Las quinolonas inhiben, rápidamente, la síntesis de replicación de ADN, provocando una rápida muerte bacteriana. La actividad de las bacterias gram-negativas se relaciona con la inhibición de la girasa del DNA bacteriano, y la de las gram-positivas con la inhibición de la topoisomerasa tipo IV. Las quinolonas se clasifican en generaciones según la actividad antimicrobiana. La quinolona de primera generación, el ácido nalidíxico, fue introducida en 1962. La segunda generación amplió la cobertura de bacterias gram-negativas, cobertura de patógenos atípicos, pero con limitada cobertura de bacterias Gram-positivas. La tercera generación mejoró la cobertura gram-positiva y mantuvo la gram-negativa y la de actividad atípica. La cuarta generación mejoró la cobertura gram-positiva y ganó cobertura anaeróbica manteniendo la actividad gram-negativa.

Desde un principio, las fluoroquinolonas de segunda generación, ciprofloxacina y ofloxacina, fueron ampliamente aceptadas para el tratamiento de infecciones oculares del segmento anterior, tales como queratitis y conjuntivitis. Específicamente, estas fluoroquinolonas tienen una buena actividad contra los gérmenes patógenos oculares gram-positivos y gram-negativos más frecuentes.
La ciprofloxacina fue aprobada para su uso como tratamiento tópico en úlceras bacterianas de córnea en diciembre de 1990. Los primeros estudios demostraron la efectividad de la ciprofloxacina 0,3% para tratar la conjuntivitis bacteriana.

La ofloxacina fue aprobada para el tratamiento de úlceras de córnea en mayo de 1996. Varios estudios mostraron que constituye una monoterapia apropiada para el tratamiento de la queratitis bacteriana.

En el año 2000, fue aprobada la solución oftálmica de levofloxacina y se la calificó como fluoroquinolona de tercera generación ya que mejoró la cobertura gram -positiva con respecto a la segunda generación.
Luego de que múltiples informes señalaran una emergente y creciente resistencia a las fluoroquinolonas, aparecieron los nuevos antibióticos tópicos de cuarta generación la gatifloxacina y moxifloxacina.

Las fluoroquinolonas han sido antibióticos atractivos para la oftalmología dado el amplio espectro de cobertura bacteriana, el efecto bactericida, la capacidad de penetrar la córnea mediante la administración tópica y sus mínimos efectos colaterales.

Desde su introducción, varios estudios han informado una creciente resistencia al uso de estos antibióticos, generando una brecha en el espectro de cobertura. Con el surgimiento de cada nueva generación de fluoroquinolonas aumentó la cobertura bacteriana (en especial contra las bacterias resistentes al las CIP y OFX) y la potencia del antibiótico. Esto permitió no solo de utilizar concentraciones más altas para matar las bacterias y por lo tanto tiempos más cortos de curación, sino también un espectro más amplio de utilización para esta nueva generación de fluoroquinolonas.

La moxifloxacina y gatifloxacina han mostrado una mayor susceptibilidad bacteriana y potencia contra el Staphylococcus aureus resistente a otras fluoroquinolonas (resistente a CIP y OFX). De las dos nuevas fluoroquinolonas de cuarta generación, la moxifloxacina pareciera tener mayor porcentaje de susceptibilidad y potencia. Al ser comparado con el tratamiento doble con tobramicina y gentamicina, tanto la moxifloxacina como la gatifloxacina han demostrado una mayor cobertura contra el Streptococcus pneumoniae y el Streptococcus viridans. Esto puede ser debido a su capacidad de bloquear la girasa de ADN como así también la topoisomerasa tipo IV.

La penetración tópica en la córnea de la gatifloxacina es tan buena como la de las otras fluoroquinolonas o mejor (la mox no ha sido probada). La concentración de moxiflocacina ha demostrado alcanzar el MIC90 en las bacterias gram-positivas, gram-negativas, atípicas  y anaeróbicas más frecuentes en el  humor acuoso, mediante su administración vía oral en ojos no inflamados. Dado que su concentración intraocular es más alta que otras fluoroquinolonas probadas (CIP y LEV, en particular), es razonable suponer que la acción de la MOX contra los patógenos bacterianos será más fuerte y rápida. La penetración tópica de la MOX fue aún mayor que la de la OFX.

En cuanto al tratamiento de la endoftalmitis, es probable que la gatifloxacina oral pueda actuar como terapia adyuvante a los antibióticos intravítreos comúnmente utilizados. Ha mostrado tener la más alta penetración en el humor vítreo y la menor MIC para todos  los patógenos bacterianos comunes en el período postoperatorio.

Esta nueva generación de fluoroquinolonas ha mostrado ser tan citotóxica para las células corneales o menos que las demás. La moxifloxacina puede ser menos citotóxica para las células epiteliales de la córnea porque no contiene BAC. Sin embargo al realizarse ensayos en los queratocitos estromales y células endoteliales, tanto la MOX, GAT como OFX fueron igualmente tóxicas.

La Levofloxacina fue la menos tóxica y la CIP fue la más citotóxica.

Conclusión:

La gatifloxacina y la moxifloxacina, las nuevas fluoroquinolonas de cuarta generación, tienen un gran potencial para el tratamiento de las bacterias gram-positivas que, en general, son resistentes a las fluoroquinolonas existentes. Es importante reconocer que no aumenta, necesariamente, la cobertura bacteriana gram-negativa. Dada su mejor penetración en el humor acuoso mediante la administración tópica y mayor penetración en el vítreo mediante la administración oral, deberían se consideradas antibióticos claves en la profilaxis y tratamiento de infecciones bacterianas de los segmentos anterior y posterior del ojo. Sin embargo, se debe tener cuidado y no caer en el uso indiscriminado ya que siempre existe el riesgo de crear una nueva resistencia.