Základy antimikrobiální terapie 6 • • Aminoglykosidy • Infekce krevního řečiště • • 9. 4. 2024 • • • 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 Historie aminoglykosidů •streptomycin 1944 Þ 1947 • S. A. Waksman, Streptomyces griseus (po penicilinu druhým antibiotikem, které bylo možné využít pro celkovou léčbu). •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) • - dezintegrace zevní membrány buněčné stěny G- bakterií • •rychlý baktericidní účinek na bakterie, jak v klidové tak v růstové fázi • 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 d) •- 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 •- Závislost účinku na koncentraci a dlouhý postantibiotický efekt Cmax / MIC a) Účinek závislý na koncentraci čas koncentrace (mg/l) MIC (mg/l) 0 hod. poměr Cmax : MIC jako optimální se uvádí 8 - 10 Cmax. 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 % •- špatný průnik přes biologické bariéry (hematolikvorovou a hematoencefalickou bariéru) •- nejsou v lidském organismu metabolizovány a vylučují se v nezměněné formě ledvinami, glomerulární filtrací, přičemž více než 90 % je eliminováno během 24 hodin •- 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 %) AG jsou vylučovány ještě měsíc po skončení léčby (kumulace v ledvinách) - • • Spektrum účinku • •dobrá účinnost: enterobakterie • nefermentující G- • stafylokoky (mimo STM) • mykobakteria (jen STM, AMI) • •účinek v synergii s betalaktamy (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 – –AMG ničí citlivé bakterie rychleji než β-laktamová antibiotika nebo glykopeptidy. Tento účinek je závislý na vrcholové koncentraci cmax, respektive na poměru cmax/MIC. Za optimální se považuje dosažení koncentrací odpovídajících šesti- až desetinásobku MIC. Při takovém dávkování je současně minimalizováno riziko, že bakterie vyvinou rezistenci k aminoglykosidům. Použití AMG II. • b) podpora stěnového ATB (synergie) • G+, event. rezistentní Gram- – nižší dávkování, dlouhá léčba – dříve podávání vícekrát denně, dnes 1x –Synergie je nejnápadnější u enterokoků a neopouzdřených kmenů streptokoků –c) léčba IMC – po léčbě přetrvává výskyt AMG v moči velmi dlouho, vyluč. až >20 dní • -léčebný efekt nemusí být optimální, navzdory relativně vysoké • koncentraci (biofilm) • -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) Nežádoucí účinky •poškození vestibulárního systému (ototoxicita)- irreverzibilní děj, často po opakované expozici. Vysvětluje se průnikem AMG do perilymfy vnitřního ucha. AMG poškozují senzorický epitel kochleárního i vestibulárního ústrojí. Toto poškození je kumulativní a objevuje se s latencí •nefrotoxicita- je způsoba vstřebáváním AMG z primární moče epiteliálními buňkami proximálních tubulů. Po vstřebání se molekuly antibiotika hromadí v lysozomech a zde blokují odbourávání fosfolipidů. Tak dochází nejprve k zahlcení a rozpadu lysozomů a s tím spojenému výpadku funkce tubulárních buněk; pokračuje-li proces dále, propadnou tubulární buňky nekróze a dojde k renálnímu selhání. Pozor na kombinace: AG + Vanko, + AMP B, + clinda,+ cef I. gen.,+ furosemid • Je kumulativní, krátká léčba(cca 5 dnů) je relativně bezpečná. •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. Nefrotoxicita AMG závisí na době jejich vylučování do moči, nikoli na výšce hladin v moči. •kumulace AMG v buňkách pomalé vylučování •hrozí nekróza tubul.buněk •renální porucha je reverzibilní Účinek a toxicita AMG toxicita Aminoglykosidy •podávání 1x denně; měření hladin • účinek na G- je ≈ cmax toxicita ≈ době působení 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), při terapii G+ infekcí je naopak postantibiotický efekt zanedbatelný (dávkování intermitentní) •- 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 • •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 Stanovení hladin toxických antibiotik •Cílem je správné nastavení dávkování antibiotik s úzkým terapeutickým oknem ošetřujícím lékařem u pacientů bez rizikových faktorů (RF) rozvoje toxicity v anamnéze a načasování prvního odběru krve ke stanovení hladin •Rizikové faktory toxicity:  - preexistující nefropatie, nestabilní renální funkce, významná retence tekutin  - použití nebo plán použití dialýzy ledvin  - kriticky nemocní  - použití ECMO  - věk nad 65 let  - morbidní obezita (BMI nad 40 kg/m2) nebo kachexie  - podávání dalších nefrotoxických léčiv: imunosupresiva, nesteroidní antirevmatika, iódová kontrastní látka, diuretika, …) •Režim 1-krát denně načasování odběrů ke stanovení hladin Ref. Cmin (údolní hladinu nabrat 30 minut před podáním) Cmax (peak pokud je indikován 30 - 60 minut po vykapání infuze) • Gentamicin 30 minut před podaním 2. nebo 3. dávky • Ref. Cmin Cmax pod 2 umol/L (1 mg/L) do 52,25 umol/L (do 25 mg/L) •Amikacin 30 minut před podaním 2. nebo 3. dávky •Ref. Cmin Cmax pod 7 umol/L (4 mg/L) do 85,5 umol/L (do 50 mg/L) Měření hladin - Hartfordův nomogram Význam monitorování •redukce toxicity •snížení nefrotoxicity •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 ml – 60 ml max.) •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 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.