Klinická farmakologie ATB Lenka Součková ATB terapie ano či ne?  Infekční proces?  Jaký patogen a kde?  Jak jej diagnostikovat?  Jak interpretovat mikrobiologický nález?  Terapie?  Jak omezit šírení patogena? Kritické kroky při ATB terapii  Určit  správný čas zahájení ATB léčby  výběr ATB  správnou dávku  časový interval  délku ATB léčby  Rozpoznat rozdílné typy NÚ jednotlivých ATB a vhodně je zaměnit  Identifikovat, kdy je použití ATB nevhodné/nežádoucí Dávkovací strategie Bežná flóra  Patogen Podmíněný pat. Bežná fl.  Vymýtit patogeny = NESMYSL  Kůže  Pk- stafylokoky (desítky varies), korynebakterie, kyselý povrch - mytí !!!  Uretra  Pk- stafylokoky, korynebakterie, alfa streptokoky, ureaplasmata  Vagína  laktobacily, korynebakterie, Pk- stafylokoky + v malém množství bakt. z oblasti rekta Bežná flóra  GIT  Dut. ústní  alfa streptokoky, neisserie  + HCD oj. stafylokoky, enterobakterie  anaeroby  Žaludek, tenké střevo - ???  Tlusté střevo  G- tyče - různé druhy enterobakterií  G+ koky - enterokoky, streptokoky  anaeroby G- tyče - bakteroidy  G+ tyče - klostrídia, eubakterie  G+ koky - peptokoky, peptostreptokoky Kolonizace  Infekce vs. kolonizace  Přítomnost potenciálně patogenních mikroorganismů na kůži, sliznicích, v ráně nebo sekretech, která ale nevede k rozvoji a projevům infekce.  Koncentrace bakterií ve vzorku sekretu ( tracheální aspirát, moč apod.) se pohybuje zpravidla v oblasti do 105 na ml vzorku  Míra kolonizace je u nemocných léčených na pracovištích intenzivní péče velmi vysoká  Dýchací cesty až 80 %, močové ústrojí 20 – 60 %, kolonizace ran ve 30 – 50 %. Mechanismus kolonizace a infekce u pacientů v IP  Dva základní mechanismy kolonizace a infekce u pacientů v intenzivní péči, migrace a translokace neboli transmurální migrace  Migrace znamená pohyb potenciálně patogenních bakterií z jednoho místa, např. z faryngu nebo GIT zejména při jejich přemnožení, na jiné místo, do za normální podmínek sterilních vnitřních orgánů  Hlavní mechanismus rozvoje endogenní kolonizace a infekce u pacientů v IP  Migrace během mechanické ventilace s tracheální intubací je nejvýznamnějším faktorem přenosu mikrobů s rozvojem kolonizace a infekce během několika dnů po zahájení ventilační podpory Mechanismus kolonizace a infekce u pacientů v IP  Translokace (transmurální migrace) je definována jako průnik potenciálně patogenních mikrobů z orofaryngu nebo GIT přes slizniční bariéru do lymfoidní tkáně GIT (gut-associated lymphoid tissue, GALT), která obsahuje makrofágy v mezenteriálních lymfatických uzlinách, játrech, slezině a krvi  Makrofágy tohoto systému jsou za normálních okolností u zdravého jedince schopné eliminovat mikroorganismy pronikající ze střeva  Při postižení funkce GIT, k jakému dochází u kritického onemocnění, může dojít k translokaci střevních bakterií do krevního oběhu s následným rozvojem sepse a multiorgánového selhání. Infekce krevního řečiště (IKŘ)  Výskyt infekčního původce v krevním řečišti provázený patofyziologickou reakcí organismu.  různý původce (bakterie, parazit, virus)  odlišná patofyziologická reakce  variabilní klinický průběh  Konsensus americké společnosti intenzivní péče:  Sepse (IKŘ) primární, sekundární  Katetrové infekce  Endokarditidy Původci SEPSE  Bakteriální  striktně patogenní  podmíněně patogenní  Virové  CMV, virémie  Mykotické  Parazitární  malárie, babezie, trypanozomy  mikrifilárie Zdroje SEPSE  Primární IKŘ – sepse zdroj infekce není znám  Sekundární IKŘ – sepse je známo ložisko – zdroj, ze kterého dochází k šíření infekce  Nejčastější zdroje  dýchací cesty – „ventilátorové pneumonie“, pneumonie  urogenitální trakt – „urosepse“  katétrové infekce  tlusté střevo, GIT – salmonelové infekce, „febrilní neutropenie“  infekce v dutině břišní  meningitis  bakteriální endokarditida  lokalizované infekce, abscesy a jiné Nozokomiální pneumonie  Nejčastější typ NP na pracovištích intenzivní péče  Vliv endotracheální intubace na vznikVAP je natolik dominantní, že pneumonie získaná na pracovišti intenzivní péče je prakticky synonymem pro ventilátorovou pneumonii  Endotracheální intubace zvyšuje riziko nozokomiální pneumonie až 21 krát  Mortalita spojená s výskytemVAP je 24 až 76%.  časná (early-onset)VAP , vznik do 5 až 7 dní po intubaci, minimální mortalita  pozdní (late-onset)VAP  Délka trvání ventilační podpory Patogeneze VAP  Kolonizace orofaryngu patogenními mikroby - střevními GNB, zejména rodu Enterobacteriaceae – reflux ze střevažaludek-jícen nebo Staphylococcus aureus – retrográdně z nosu a kůže  role normálního nízkého žaludečního pH  Aspirace - mikroaspirace nejdůležitější formou u pac. s OTI  Prolomení přirozených obranných mechanismů DC přítomnostTR, její negativní vliv na činnost řasinkového epitelu  Opakované mikroaspirace přispívají k poruše funkce buněčné i humorální imunity DC a sytému alveolárních makrofágů a neutrofilů  Kortikoidy, malnutrice nebo opakované transfuze  Dalšími cestami kontaminace DC a plic jsou inhalace kontaminovaného aerosolu, rozsev bakterií hematogenní cestou z jiného ložiska a přímý přestup nebo penetrace zvnějšku Urosepse  Většinou spojeny se zavedením močového katétru nebo s instrumentálními výkony  Patogenní mikroorganismy pocházejí z endogenní i exogenní nozokomiální flóry  Hematogenní přenos je vzácný  Přenos bakterií a kvasinek souvisí s tvorbou biofilmu na povrchu katétrů, ale také močových kamenů, nekrotických tkání apod  Nejčastějšími patogeny jsou GNB, E. coli, Klebsiella spp., Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Serratia, Citrobacter, z grampozitivních koků jsou to Enterococcus a Staphylococcus. Urosepse  Asymptomatická bakteriurie x symptomatická močová infekce  Symptomy infekce - horečka, dysurie, bolesti v nadbřišku, dvakrát pozitivní kultivační nález z moči > 105 kolonií/ ml moči a známky pyurie v močovém sedimentu  Th: výměna močového katétru, volba antibiotika závisí na výsledku kultivace moči  Prevence:  prokázán benefit u obecných hygienických postupů  používání uzavřených drenážních systémů  minimalizace manipulací s katétrem a jeho rozpojování  není stanoven interval pro rutinní výměnu katétrů. Infekce z intravaskulárních katétrů  Primární infekce krevního řečiště (BSI- blood stream infections) jsou čtvrtou nejčastější nozokomiální infekcí  Intravaskulární vstupy, zejména centrální žilní katétry jsou hlavní příčinou vzniku primárních BSI  Incidence BSI od 2 % ( respirační JIP) po 30 % (popáleninová centra)  Definice CDC - bakterémie nebo fungémie při zavedeném katétru s pozitivním nálezem z hemokultury odebrané z periferní žíly a s celkovými projevy infekce bez zjevné příčiny infekce mimo intravaskulární katétr, s pozitivním kultivačním nálezem ze segmentu katétru stejným jako z periferní krve.  Patogeneze - mikrobiální kolonizace se současnou tvorbou biofilmu na katétru, vznikající brzy po zavedení katétru Infekce z intravaskulárních katétrů  Většina infekcí vzniká kolonizací kůže a migrací mikroorganismů podél katétru (Staphylococcus aureus, koaguláza-negativní stafylokoky)  Kontaminace spojek katétrů během manipulací, která je také spojena s tvorbou biofilmu uvnitř lumina katétru  Hematogenní rozsev ze vzdáleného ložiska – infekce houbami a střevními mikroorganismy (enterokoky, E. coli, Klebsiella)  většina GNB vykazuje schopnost vysoké adherence k povrchu katétrů  Kontaminace podávaného roztoku  Oblast třísel při kanylaci v. femoralis vykazuje výrazně vyšší procento kolonizace ( 36%) ve srovnání s v. jugularis int. ( 17%) a v. subclavia ( 5%). Terminologie  Doporučení pro používání termínu podle závěru ACCP/SCCM Consensus Conference (Chest, 101, 1992)  Doporučená terminologie:  INFEKCE  BAKTERIEMIE,VIREMIE, FUNGEMIE, PARAZITEMIE  SIRS  SEPSE  SEVERE SEPSIS  SEPTICKÝ ŠOK  MODS  Nepoužívat termíny:  SEPTIKEMIE  SEPTICKÝ SYNDROM  REFRAKTERNÍ ŠOK Terminologie  Infekce - zánětlivá odpověď na přítomnost mikroorganismů a/nebo invaze mikroorganismů do normálně sterilních tkání  Bakteriemie - přítomnost živých bakterií v krvi  SIRS - Systemic Inflammatory Response Syndrome  systémová zánětlivá odpověď na (obvykle) těžký inzult různé etiologie  diagnostická kritéria (pro dg. SIRS musí být přítomné minimálně dvě kritéria):  TT > 38 °C nebo < 36 °C  Srdeční frekvence > 90/min  Dechová frekvence > 20/min  4000 > Leu > 12000 Terminologie  SEPSE - Systemic Inflammatory Response Syndrome  vyvolaný infekcí - t.j. systémová zánětlivá odpověď na infekci  • diagnostická kritéria (pro dg. SEPSE musí být přítomné minimálně dvě kritéria): TT > 38 °C nebo < 36 °C Srdeční frekvence > 90/min Dechová frekvence > 20/min 4000 > Leu > 12000 Dokázaná infekce SEPSE vs SIRS  Sepse je poskupinou SIRS, její etiologie je infekční  Mají společnou patofyziologii  t.j. jde o systémovou zánětlivou odpověď na inzult (silná aktivace obranných mechanizmů tzv. syndrom mediátorového excesu)  Při splnění diagnostických kritérií pro SIRS je nutné vždy pátrat po ložisku infekce - zanedbání má potenciálně fatální následky. SIRSInfekce SEPSE Vážná sepse trauma popáleniny pankrea titida jiné Diagnostika - Hemokultivace - doba odběru  Různá doporučení v závislosti na inf.agens, Dg, terapii.  VARIANTY: A-E  A.  první odběr při vzestupu teploty, druhý jednu hodinu poté, třetí asi hodinu před očekávaným vrcholem teplotní křivky  B .  dva odběry v rozmezí jedné hodiny před začátkem terapie, další eventuální odběry těsně před podáním další dávky antibiotika  C. Akutní sepse  2 hemokultury současně odebrané před začátkem terapie  D. Kontinuální bakteriémie, subakutní endokarditis  3 hemokultury první den: první a druhá současně třetí 1 hodinu poté  E. Negativní iniciální hemokultury,ATB terapie  - max. 3 dodatečné hemokultury 2. a 3.den  D - E odběr v době nejnižší hladiny ATB Zahájení ATB terapie  Terapie SEPSE  1. eliminace původce – ATB terapie  Nejúčinnější ATB – karbapenemy, cefalosporiny III., IV.  Kombinace antibiotik  Okamžité zahájení – necílená terapie, poté korekce dle citlivosti  Maximální dávky  2. podpora základních životních funkcí, prevence, terapie šoku  Zásah do systému mediátorové bouře se zatím nedaří. Vztah mezi farmakokinetikou a farmakodynamikou Důsledky ATB terapie Zohlednění PK/PD vlastností a jejich aplikace do praxe Základní PK parametry Základní PK parametry Farmakodynamic ké indexy Definice Klasifikace antibiotik Příklady T>MIC doba, po kterou se vyskytuje koncentrace léčiva během dávkového intervalu nad MIC závislá na čase beta-laktamy, karbapenemy glykopeptidy makrolidy klindamycin linezolied Cmax/MIC poměr vrcholové koncentrace léčiva ve vztahu k MIC patogenu závislá na koncentraci aminoglykosidy metronidazol kolistin fluorochinolony AUC 0-24/MIC poměr AUC koncentrací v závislosti na čase během intervalu 24 h a MIC patogenu závislá na koncentraci v čase fluorochinolony glykopeptidy tetracykliny Varghese JM. , Curr Opin Anaesthesiol, 2010 Klasifikace antibiotik na základě jejich fyzikálně-chemických vlastností hydrofilní antibiotika • limitovanýVd (5-20l) • eliminované renálně v nezměněné formě • neschopnost pronikat membránou eukaryotické buňky • inaktivní proti intracelulárním patogenům • zvýšená clearance u vážné sepse beta laktamy (peniciliny, cefalosporiny, karbapenemy) glykopeptidy aminoglykosidy lipofilní antibiotika • velkýVd (100-1000l) • eliminovány játry (metabolizace) • lékové interakce • volně prostupné membránou buněk • aktivní proti intracelulárním patogenům makrolidy fluorované chinolony tetracykliny chloramfenikol rifampicin linezolid Vyjímky: ceftriaxon, oxacilin – hydrofilní látky eliminované biliární exkrecí, ciprofloxacin-lipofilní látky primárně eliminovaná renálně McKenzie C.Antibiotic dosing in critical illness, JAC, 2011;55 Suppl 2:ii25-ii31 Faktory ovlivňující dávkování antibiotik u kriticky nemocných pacientů Heintz BH et al, Pharmacotherapy 2009 Ovlivnění základních farmakokinetických parametrů Graf 1. vliv patologických změn v průběhu sepse na farmakokinetiku léčiv Roberts JA, Lipman J. Clin phamacokinet 200 Ovlivnění základních farmakokinetických parametrů clearance léčiva (CL) distribuční objem (Vd) patofyziologický stav stav eliminačního orgánu zvýšení srdečního výdeje (zvýšený průtok , krystaloidy/koloidy, NA-sepse, popáleniny) sepse únik tekutin do 3. prostoru volumedependence hypoalbuminemie léková interakce indukce inhibice vazba na bílkovinu lékové inkompatibility ascites použití RRT zvolená eliminační metoda (difuze/konvekce) technické nastavení metody (Qb, Quf, Qd prediluce/postdiluce) fyzikálně chemické vlastnosti antibiotika (Mr,lipofilita, hydrofilita, vazba na B) parametry pacienta (zbytková filtrace, nonrenální CL) obezita lipofilníhydrofilní Aktuální guidelines pro terapeutická rozmezí plazmatických koncentrací aminoglykosidů a vankomycinu antibiotikum konvenční podávání (každých 8 hod) podávání jednou denně (každých 24 hod) C min(mg/l) C max(mg/l) C min(mg/l) C max(mg/l) aminoglykosidy gentamycin <2 5-10 <1 15-25 amikacin <5 15-30 <2,5 55-65 glykopeptidy vancomycin 15-20 ( u těžkých intekcí a špatně dostupných (pneumonie) přechodně tolerujeme hladiny do 25 mg/l ) Shaw B.:Applied pharmacokinetics and pharmacodynamics, LippincottWilliamsWilkens, Philadelphia, 2006 TDM – kdy odebírat vzorek?  Vankomycin  (trough) level 30 minutes before either the 3rd or the 4th dose is given  Aminoglykosidy  30 min after the end of the intravenous infusion  Cmax/MIC ratio of 8–10 should be targeted, with the precise Cmax guided by known MIC data or by local antibiogram data.  Beta laktamová ATB Nitrofurantoin Lékový problém Příčina Důsledky podávání nitrofurantoinu u ARI, CHRI GFR ≤ 30 ml/min (0.5 ml/s) 50-60% v nezměněné formě via GF nedostatečné (subinhibiční koncentrace) v moči selhání léčby selekce rezistence kumulace léčiva potenciace nežádoucích účinků akutní: hepatotoxicita akutní plicní toxicita krevní dyskrasie chronická: plicní fibróza tubulointersticiální nefritída periferní neuropatie dávkování léčiv v průběhu náhrady funkce ledvin (RRT) i po zhodnocení všech aspektů – věštění z křišťálové koule charakteristiky pacienta věk, váha, reziduální renální funkce, hepatální funkce, závažnost onemocnění, stav imunitního systému, hodnoty sérového albuminu charakteristiky léčiva cílová koncentrace spojená s optimálním efektem, doporučená dávka farmakokinetická data:Vd, vazba na bílkovinu, Mr, charakteristiky CRRT materiál membrány filtru, povrch filtru- klinicky irelevantní CVVH- Sc, průtok ultrafiltrátu, průtok krve, mód diluce CVVHD- Sd, průtok dialyzátu, průtok krve CVVHDF-Sc/Sd, průtok ultrafiltrátu, průtok dialyzátu, průtok krve pozn: CVVH-hemofiltrace, CVVHD-hemodialýza, CVVHDF-hemodiafiltrace, Sc-sieving koeficient, Sd-saturační koeficient úpravy dávek  Literární zdroje  nesmí představovat rigidní návod, jak dávky upravovat  jediným měřítkem pro kvantifikaci dávky je hodnota GFR v širokém rozmezí  U CRRT zohledňuje pouze dialyzační /filtrační průtoky 1-2 l/h, anurický pacient  představuje pouze trend v eliminaci léčiva Prověření výpočtem Heintz BH et all, Pharmcotherapy, 2009 Literární zdroje  Gilbert DN.:The Sanford guide to antimicrobial therapy, Sperryville, USA, ISBN: 978-1-930808-60-70, 2013  Aronoff, GR.: Drug Prescribing in Renal Failure, Dosing guidelines for adults and children, fifth edition,ACP, Philadelphia, USA, ISBN: 978-1-930513-76-1, 2007 http://kdpnet.louisville.edu/renalbook/ výpočet  základní farmakokinetické charakteristiky antibiotikliterární zdroje  PK/PD charakteristiky vybraných antibiotik spojované s optimálním antibakteriálním efektem-literární data  TAB 1. antibiotikum PK/PD cíle beta-laktamy 40-100% dávkového intervalu >MIC nebo 40-100% dávkového intervalu > 5xMIC aminoglykosidy Cmax/MIC = 8-10 fluorované chinolony Cmax/MIC= 8-10 AUC24/MIC=100-125 (G-) Vancomycin 100% dávkového intervalu >MIC (ideálně > 5xMIC) AUC24/MIC>400 (Staphylococcus aureus) linezolid AUC24/MIC>50 (Streptococcus pneumoniae) AUC24/MIC>82 (Staphylococcus aureus) metronidazol nestanoveno výpočet  matematická vyjádření pro odhad dialyzační clearance daného léčiva (CLCRRT)-literární data  TAB 2.  Pozn: Qf-průtok ultrafiltrátu, Qd-průtok dialyzátu, Sc-sieving koeficient, Qb-průtok krve, Qrep-prediluční průtok, Sd-saturační koeficient  http://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Breakpoint _tables/Breakpoint_ table_v_3.1.pdf  Janků I a kol.: Farmakokinetické základy dávkování léků,AVICENUM Praha, ISBN ?, 1986 CRRT výpočet CLCRRT CVVH (postdiluce) CLCVVH(post)=QfxSc CVVH (prediluce) CLCVVH(post)=QfxScxQb/( Qb+Qrep) CVVHD CLCVVHD=QdxSd CVVHDF CLCVVHDF=(Qf+Qd)xSd Změny farmakokinetiky u obézních pacientů fyziologické/farmakokinetické změny u obézních pacientů absorpce ↓s.c. absorpce, ↓Cmax, ↑ Tmax p.o. ↔ / ↑ (zvýšení GIT prokrvení) distribuce ↑ procento tělesného tuku metabolismus ↑ srdeční výdej a průtok krve orgánem zvětšená játra, změněný histologický status eliminace ↑renálního průtoku zvětšené ledviny ↑ glomerulární fitrace (25%), ↑ tub.sekrece Shrnutí  úpravy dávek přísně individualizovat monitorovat všude tam, kde můžeme (TDM) dávky odhadovat v kontextu širokých dat  závažnost a lokalizace infekce  klinický stav pacienta a dynamika zánětlivých markerů  stav eliminačního orgánu/denní tekutinová bilance  použitá RRT (zbytková GFR)  stavu imunitního systému dávky odhadovat se znalostí lékových interakcí a inkompatibilit otázka prodlužování infuzí (T>MIC), v NNH zatím čekáme  dávky odhadovat se znalostí profilu hlavních nežádoucích účinků jednotlivých antibiotik TDM Kazuistika Kazuistika Dávka co-amoksiklavu Eliminace co-amoksiklavu při snížení renálních fcí a IHD Antimicrobial Agents and Chemotherapy Sérová koncentrace co-amoksiklavu v období mezi IHD a po IHD Dávkovací režim co-amoksiklavu Infekce multirezistentními mikroorganismy  V posledních dvou dekádách narůstá významnost kolonizací a infekcí mikroorganismy s rezistencí k širokému spektru antibiotik (Multidrug-Resistant Organisms- MDRO)  mikroorganismy, zejména bakterie, které jsou rezistentní k jedné nebo více skupinám antibiotik  zařazovány i kmeny, které jsou rezistentní k jedné skupině antibiotik, jako jsou MRSA,VRE  většina kmenů z této skupiny vykazuje skutečnou rezistenci k většině dostupných antibiotik  skupiny GNB, včetně producentů širokospektrých betalaktamáz (E.coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa), které se vyznačují rezistencí k celému spektru ATB nebo se zachovanou citlivostí jen k imipenemu (Acinetobacter baumanii) Betalaktamázy gramnegativních bakterií  ESBL (Extendet Spektrum Beta-Lactamase)  plasmidově kódované betalaktamázy, hydrolyzují  peniciliny a cefalosporiny všech generací,  inhibovatelné k. klavulanovou  AMP C cefalosporinázy  chromozomálně kódované betalaktamázy ,  hydrolyzují peniciliny a cefalosporiny všech  generací, neinhibovatelné k. klavulanovou  MBL (metalo-beta-laktamázy)  hydrolyzují všechny beta-laktamy (včetně  karbapenemů) kromě aztreonamu, nejčastěji u  pseudomonád  KPC karbapenemázy (Klebsiella pneumoniae carbapenemase)  hydrolyzují všechny beta-laktamy Klebsiella pneumoniae – karbapenemy databáze EARS-Net Pseudomonas aeruginosa – karbapenemy databáze EARS-Net Klebsiella pneumoniae a fluorochinolony Escherichia coli a fluorochinolony 2001 8,1%, 2007 25,4% (EARSS) Infekce multirezistentními mikroorganismy  klinická závažnost infekcí multirezistentními organismy  infekce se projevují klinicky stejně jako infekce vyvolané citlivými mikroorganismy, dramaticky odlišné jsou možnosti jejich léčby.  Prevence infekce multirezistentními organismy  vytvoření adekvátních klinických postupů a jejich zavádění do denní klinické praxe  optimální péče o zavedené vaskulární a močové katétry  prevence infekce dolních dýchacích cest u intubovaných nemocných  přesná mikrobiologická diagnostika  prevence přenosu infekcí  pečlivě a rozvážně vedená antibiotická léčba