Testování citlivosti biofilmu jako vodítko pro léčbu infekcí periprotetických kloubů

Při infekčním procesu se na biomateriálech mohou brzy tvořit biofilmy. Existuje dostatek důkazů o několikanásobném zvýšení antimikrobiálních koncentrací potřebných k vymýcení i nezralých biofilmů. V klinické praxi se výběr antimikrobiálních látek řídí testováním citlivosti na základě minimálních inhibičních koncentrací (MIC), které nedostatečně odrážejí zvýšenou antimikrobiální rezistenci v biofilmech. Minimální koncentrace eradikující biofilm (MBEC) by mohly lépe odpovídat in vivo účinnosti při léčbě PJI a dalších infekcí zaměřených na biofilm. Existuje potřeba vyvinout metody, které jsou reprodukovatelné, levné a časově efektivní pro testování citlivosti klinických biofilmových bakterií in vitro.

Tato prospektivní randomizovaná studie si klade za cíl porovnat antibiotické léčebné režimy pro PJI řízené MIC nebo MBEC v kombinaci s MIC a jak to ovlivňuje řešení infekce, snášenlivost léků a vzorce rezistence kmene relapsu.

Výzkumníci předpokládají, že standardizovaný chirurgický debridement, antibiotika a retence implantátů (DAIR) pro PJI následovaná antibiotickou diagnostikou MBEC na vzorcích hlubokých tkání zvýší účinnost léčby a sníží výskyt recidiv infekce ve srovnání se standardní péčí.

Po standardizovaném debridementu a 14 dnech parenterálního podávání antibiotik; cloxacilin pro stafylokoky citlivé na meticilin nebo vankomycin pro stafylokoky rezistentní na meticilin, pacienti budou randomizováni k podávání perorálních kombinací antibiotik buď s kombinací antibiotik standardní péče s aktivní buněčnou stěnou (řízená MIC) po dobu 6 týdnů nebo kombinací antibiotik neaktivních na buněčné stěně podle MIC - a rozhodovací algoritmus řízený MBEC po dobu 6 týdnů.

Pacienti budou zařazeni do Ortopedického infekčního centra (OIC), Sahlgrenska University Hospital/Mölndal, což je jednotka zaměřená na optimalizaci léčby ortopedických infekcí. Získávání souhlasu pacientů a randomizace (20 pacientů v každé skupině) budou prováděny během pooperační hospitalizace. Stanovení MIC a disková difúze budou prováděny v certifikované klinické bakteriologické laboratoři SWEDAC (Swedish Accreditation Body). Na katedře biomateriálů (Univerzita v Göteborgu) bude pro stanovení MBEC využíván dříve vyvinutý klinický diagnostický nástroj. Skládá se z kombinace zařízení Calgary Biofilm Device (MBECTM P&G Assay, Innovotech) a na míru vyrobené destičky pro citlivost (oddělení Substrata, nemocnice Sahlgrenska) se 6 antimikrobiálními látkami běžně používanými k léčbě ortopedických infekcí.

Kritéria pro zařazení a vyloučení jsou popsána v části „Způsobilost“.

Primární a sekundární cílové parametry jsou popsány v části „Výsledná opatření“.

Kritéria léčby: u všech podávaných antimikrobiálních látek musí být stafylokokové kmeny citlivé v diskových difuzních testech/MIC, bez ohledu na úroveň MBEC. Kombinace antibiotik budou vybrány z 5 již doporučených antistafylokokových antibiotik neaktivních na buněčné stěně s vysokou perorální biologickou dostupností a přijatelnou penetrací kostí používaných při léčbě PJI: rifampicin (RIF), kyselina fusidová (FUS), ciprofloxacin ( CIP)/levofloxacin (LEV) a klindamycin (CLI).

Klinické zlomové body jsou vyjádřeny jako MIC (EUCAST a CLSI), ale jsou založeny na více než MIC distribucích (epidemiologická hranice), konkrétně:

• Farmakokinetické a farmakodynamické analýzy antibiotika.
• Vztah mezi MIC a pravděpodobností vyléčení v klinických studiích.

Jsou-li pravděpodobně účinná podle klinických zlomů EUCAST, jsou antibiotika dále řazena v algoritmu léčby MBEC podle rozmezí penetrace/citlivosti kostí a semi-libovolně podle klinické účinnosti u infekcí protetických kloubů.

Mezní hodnota MBEC/MIC pro nahrazení rifampicinu navzdory citlivosti podle MIC:

• C-Max (perorální dávka 750 mg) 10 mg/l x 0,4 (kost/sérum) = 4 mg/l
• Klinický zlomový bod RIF-MIC pro stafylokoky je 0,5 mg/l.
• Faktor klinické účinnosti 1.
• MBEC/MIC ≥ 8krát MIC.

Mezní hodnota MBEC/MIC pro nahrazení levofloxacinu navzdory citlivosti podle MIC:

• C-Max (perorální dávka 750 mg) 12 mg/l x 0,6 (kost/sérum) = 7,2 mg/l
• LEV-MIC breakpoint pro stafylokoky je 1 mg/l
• Faktor klinické účinnosti 0,75.
• MBEC/MIC ≥ 5 x MIC.

Mezní hodnota MBEC/MIC pro nezvolení kyseliny fusidové jako doprovodného léku:

• C-Max (500 mg) 30 mg/l x 0,2 (kost/sérum) = 6 mg/l
• Hraniční hodnota FUS-MIC pro stafylokoky je 1 mg/l.
• Faktor klinické účinnosti 0,5.
• MBEC 3krát vyšší než MIC nebo více, pokud je lepší doprovodný lék.

Mezní hodnota MBEC/MIC pro nezvolení klindamycinu jako doprovodného léku:

• C-Max (600 mg) 12 mg/l x 0,3 (kost/sérum) = 3,6 mg/l
• Hraniční hodnota CLI-MIC pro stafylokoky je 0,5 mg/l
• Faktor klinické účinnosti 0,5.
• MBEC/MIC 4 x MIC nebo více, pokud je lepší doprovodný lék.

Mezní hodnota MBEC/MIC pro nezvolení linezolidu (LIN) jako jediného léku:

• C-Max 21 mg/l x 0,4 (kost/sérum) = 8,4 mg/l
• Hraniční hodnota LIN-MIC pro stafylokoky je 4 mg/l
• Faktor klinické účinnosti 0,5.
• MBEC 2krát MIC nebo více.

Mezní hodnota MBEC pro nezvolení sulfamethoxazolu (SMX)/trimethoprimu (TMP) jako jediného léku:

• C-Max (3200/640 mg SMX/TMP) je 145 a 7,5 mg/l resp. x 0,25 (kost/sérum) = 36 a 1,9 mg/l resp.
• Hraniční hodnota SMX/TMP-MIC pro stafylokoky je 2 mg/l. (Podle EUCAST vyjádřeno jako Trimethoprim konc.)
• Faktor klinické účinnosti 0,5.
• MBEC > MIC
• *Interpretujte jako lepší než podle odůvodnění výše.

Všechna sledování po dobu jednoho roku budou prováděna podle klinických rutin.