Moris Topaz1*, Abed Athamna1, Itar AshkenazlD 2, Baruch Shpitz3, Sarit Freimann1
1 Clinical Microbiology Laboratory, Hillel Yaffe Medical Center, Hadera Israel, 2 Bruce Rappaport School of Medicine, Technion, Haifa, Israel, 3 Sackler School of Medicine, Tel-Aviv University, Tel-Aviv, Israel
PloS ONE 16(6): e0252724 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0252724
Questo lavoro di ricerca originale è volto a dimostrare i benefici del trattamento continuo in situ con concentrazioni ultra elevate di antibiotico (CITA, Continuous, in-situ targeted, ultra-high concentration antibiotic) delle infezioni localizzate evitando la tossicità sistemica.
Per la prima volta la tecnologia laser light scattering è stata applicata per analizzare l'attività dell'alta concentrazione di antibiotico in un modello di infezione in vitro.
Batteri come Pseudomonas aeruginosa, E. coli e Staphylococcus aureus sono i principali patogeni responsabili delle infezioni localizzate a seguito di impianti di dispositivi elettronici cardiovascolari (CIED) o altri impianti protesici, e sono associati ad alta morbilità e a complicanze severe.
I trattamenti antibiotici sistemici, sia per via orale ma anche endovenosa, spesso non sono sufficienti per risolvere le infezioni soprattutto nel casi di produzione di biofilm che rende i batteri resistenti che richiederebbero trattamenti a concentrazioni tali da risultare tossiche per l’organismo umano.
La somministrazione locale e continua di alte concentrazioni di antibiotici aumenta l'accumulo nei tessuti molli, sradicando così il biofilm e impedendo la ricolonizzazione.
Poiché i test AST disponibili in commercio corrisponde a 1 MIC per tipologia di ceppo isolato, non sono applicabili per dosaggi ultra-high come 10E2-10E3 MIC.
In questo studio, grazie al sistema di coltura HB&L in terreno liquido, è stato possibile preparare alte concentrazioni di antibiotici (10E3MIC) dalle diverse molecole di farmaci (gentamicina, amikacina e vancomicina), e monitorare la loro attività in un modello in vitro di infezioni batteriche ad alta carica (10E6 CFU/ml) mediante analisi delle curve di crescita con tempi di incubazione fino a 72 ore.
I risultati del presente studio forniscono una poof-of-concept per l'applicazione di CITA come un nuovo approccio per il trattamento antibiotico delle infezioni batteriche localizzate.
Sebbene non sia l'obiettivo principale di questo esperimento, i risultati di questo studio indicano che il sistema H&BL consentela rapida determinazione di un trattamento antibiotico empirico inefficace indipendentementedall'identificazione del patogeno farmacoresistente che causa l'infezione.
Pertanto, è possibile ottenere un aggiustamento precoce di un trattamento antibiotico appropriato ancor prima dell'identificazione del patogeno e della sensibilità.
La tempo di latenza della fase esponenziale di crescita (studio delle curve di crescita) può fungere da indicatore precoce ed efficace della sensibilità dei batteri infettivi a un antibiotico specifico