO
O CH2OH
lividomicina
O
OH
O
H2N
OH
O
CH2NH2
O
O
OH
OH
H2N
Ribostamycin
O
NH2
O
HO
O
NH2
H2N
OH
NTL
NTL OH
CH 2NH 2
HO
H2N
O CH OH
2
OH
OH
CH2OH
O
OH
CH2NH2
O
HOH2C
HOH2C
HO
HOH N
2
H2N
HO
O
NH2
H2N
H2N
O
O
O
O
H2N
OH
O
H2N
OH
HO
OH
HO
O
O H2N
H2N
HOH N
2
O
O O
H2N
O
O
O
OH
CH2
CH
NH 2
2H
NNH
22
NHCH
2 2
NH
NH2 2
Netilmicin
Netilmicin
O
H 2N
OH
O
H2N
HO
OH
O
HO
O
DHSM
DHSM
HO
HO
OH
HO
OH
OH
HO
OH O
O NH
NH
OH
OH OH
OH NH
CH
2
2
CH2NH
2
O
O
O
O
NH
NH2 2
O
O
OH
CH2 OH
HO
HO
H3C
H C
H 33CHN
H 3CHN
NH2
gentamicina
ribostamicina
O
O
amikacina
paronomicina
H2N
OH
CH2OH
HOH 2C
HO
HOH N
2
H2N
tobramicina
OH
OH
OH
H2N
CH2NH2
O
O
HO
O
H2N
OH
O
OH
O
HOH2C
HO
H2N
NH2
O
HO
OH
H3C
HOHH23CCHN
OH
CH2NH2
AMK
Amikacin
AMK
Amikacin
OH
CH2OH
O
OH
HO
sisomicina
OH
H2N
O
O
H2N
NHCH 3
HO
HOH2C
HO
H2N
O
OH
H2N
DKB
Dideoxykanamycin
DKB
Dideoxykanamycin
BB
kanamicina
O
CHO
HO
O
HO
HO
OH
OH
O
OH
OH
NH
NH CNH2
Dihydrostreptomycin
Dihydrostreptomycin
O
O
OH
HO
OH
HO
O
H 5O
C 2HN
H 5C 2HN
H2N
H2N
O
O
CH
CH 2 2
O
NH
O
NH2 NH2 2
NH2
neDlmicina
NH O
NH H
O
H2NCHNH
H2NC NH
O
O O
O OH
CH
2
HO CH 2OH
HO
OH
OH OO
HOH 2C
HOH
HO2C
HO
HO
HO
O
O
NHCH 3
NHCH 3
NH
NH
NH CNH2
NH CNH2
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Mecanismodeinhibicióndelosan.bió.cos
aminoglicósidos
SINTESISDEPROTEINASENBACTERIAS
mRNA
ESTREPTOMICINA,
kanamiciana,neomicina,
paromomicina,
gentamicina,etc
DNA
IF-3
30S
KASUGAMICINA
IF-3
70S
30S-mRNA
GTP, IF-1,
IF-2
mRNA
subunidad
50S
polisoma
Kanamicina,neomicina,
gentamicina
EF-T
AA-tRNA
fMet-tRNAF
30S
complejode
iniciación
EF-G
70S
complejode
iniciación
GDP, Pi
IF-1, IF-2
ESTREPTOMICINA,
kanamicina,neomicina,
paromomicina,gentamicinaetc
A.Okuyamaetal.:J.AnDbiot.28,903-905(1995)
N.Tanakaetal.:Biochm.Biophys.Res.Com.43,196-199(1971)
P.-C.Taietal.:Biochemistry12,616-620(1973)
F.Scluenzenetal.:NatureStructural&MolecularBiology(2006)
Conclusiones
•  elusodeanDbioDcosenagriculturaanivelmundialysuimpactoes
minoritariocomparadoconsuuDlizaciónenveterinaria,clínicay
acuicultura.
•  elproblemadelusodeanDbióDcosenagriculturanoresideensuperfil
toxicológico,sinoenlaselecciónderesistencia.LosanDbióDcosno
inducenresistencia“perse”sinoqueseleccionancepasresistentesque
aparecenporfenómenosnaturales.
•  elprincipalproblemadelaresistenciaaanDbióDcosenbacterias
asociadasaplantasresideenlaposibletransferenciadedicharesistencia
abacteriaspatógenasdelámbitoclínico/veterinario.
•  elusodeanDbióDcosenagrículturadeberestringirseaaquellosqueno
presentanresistenciacruzadaconan.bió.cosdeusoclínico,portener
unmecanismodeaccióndisDnto.