Základy antimikrobiální terapie 8 • • Aminoglykosidy • Infekce krevního řečiště • • 23. 4. 2013 • • • Renata Tejkalová • Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně • Antibiotika-rozdělení •A) ATB inhibující syntézu buněčné stěny (peptidoglykanu) • beta-laktamy • glykopeptidy •B) ATB inhibující metabolismus DNA • (fluoro)chinolony • rifampicin •C) ATB inhibující proteosyntézu • makrolidy (+ azalidy + ketolidy ) • linkosamidy • tetracykliny • chloramfenikol • oxazolidinony • + aminoglykosidy •D) ATB inhibující různé metabolické dráhy •E) ATB poškozující buněčnou membránu • kolistin Struktura AMG Historie aminoglykosidů •streptomycin 1944 Þ 1947 • S. A. Waksman, Streptomyces griseus •neomycin 1949 (S. fradiae) •kanamycin 1957 (S. kanamyceticus) •gentamicin 1963 (Micromonospora purpurea) •tobramycin 1967 (S. tenebrearius) •amikacin 1972 (polosynt.derivát Kanamycinu) •isepamicin 1978 (polosynt. derivát Gentamicinu) • • Jednotlivé látky se liší počtem a druhem aminocukrů. Mají nelogickou nomenklaturu. Látky produkované kmeny Streptomyces spp. mají koncové přípony –mycin, látky produkované kmeny Micromonospora příponu -micin • Rozdělení AG • - streptomycin • - ostatní AG: – neomycinová sk. NEO, – kanamycinová sk. KAN, TOB, AMI – gentamicinová sk. GEN, NET, ISE • - (spektinomycin) • Mechanismus účinku • - působení na 3O S podjednotku ribozomu na začátku bakteriální proteosyntézy (inhibice syntézy proteinů) • - působení na úrovni buněčné stěny !!! • • rychlý baktericidní účinek na bakterie, jak v klidové tak v růstové fázi • Antibiotika: Koncept Pk/Pd • Pd= efekt/čas Pk= koncentrace/čas – – Pd/Pk= efekt/koncentrace – – •a)time-depending killing •b)concentration-depending killing •c)AUC-depending killing • Současné rozdělení antibiotik •- Závislost účinku na koncentraci a dlouhý postantibiotický efekt Cmax / MIC • •- Závislost účinku na čase a minimální postantibiotický efekt T / MIC • •- Závislost účinku na ploše pod křivkou (poměr AUC/MIC= AUIC (area under the inhibitory curve) a významný postantibiotický efekt Účinek závislý na koncentraci čas koncentrace (mg/l) MIC (mg/l) 0 hod. poměr Cmax : MIC jako optimální se uvádí 8 - 10 Cmax. ATB s účinkem závislým na koncentraci •Účinnost antibiotika závisí na hodnotě poměru maximální plazmatické koncentrace a MIC 90(Cmax/ MIC90) •K dosažení optimálního účinku je třeba, aby hodnota tohoto poměru byla větší než 8. U aminoglykosidů nebo kriticky nemocných větší než 10-12 Farmakokinetika AMG •- nevstřebávají se z GIT •- distribuce ~ECT (Vd0,25-0,3 l/kg) •- vazba na bílkoviny: 10-20 % •- nemetabolizují se •- biol. poločas: 2,0-2,5 hod •- průnik do tkání: 10-30 % •- do exsudátů: 20-50 % •- do likvoru (při zánětu): 10-30 % •- vylučování močí –GF (99 %) • • Spektrum účinku • •dobrá účinnost: enterobakterie • nefermentující G- • stafylokoky (mimo STM) • mykobakteria (jen STM, AMI) • •účinek v synergii (navzdory rezistenci in vitro, • rozlišovat diskový test a vysokou rezistenci: • streptokoky • enterokoky •neúčinné: anaerobní bakterie • všechny opouzdřené bakterie • intracelulárně žijící bakterie Použití AMG I. • a) rychlý cidní účinek (akutní sepse) – G-, stafylokoky – rychlé snížení bakteriální nálože – vysoké dávkování, krátká doba léčby • eliminace mikrobů z ECT • snížení rizika rezistence – význam první dávky – režim once daily snižuje toxicitu Použití AMG II. • b) podpora stěnového ATB (synergie) • Gram+, evt. rezistentní Gram- – nižší dávkování, dlouhá léčba – podávání vícekrát denně • • c) léčba IMC – po léčbě přetrvává výskyt AMG v moči – poločas 30-700 hod, vyluč. až >20 dní • ochrana před ascendentní infekcí • negativní výsledek kultivace AMG a uroinfekce • a) léčebný efekt nemusí být optimální, navzdory relativně vysoké koncentraci • - kyselé pH moči • - biofilm • •b) po léčbě přetrvává výskyt AMG v moči • poločas 30-700 hod, vyluč. až >20 dní • - ochrana před ascendentní infekcí • - negativní výsledek kultivace • Lokální podání AMG •AMG nealergizují, nedráždí tkáně ... •- p.o. (průjmy vyvolané neinvazivními mikroby) •- inhalačně (VAP, chronické infekce DCD) •- výplachy tělesných dutin •- otitis externa •- hnisavá konjunktivitida •- rány (Framykoin) •- impregnace implantátů • Výběr přípravku •STM: TBC a mykobakteriózy (nižší MIC); • endokarditida vyvolaná enterokoky rezistentními na GEN •GEN: sepse způsobené citlivými bakteriemi •AMI: sepse a závažné infekce, způsobené bakteriemi rezistentními na GEN; • TBC, mybakteriózy, nokardióza • obava z nefro-a ototoxicity •TOB:2-5x vyšší účinnost na PSAE než GEN výhodné u inhalačního podávání Dávkování AMG •a) Akutní sepse → rychlý cidní účinek: •GEN, TOB, NET: 5 mg/kg/den, v 1 dávce loading dose: 7 mg/kg •KAN, AMI: 15 -20 mg/kg/den, v 1 dávce •Dávkování platí pro standardní farmakokinetiku !! •Při léčbě <5 dní není nutné měřit hladiny. • •b) Potřeba synergie → dlouhodobá léčba (1-3 týdny) •GEN, TOB, NET: 3 mg/kg/den, více dávek •STM, KAN, AMI: 15 mg/kg/den, více dávek •Dávkování platí pro standardní farmakokinetiku •Vždy je potřeba měřit hladiny (kumulace AMG) Farmakokinetika AMG •-závislost na koncentraci, krátkodobá maximální koncentrace prohlubuje intenzitu baktericidního působení a prodlužuje postantibiotický efekt- dávkování 1x denně •- nevstřebávají se z GIT, jen v parenterální formě • - špatný průnik přes biologické bariéry (hematolikvorovou a hematoencefalickou bariéru) • - distribuční objem -Vd (0,25-0,4 l/kg) tzn. distribují se pouze do extracelulárního prostoru • •Pozn: Distribuční objem (Vd) je děj, charakterizovaný rychlostí, se kterou je léčivo po podání distribuováno mezi jednotlivé části organismu zároveń rozsahem množství farmaka v organismu. Vd je objem tělních tekutin, ve kterém by se při rovnoměrném rozptýlení podaného množství farmaka vytvořila stejná koncentrace jako v krevní plasmě). Vd vyjadřuje vztah mezi podanou dávkou farmaka a jeho koncentrací v krvi. Klinický význam Vd spočívá v tom, že určuje velikost nasycovací dávky farmaka • vazba na bílkoviny: 10-30 % (na bílkoviny vázaný podíl ATB je údajně antibakteriálně neúčinný, funguje jen volná frakce) • biol. poločas: 2-3 hod • průnik: do tkání a kostí nízký : 10-30 % • do exsudátů: 20-50 % • do likvoru nízký (zánět: 10-30 %) • vylučování močí: (99 %), AG jsou vylučovány ještě měsíc po skončení léčby (kumulace v ledvinách) Změny farmakokinetiky v intenzivní péči • Zvětšení Zmenšení •Vd: • otoky (různý původ) sekvestrace tekutin • pleurální výpotky obezita • ascítés stáří • sepse (interstic. edém) dehydratace • ARDS, UPV • gravidita, kojenci • •t1/2: • renální insuficience hyperkinetická cirkulace • (fyzická zátěž, gravidita) • • hypotenze, šok kompenzovaná sepse • jiný důvod (snížená filtrace) děti • novorozenci forsírovaná diuréza • věk nad 65 let centrálně podmíněná • polyurie (postižení CNS) • • • • • • • Nežádoucí účinky •Poškození vestibulárního systému (ototoxicita)- irreverzibilní děj, často po opakované expozici •nefrotoxicita- až renální selhání, pozor na kombinace AG + Vanko, + AMP B, + clinda,+ cef I. gen.,+ furosemid •neuromuskulární blokáda - při rychlé aplikaci vysokých dávek i.v., obvykle na JIP při kombinaci AG s dalšími léky •Alergické reakce Toxicita AG •vychytávání z primární moči je saturabilní děj Þ toxicita závisí na čase nikoli na koncentraci •kumulace AG v buňkách pomalé vylučování •hrozí nekróza tubul.buněk •renální porucha je reverzibilní Princip „once daily dosing“–šleh bičem • účinek ~ cmax, PAE ~ cmax,. toxicita ~t plasm. Účinek a toxicita AMG toxicita „Cidní“ podávání: GEN 5 mg/kg/d once daily, normální kinetika GEN 5 mg/kg once daily, otoky + polyurie „Synergické“ podávání: GEN 3x 80 mg Určení dávkového režimu •Dávkování: GEN: 3,5-7mg/kg a den • AMI:10-15 mg/kg/ a den • •příbalový leták nedostatečné •kvalifikovaný odhad •monitorování – hmotnosti – P+V tekutin – renálních funkcí •měření hladin výborně Aminoglykosidy •- ATB určená pro nemocniční použití •- Baktericidní •- Závislé na koncentraci •- Významný postantibiotický efekt při léčbě G- infekcí (dávkování 1x denně) •- V současné době považovány za ATB vhodné pro úvodní krátkodobou aplikaci pro rychlé zvládnutí bakteremické fáze, vhodná kombinace s jinými skupinami ATB •- Pouze v i.v. formě Měření hladin • •Kdy měřit hladiny: v maximu?, v minimu?, v průběhu? • •Několik denních dávek: •měří se maximum (účinnost) a minimum (toxicita) •GEN: max: 4-10 mg/l, min: 1-2 mg/l •AMI: max: 15-30 mg/l min: < 5 mg/l • •Podávání once daily: •měří se jen minimum (toxicita) •GEN < 1 mg/l, AMI < 3 mg/l • •nebo hodnocení koncentrace podle nomogramu Hartfordův nomogram Stanovení hladin antibiotik v krvi ve FNUSA •Ve FN u sv. Anny v Brně se stanovení hladin antibiotik •provádí na Oddělení klinické biochemie. •Stanovují se hladiny gentamicinu, vankomycinu a •amikacinu v mmol/l a to v režimu dávkování • antibiotika buď 1x denně či kontinuální infuze nebo v • režimu 2-3x denně. • •Princip: imunoanalýza FPIA (fluorescenční polarizační •imunoesej) (vankomycin, gentamicin) a PETINIA (částicemi •zesílená turbidimetrická inhibiční imunoalalýza)(amikacin). Vankomycin • •- Kontinuální infuze: • měříme od druhého dne podání ATB, hladina 14 - 17 mmol/l • •- Režim 2x denně: • Odběr po 3. – 4. dávce ATB, nutné dva odběry: •- první (maximální dávka): 30 – 60 min. po vykapání infuze - • hladina 14-28 mmol/l -druhý (minimální dávka, důležitá kvůli toxicitě): těsně před podáním ATB - hladina pod 7 mmol/l (lépe, když osciluje kolem 7 mmol/l, jinak hrozí nárůst kolonií rezistentních k vankomycinu) -Nově: -Loading dose 25-30 mg/kg (asi 2 g ve 2 hod. infuzi), dále 15-20 mg/kg(asi 1,5 g v 1,5 hod. infuzi) 2x denně (průměr 3 g denně) -Odběr těsně před 4 dávkou hladina 10-13,5 mmol/l Gentamicin • - Režim 1x denně v infuzi: (Hartfordův nomogram) •Hladina se měří 8 – 12 hod. po infuzi (biologický poločas •gentamicinu) a dle výsledku se upravuje interval dalšího podání •ATB takto: •Hladina 10 hod. po 1. podání (mmol/l): čas dalšího podání: • 0 - 2,4 24 hod. po 1. dávce • 2,4 - 3,6 36 hod. po 1. dávce • 3,6 - 4,6 48 hod. po 1. dávce • •- Režim 3x denně: •Stejné jako u vankomycinu •Odběr po 3. – 4. dávce ATB, nutné dva odběry: •První (maximální dávka): 30 – 60 min. po vykapání infuze •hladina 2-5 mmol/l •Druhý (minimální dávka, důležitá kvůli toxicitě): těsně před •podáním ATB - hladina pod 1 mmol/l • • Amikacin •- 1x denně v infuzi : •Hladina se měří po 3. dávce, tj. 3. den terapie amikacinem. •Jsou nutné 2 oděry krve. •První odběr (minimální dávka, důležitá kvůli toxicitě): těsně •před podáním 3. dávky - hladina do 7-14 mmol/l. •Druhý odběr (maximální dávka): 30-60 minut po vykapání •infuze - hladina 43-60 mmol/l. Amikacin •- 1x denně v infuzi : •Hladina se měří po 3. dávce, tj. 3. den terapie amikacinem. • •Jsou nutné 2 oděry krve. •- První odběr (minimální dávka, důležitá kvůli toxicitě): • těsně před podáním 3. dávky - hladina do 7-14 mmol/l. •- Druhý odběr (maximální dávka): •30-60 minut po vykapání infuze - hladina 43-60 mmol/l. Význam monitorování •redukce toxicity •snížení nefrotoxicity z 3-4 % na 1,4 % •kratší doba léčby / hospitalizace •snížení nákladů • Jak omezit toxicitu AG ? •nepodávat při renální insuficienci •nepodávat u starých osob, poruch sluchu •dobrá hydratace, dobrá diuréza •normokalémie •nekombinovat s nefrotoxickými léky •při once daily podávat ráno •při monitorování kreatininu reagovat na vzestup hladin i v rámci fyziol. hodnot •po 2-týdenní léčbě nepodávat 6 týdnů Kdy nepoužívat AG • AG nepůsobí nebo špatně působí na • anaerobní baktérie • opouzdřené baktérie • intracelulárně uložené baktérie • •AG se nevylučují nebo málo vylučují na sliznice • bronchopneumonie • gastrointestinální infekce Infekce krevního řečiště Cíle a význam mikrobiologického vyšetření IKŘ •Cíle: •průkaz původce infekce z krve •průkaz původce infekce z primárního zdroje •identifikace primárního zdroje • •Význam: •průkaz etiologie infekčního procesu při známé diagnose •podnět pro další diferenciálně diagnostický postup • Hemokultivační vyšetření - optimální parametry •optimální načasování odběru hemokultur – •optimální počet hemokultur – •optimální objem vzorku krve – •optimální místo odběru hemokultury – •odběr hemokultur a podávání antibiotik Optimální načasování odběru hemokultur intermitentní bakteriémie optimální interval 1 optimální interval 2 hemokultury graf hemokultura graf 2 Optimální načasování odběru hemokultur kontinuální bakteriémie Optimální objem odebrané krve •koncentrace mikrobiálního inokula v periferní krvi: • u dospělých obvykle do 1 CFU na 1ml odebrané krve –u malých dětí je obvykle koncentrace inokula vyšší – •význam optimálního objemu krve pro hemokultivaci: • zvýšení objemu odebrané krve ze 40 na 60ml zvýšilo výtěžnost hemokultivace o 10% (Maki D, et al.) –ředění krve bujonem 1:5 až 1:10 vede k optimálnímu zotavení mikrobiálního inokula – •dospělí 20 až 30 ml na jeden odběr (40 až 60 ml celkem) •děti 1 až 5 ml na jeden odběr (podle věku) Optimální počet hemokultur • •1 hemokultura denně - zcela výjimečně (v ambulanci) •2 - 3 hemokultury denně-optimum •4 hemokultury denně - maximum (2 epizody) • •95% bakteriémií je detekováno 2 až 3 hemokulturami Optimální místo pro odběr hemokultury • •odběr venepunkcí periferní žíly –standardní způsob odběru –opakované odběry se provádějí optimálně z různých míst –neodebírat z periferních žilních kanyl (kontaminace !!!) • •odběr z cévního katétru –pouze při suspekci na katétrovou infekci –jinak pouze v případě, není-li možná venepunkce (nouzové řešení!!!) • • Odběr hemokultury a používání antibiotik • •optimálně odběr před zahájením antibiotické léčby –vždy u nemocného s klinickou suspekcí na IKŘ –optimální způsob odběru bez negativního ovlivnění růstu inokula –vysoká pravděpodobnost průkazu bakteriemie •odběr v průběhu antibiotické léčby –odběr načasovat před podáním další dávky ATB (je-li to možné) –při klinicky selhávající léčbě odebrat hemokultury před změnou ATB –použít média s inhibitory antibiotik •antibiotické „okno“ –krátkodobé vysazení aplikace antibiotik k provedení hemokultivace Dokumentace k hemokultivačnímu vyšetření • •Údaje nezbytné pro správnou interpretaci výsledku vyšetření: • •klinická diagnosa ve vztahu k indikaci vyšetření •datum a přesný čas odběru •teplota při odběru •místo odběru (venepunkce, cévní katétr s přesnou identifikací katétru!!!) •antibiotická léčba Patogenetické souvislosti •bakteriémie při sepsi bývá intermitentní→ odběr ideálně při třesavce •bakteriémie při IE je trvalá→ odběr kdykoli (i v afebrilním období) •bakteriémie při sepsi někdy není prokazatelná (sepse vycházející ze střeva) • •kultivace kostní dřeně při břišním tyfu (Salmonella Typhi se množí v RES) Interpretace pozitivních nálezů v HK Význam kvantifikace nálezu pro odlišení kontaminace • •relativně vysoká kvantita inokula = bakteriémie •relativně nízká kvantita inokula = kontaminace •možnost identifikace katétrového původu infekce • •Metody kvantifikace inokula: • • •hodnocení detekčního času • –čím větší je inokulum v hemokultuře, tím kratší je detekční čas • •urgentní charakter všech vzorků vyšetřovaných při IKŘ •aktivní sdělování (klinický mikrobiolog ošetřujícímu lékaři) •průběžné sdělování dílčích výsledků •sdělování pečlivě interpretovaných výsledků •optimální forma je klinicko - mikrobiologická konzultace •návrh dalších vyšetření a doporučení optimální léčby Sdělování výsledků vyšetření Automatizované HK systémy Fig7-2 Fig7-3 BacT/ALERT® 3D microbial testing v ČR od r. 1993 • urychlení detekce • ↓ rizika kontaminace HK • ↓ rizika pro personál • úspora materiálu i času • kvalitní média Vyšetřování hemokultur systém Bact Alert typy lahviček: aerobní + ATB zelená aerobní bez ATB modrá anaerobní oranžová mykotické šedé telefonická konzultace s klinikem Technika odběru •kvalifikovaný personál, evt. speciální sestry •nádobky používat nevychlazené (pokojová teplota) •odběr ze žíly, ne z arterie (neodebírat také ze žilního katétru, leda při susp. katétrové infekci !) •dezinfekce kůže: otřít a pak nechat zaschnout ! •nepalpovat znovu žílu po dezinfekci •venepunkce jedním vpichem •neměnit jehlu při vstřikování krve do nádobky •na nádobce i průvodce uvést čas a místo odběru •nádobky do doby transportu nechat při pokojové teplotě, nevystavovat slunci a horku •neprovádět kožní stěr před venepunkcí Interpretace pozitivních nálezů v HK Původci invazivních komunitních infekcí •přítomnost původce v krvi má vysoký patognomický význam • •Neisseria meningitidis –meningokoková sepse, purulentní meningitis... • •Streptococcus pneumoniae –komunitní pneumonie, purulentní meningitis... • •Haemophilus influenzae typ b –epigglotitis, purulentní meningitis, komunitní pneumonie ... • •Listeria monocytogenes –meningitidy, sepse u imunokompromitovaných nemocných Interpretace pozitivních nálezů v HK Staphylococcus aureus •hlavní primární zdroje: •endokarditis, septická tromboflebitis •infekce v místě chirurgického výkonu •katétrové infekce •infekce kostí a kloubů •infekce cizorodých implantátů • •mimořádná schopnost diseminace •tvorba sekundárních ložisek • •nález v jediné HK je klinicky významný •nezbytnost průkazu primárního zdroje •nezbytnost terapeutické intervence stau_03 stau_hem Interpretace pozitivních nálezů v HK koaguláza-negativní stafylokoky (kolonizující kožní mikroflóra) •hlavní primární zdroje: •infekce umělých implantátů •katétrové infekce • •nízká patogenita a virulence •nevýrazné klinické známky IKŘ • •neonatologické JIP •onkologie a hematoonkologie •pracoviště intenzivní medicíny • •nejčastější kontaminanta hemokultur •průkaz shodných kmenů ve dvou HK (alespoň jedna z venepunkce periferní žíly) stkn_02 stkn_hem Interpretace pozitivních nálezů v HK viridující streptokoky • •nejvýznamnější současné agens infekční endokarditidy • •nález ve více HK může být prvním podnětem pro stanovení diagnosy infekční endokarditidy • •izolovaný nález v jedné HK může znamenat kontaminaci • •každý průkaz viridujících streptokoků v HK vyžaduje precizní posouzení klinického významu nálezu spvi_01 Interpretace pozitivních nálezů v HK enterokoky •hlavní primární zdroje: •močové infekce •infekce v místě chirurgického výkonu •nitrobřišní infekce •infekční endokarditida •katétrové infekce • •nepravděpodobná kontaminanta v HK •terapeutická intervence závisí na zdroji • •vysoké riziko u pacientů léčených ATB •imunosuprimovaní nemocní •onkologie a hematoonkologie • eksp_02 eksp_hem Interpretace pozitivních nálezů v HK gramnegativní tyčinky (enterobakterie a NFT) •hlavní primární zdroje: •střevní infekce (vč. extraintestinálních forem - SAEN, SATY) •nitrobřišní infekce (ESCO, ENSP) •uroinfekce (ESCO, PRSP, KLPN, PSAE) •infekce v místě chirurgického výkonu •katétrové infekce (PSAE, SESP, ATBA) • •nezbytnost terapeutické intervence závisí na povaze primární infekce •gramnegativní IKŘ má obvykle závažný průběh s šokovým stavem (endotoxin) esco_02 gneg_hem Interpretace pozitivních nálezů v HK kandidy •hlavní primární zdroje: •systémová kandidosa •katétrové infekce, cizorodý materiál • •infekci předchází masivní kolonizace •tendence k diseminaci a tkáňové invazi • •nemocní dlouhodobě léčení ATB •imunosuprimovaní a kriticky nemocní • •nález kandidy v HK je obvykle závažný a vyžaduje neodkladnou intervenci •kandidemie často znamená těžký stav obtížně ovlivnitelný terapeuticky casp_01 casp1-hem Spolupráce klinika s mikrobiologem •klinik telefonicky upozorňuje na atypické pacienty (např. susp. IE → • - prodloužit dobu kultivace • - uschovat izolovaný kmen • - zjistit MIC pro relevantní ATB) • •Nutným předpokladem je stálý kontakt, vzájemné porozumění a důvěra. • •Nejčastější chyby při spolupráci s mikrobiologem: •Klinik neinformuje mikrobiologa o diagnóze (podezření) při odesílání HK •Mikrobiolog nedourčí nálezy, neuchovává kmeny. •Mikrobiolog neinformuje klinika o podezřelých nálezech. •Klinik nepožaduje MIC, neumí s nimi pracovat.