Antimikrobisten terapeuttisten lääkkeiden seuranta keuhkonsiirron perioperatiivisen vaiheen aikana

1. TAUSTA

   Lung Transplantation (LUTX) on parantava hoitomuoto valituille potilaille, joilla on loppuvaiheen keuhkosairaus. Huolimatta vastaanottajien jatkuvasta optimoinnista perioperatiivisen vaiheen sairastuvuus ja kuolleisuus ovat noin 20 %. Bakteeri-infektiot ovat yleisin kuolinsyy varhaisessa elinsiirron jälkeisessä vaiheessa.

   Patogeenien välittämisellä luovuttajalta vastaanottajalta on todellinen rooli siirteen toiminnan huononemisessa. Luovuttajien, joilla on bakteerikasvustoa edeltävässä LUTX-keuhkoalveolaarisessa huuhtelussa (BAL), on korkea (36 %). Lisäksi kolonisoimattomien vastaanottajien joukossa positiivisen BAL:n sisältävän siirteen saaminen sisältää riskin saada luovuttajaperäinen infektio (DDI) lähes neljänneksellä tapauksista, jotka vaikuttivat varhaiseen siirteen toimintaan, vaikka vastaanottajat olivat jo hoidettu "in vitro -sopivalla" antibioottihoidolla. Tässä skenaariossa perioperatiivisen antimikrobisen profylaksian riittävyys saattaa olla tärkeä tekijä joko luovuttajaperäisten keuhko- tai leikkauskohdan infektioiden estämisessä.

   Tämän tutkimuksen tavoitteena on kuvata yleisimmin käytettyjen perioperatiivisten mikrobilääkkeiden (eli kefepiimi, meropeneemi ja vankomysiini) PK plasmassa ja bronkoalveolaarisessa huuhtelussa potilailla, joille tehdään kaksois-LUTX välittömän postoperatiivisen vaiheen aikana.

2. Tutkimuksen HYPOTEESI

Tutkimuksen hypoteesi on, että LUTX:n saajat joko altistuvat suboptimaalisille antimikrobisille annoksille tai mikrobilääkkeen tunkeutuminen korvakkeen parenkyymiin muuttuu joko leikkauksen (keuhkoputkien anastomoosien puuttuminen) tai hyperinflammatorisen tilan vuoksi.

Tutkimuksen tavoitteena on kuvata ja mallintaa kefepiimin, meropeneemin ja vankomysiinin PK:ta aikuispotilailla, joille on tehty primaarinen kaksois-LUTX.

3 MENETELMÄT

Prospektiivinen havainnollinen yhden keskuksen farmakologinen biologinen voittoa tavoittelematon tutkimus.

3.1 Ensisijaiset päätetapahtumat Kefepiimin, vankomysiinin ja meropeneemin PK/PD aikuisilla potilailla, joille on tehty primaarinen kaksoiskeuhkonsiirto.

3.2 Toissijaiset päätepisteet

1. BAL-nesteen ja plasman antibioottitason välisen suhteen mittaamiseksi antimikrobisten aineiden pitoisuuksien välillä antimikrobisen aineen tunkeutumisen keuhkokudokseen kvantifioimiseksi
2. Tunnistaa kliiniset tekijät, jotka korreloivat subterapeuttiseen suboptimaaliseen antimikrobialtistukseen LUTX-saajien perioperatiivisessa vaiheessa

3.3 Asetus Tutkimus suoritetaan Institutionaalisessa ICU:ssa (General Intensive Care Unit, E.Vecla) sekä rintakehäkirurgia- ja pneumologiayksikössä.

4 MENETTELYT

Tutkimukseen osallistuminen ei muuta tavanomaista ilmoittautumisprotokollaa, leikkausmenettelyä tai anestesiologista hoitoa.

4.1 Lääkehallinto

Kaikkia potilaita hoidetaan tavallisen kliinisen hoidon mukaisesti. Erityisesti vankomysiiniä, kefepiimiä ja meropeneemiä annetaan potilaille heidän kansainvälisesti hyväksyttyjen ja italialaisten (Agenzia Italiana del Farmaco) käyttöaiheiden mukaisesti heidän lääkeselosteensa mukaisesti hoitavan lääkärin harkinnan mukaan.

Erityisesti:

• Kefepiimi edustaa valittua laitosmolekyyliä perioperatiiviseen ennaltaehkäisyyn. 2 g:n kyllästysannos annetaan ennen leikkausta ja toistetaan 4 tunnin välein leikkauksen aikana. 1 g:n lisäannos annetaan aina, kun esiintyy vakavaa verenvuotoa (> 1,5 litraa) tai tarvitaan ECMO-tukea. Leikkauksen jälkeen, teho-osastolle ottaessa, aloitetaan jatkuva infuusio 6 g/vrk ja sitten aloitetaan, lopetetaan tai muutetaan 3. leikkauksen jälkeisenä päivänä tehdyn BAL:n mPCR:n tuloksen mukaan. Hoitava lääkäri muuttaa annosta päivittäisen potilaan kreatiniinipuhdistuman mukaan.
• Vankomysiiniä annetaan ennen leikkausta annoksella 15 mg/kg, eikä sitä toisteta leikkauksen aikana. Aina kun joko luovuttajan tai vastaanottajan BAL-testi on positiivinen metisilliiniresistentin staphylococcus aureuksen suhteen. Vankomysiinihoito aloitetaan annoksella 25 mg/kg, jota seuraa jatkuva infuusio 20 mg/kg. Hoitava lääkäri arvioi päivittäisen plasmapitoisuuden ja annosta muutetaan sen mukaisesti.
• Meropeneemihoito aloitetaan aina, kun joko luovuttajan tai vastaanottajan BAL-testi on positiivinen mikrobilääkeresistenssin CTX-M-mekanismin suhteen. Meropeneemi annetaan 2 g:n kyllästysannoksella, jota seuraa jatkuva infuusio 6 g/vrk. Hoitava lääkäri muuttaa annosta päivittäisen potilaan kreatiniinipuhdistuman mukaan.

4.2 Tutkimusmenettelyt

Kun potilaat on otettu teho-osastolle, aloitetaan jatkuva kefepiimin infuusio (6 g/vrk). Välittömästi leikkauksen jälkeen kerätään 4 ml:n verinäytteen jäännös (päivittäisistä teho-osastolla tehdyistä verilaboratoriotutkimuksista) antimikrobisen plasman tason mittausta varten. Verinäyte sentrifugoidaan 4 °C:ssa, 3000 rpm 15 minuutin ajan. Tunnistamattomaan kryoviaaliin kerätty plasmanäyte säilytetään -80°C:ssa tehohoitoyksikössä sijaitsevassa jääkaapissa. Samanaikaisesti potilaan painon mittaus, valtimo- ja laskimoverikaasuanalyysi (intrapulmonaarisen shuntin laskemiseksi) ja keuhkojen mekaniikka (ts. staattinen keuhkojen yhteensopivuus) suoritetaan.

Samoin ensimmäisenä aamuna ja 72 tuntia LUTX:n jälkeen rintakehäkirurgi suorittaa bronkoskopian tarkistaakseen keuhkoputken anastomoosin eheyden ja suorittaa seuranta-BAL:n, joka käsitellään sekä nopeita että tavallisia mikrobiologisia testejä varten. Jokaisen suoritetun BAL:n yhteydessä kerätään 4 ml hylättyä BAL-näytettä BAL-antimikrobisen tason mittaamista varten. Samanaikaisesti BAL:n kanssa kerätään 4 ml:n verinäytteen jäännös (päivittäisistä teho-osastolla tehdyistä verilaboratoriotesteistä) antimikrobisen plasman tason mittaamista varten. Verinäyte sentrifugoidaan 4 °C:ssa, 3000 rpm 15 minuutin ajan. Tunnistamattomaan kryoviaaliin kerätty plasmanäyte säilytetään -80°C:ssa tehohoitoyksikössä sijaitsevassa jääkaapissa. Samanaikaisesti potilaan painon mittaus, valtimo- ja laskimoverikaasuanalyysi (intrapulmonaarisen shuntin laskemiseksi) ja keuhkojen mekaniikka (ts. staattinen keuhkojen yhteensopivuus) suoritetaan. Munuaisten toiminta (esim. kreatiniinipuhdistuma ja erittyneen urean ja natriumin osuus), mitataan päivittäin teho-osastolla. Rintakehän röntgenkuvaus, joka tehdään kliinisen käytännön mukaisesti primaarisen siirteen toimintahäiriön arvioimiseksi 24 ja 72 tuntia LUTX:n jälkeen, kerätään.

Yhteenvetona voidaan todeta, että PK-tutkimuksen suorittamiseksi keräämme yhteensä 12 ml verta ja 8 ml bronkoalveolaarista huuhtelua. Nämä näytteet siirretään yhteistyökeskukseen (Ospedale Luigi Sacco) ja analysoidaan PK-tutkimusta varten seuraavasti:

• Verinäytteet otetaan: teho-osastolle saapuessa, ensimmäisenä aamuna LuTx:n jälkeen ja 72 tuntia LUTX:n jälkeen. Jokainen verinäyte (4 ml) sentrifugoidaan ja plasmanäytteitä säilytetään -20 °C:ssa analyysiin asti;
• Bronkoalveolaariset huuhtelunäytteet otetaan yksinomaan ensimmäisenä aamuna LuTx:n jälkeen ja 72 tuntia LUTX:n jälkeen. Jokainen BAL-näyte (4 ml) sentrifugoidaan ja supernatanttinäytteet säilytetään -20 °C:ssa analyysiin asti.

Näin ollen kylmäsäilötyt näytteet toimitetaan yhteistyökeskukseen (ASST Fatebenefratelli Sacco, yliopistollinen sairaala, Milano, Italia) rekrytointijakson päätyttyä ja testit suoritetaan siten. Antibioottipitoisuudet määritetään käyttämällä ultra-performance-nestekromatografia-tandem-massaspektrometriamenetelmää (LC-MS/MS). Puhdistuksen saostamalla ja laimentamisen jälkeen liuoksella, jossa on metanolia, asetonitriiliä ja vettä, jossa on 0,1 % muurahaishappoa, injektoidaan 1 µl. Kromatografinen erotus saadaan aikaan käyttämällä gradienttia (asetonitriili ja vesi ja muurahaishappo 0,1 %) käänteisfaasianalyysikolonnissa (tarkkuus UPLC BEH C18 1,70 lm2,1 % 50 mm; Waters, Milano, Italia). Kvantifiointia varten analyysi suoritetaan ESI-positiivisessa tilassa. Tämän jälkeen PK-mallinnus tehdään yhteistyökeskuksen aiemmin tekemällä tavalla.