A canamicina é um complexo antibiótico produzido por Streptomyces kanamyceticus. É um aminoglicósido bactericida que costuma ser disponibilizado sob a forma de sulfato de canamicina. Encontra-se disponível nas formas oral, intravenosa e intramuscular, sendo utilizada para tratar uma vasta gama de infecções. É um dos medicamentos discriminados na lista de medicamentos essenciais da Organização Mundial de Saúde. Tem sido utilizada para tratar infecções causadas por bactérias Gram-negativas, incluindo E. coli, Proteus spp., Serratia marcescens e Klebsiella pneumoniae.
Este composto tem fórmula molecular C18H36N4O11 e massa molar de 484,499 g / mol e o seu nome segundo a nomenclatura da IUPAC é 2-aminometil-6-[4,6-diamino-3-(4-amino-3,5-diidroxi-6-hidroximetiltetraidropiran-2-il)oxi-2-hidroxiciclofenil]-tetrahidropiran-3,4,5-triol. É uma mistura de três componentes – canamicina A, B e C – sendo o primeiro o que se encontra em maior quantidade. Apresenta uma biodisponibilidade bastante baixa, após administração oral, e um tempo de semivida biológico de 2 horas e 30 minutos. Não se conhece nenhuma forma de metabolização deste fármaco. É excretado pela urina sem ser modificado. É estável à temperatura ambiente durante 24 horas na maioria dos fluidos de infusões intravenosas. Quando decomposto por aquecimento, liberta vapores e fumos tóxicos.
A canamicina interactua com a subunidade 30S do ribossoma procariótico, causando erros de tradução do mRNA e inibe indirectamente a translocação durante a síntese proteica. Não afecta a síntese proteica das células humanas, pois os ribossomas eucarióticos não possuem esta subunidade.
Embora o principal componente produzido por Streptomyces kanamyceticus seja a canamicina A, também são produzidos outros componentes, incluindo a canamicina B, C, D e X. A sua via biossintética pode ser dividida em duas partes. A primeira é comum para vários aminoglicósidos antibióticos, como a neomicina. Nessa parte é formada a 2-desoxistreptamina, um aminociclitol único, a partir da D-glucopiranose 6-fosfato. Após a formação deste composto, a via divide-se em duas ramificações devido à promiscuidade da enzima seguinte, que pode utilizar dois dadores glucosil diferentes – UDP-N-acetil-α-D-glucosamina e UDP-α-D-glucose. Uma das ramificações forma canamicina B e C, enquanto a outra ramificação forma a D e X. No entanto, tanto a canamicina B como a D podem ser convertidos em canamicina A, pelo que ambas as ramificações convergem no final.
Este antibiótico é muito utilizado em Biologia Molecular, como agente selectivo para o isolamento de bactérias que tenham sido transformadas, para além dos genes de interesse, comum gene envolvido na resistência a este antibiótico – um gene que codifica para a enzima neomicina fosfotransferase II (NPT II / Neo). Bactérias que tenham sido transformadas com plasmídeos que contenham o gene de resistência à canamicina são inoculadas em placas de meio (sólido ou líquido) contendo canamicina (50-100 µg / mL). Apenas as bactérias que tenham sido transformadas com sucesso resistem ao antibiótico e crescem nestas condições.
Imagem: MPbio