INTERPRETACE VÝSLEDKŮ BAKTERIÁLNÍ CITLIVOSTI / REZISTENCE U PACIENTŮ V INTENZIVNÍ PÉČI Milan Kolář Ústav mikrobiologie FNOL a LF UP v Olomouci

Transkript

1 INTERPRETACE VÝSLEDKŮ BAKTERIÁLNÍ CITLIVOSTI / REZISTENCE U PACIENTŮ V INTENZIVNÍ PÉČI Milan Kolář Ústav mikrobiologie FNOL a LF UP v Olomouci

2 MOŽNÉ PŘÍSTUPY K MIKROBIOLOGICKÉMU VYŠETŘENÍ

3 MOŽNÉ PŘÍSTUPY K MIKROBIOLOGICKÉMU VYŠETŘENÍ

4 MOŽNÉ PŘÍSTUPY K MIKROBIOLOGICKÉMU VYŠETŘENÍ NE NE Rozhodovací procesy v rámci diferenciální diagnostiky v mikrobiologii, včetně interpretace, by měly být výsledkem spolupráce klinických mikrobiologů a ošetřujících lékařů

5 MOŽNÉ PŘÍSTUPY Z POHLEDU MIKROBIOLOGA ODBĚR ADEKVÁTNÍHO KLINICKÉHO MATERIÁLU

6

7

8 KLINICKÁ MIKROBIOLOGIE Zásadní role je v diferenciální diagnostice Je dané onemocnění infekční, resp. je způsobeno mikrobem a jakým jaké má vlastnosti patogenita, virulence jaká je citlivost / rezistence k antibiotikům (v případě bakterií) Přecenění, nebo naopak podcenění, mikrobiologických výsledků může zásadně ovlivnit diagnózu, léčbu a v některých případech i osud pacienta

9 Nedílnou a přirozenou součástí lidského těla je bakteriální mikroflóra tvořící mikrobiom počet bakteriálních buněk lze v lidském těle odhadnout na (cca 100 bilionů), vlastních lidských buněk je zhruba (maximálně 30 bilionů) lze definovat, že % všech buněk v lidském těle jsou buňky bakteriální Ještě markantnější rozdíl je v počtu genů lidský genom má kolem 23 tisíc genů bakterie mají téměř 2 milióny jedinečných genů je zřejmé, že 99 % genomu v lidském těle nosí bakterie, zatímco lidské buňky představují pouze 1 %

10 Mikrobiom ovlivňuje metabolické procesy v lidském těle a imunitní systém změny mají negativní dopad na lidské zdraví a vztah k civilizačním nemocem, k metabolickému syndromu (deregulace metabolismu glukózy), ateroskleróze a kancerogenezi, především kolorektálnímu karcinomu (ovlivnění metabolismu žlučových kyselin) bakterie ovlivňují činnost lidského mozku (mikrobiální endokrinologie) střevní bakterie se podílejí na regulaci zpracování potravy a živin, mají vztah k lidské náladě a některým psychiatrickým chorobám, např. depresi podílí se na vzniku bakteriálních infekcí

11 BAKTERIÁLNÍ CITLIVOST / REZISTENCE Co je vlastně bakteriální rezistence mikrobiologický pohled klinický pohled PK / PD pohled Co přesně znamená MDR bakterie primární rezistence sekundární rezistence Dopad bakteriální rezistence / multirezistence A jak tedy léčit infekce s etiologickou rolí MDR bakterií

12 KONCEPCE BAKTERIÁLNÍ REZISTENCE Klinický pohled Mikrobiologický pohled PK / PD pohled

13 MIKROBIOLOGICKÁ DEFINICE REZISTENCE Přítomnost genetické informace, která kóduje příslušný mechanismus odolnosti bakterie k danému antibiotiku Vhodným parametrem je hodnota ECOFF (epidemiological cut of) rozlišující wild type populaci (bez mechanismu rezistence) a populaci s příslušným mechanismem rezistence ECOFF není klinickým breakpointem (BP) k určení rezistence a bakterie s nízkým stupněm rezistence mohou být klasifikovány jako citlivé

14 KLINICKÁ DEFINICE REZISTENCE Absence nebo neadekvátní klinický účinek antibiotika ve vhodném dávkování a správné indikaci. V této souvislosti lze formulovat následující předpoklady: citlivost vyjadřuje vysokou pravděpodobnost účinku léčby daným antibiotikem, rezistence vyjadřuje vysokou pravděpodobnost selhání léčby daným antibiotikem.

15 KLINICKÉ BREAKPOINTY Odlišení bakteriálních patogenů u nichž je vysoká pravděpodobnost úspěchu léčby od izolátů s vysokou pravděpodobností selhání léčby Adekvátně léčit, ne identifikovat mechanismus rezistence Pokud jsou klinické BP dobře definovány, nejsou nutné další mechanismy, jako např. interpretativní stanovení rezistence (to však neplatí absolutně)

16 počet izolátů ECOFF klinický breakpoint izoláty bez příslušného mechanismu rezistence izoláty s nízkým stupněm rezistence izoláty s vysokým stupněm rezistence mikrobiologická i klinická citlivost klinická citlivost klinická rezistence MIC

17 počet izolátů JASNÉ ECOFF klinický breakpoint izoláty bez příslušného mechanismu rezistence izoláty s nízkým stupněm rezistence izoláty s vysokým stupněm rezistence mikrobiologická i klinická citlivost klinická citlivost klinická rezistence MIC

18 počet izolátů JASNÉ ECOFF klinický breakpoint JASNÉ, ALE izoláty bez příslušného mechanismu rezistence izoláty s nízkým stupněm rezistence izoláty s vysokým stupněm rezistence mikrobiologická i klinická citlivost klinická citlivost klinická rezistence MIC

19 počet izolátů JASNÉ ECOFF klinický breakpoint JASNÉ, ALE izoláty bez příslušného mechanismu rezistence izoláty s nízkým stupněm rezistence izoláty s vysokým stupněm rezistence mikrobiologická i klinická citlivost klinická citlivost klinická rezistence MIC

20 JAK INTERPRETOVAT NÁSLEDUJÍCÍ KLINICKÉ SITUACE Septický pacient, v hemokultuře Klebsiella pneumoniae s MIC k CTX 1mg/L a produkcí ESBL Septický pacient, v hemokultuře Enterobacter cloacae s MIC k CTX 1mg/L a inducibilní produkcí AmpC Septický pacient, v hemokultuře Klebsiella pneumoniae s MIC k MER 1mg/L a produkcí KPC

21 Inducibilní produkci AmpC nelze běžnými metodami detekovat. Dunne a Hardin uvádějí, že u kmenů Enterobacter sp., Serratia sp. a Citrobacter sp. byla inducibilní produkce prokázána u 86 % kmenů. V klinické praxi nemusí inducibilní produkce těchto enzymů znamenat neúspěch léčby cefalosporiny III. generace. Jejich nebezpečí ale spočívá v možnosti mutace vyvolávající konstitutivní nadprodukci těchto enzymů, která je pak ireverzibilní a stálá. Livermore a Paterson uvádějí 19% frekvenci selekce AmpC derepresovaných mutant v případě infekcí způsobených kmeny Enterobacter sp. a léčených cefalosporiny, v případě IKR je tato frekvence dokonce 29 %. Dunne WM, Hardin DJ. J Clin Microbiol. 2005;43: Livermore DM, Paterson DL. Spain, Current Medicine Group Ltd; 2006.

22 Pacient s pneumonií Endosekret: KLPN + ESCO, terapie: PPT + GEN INTERPRETACE???

23 Pacient s pneumonií Endosekret: KLPN + ESCO, terapie: PPT + GEN INTERPRETACE??? Ale reálně: -aplikace GEN 1x240mg i.v. + PPT 3x4,5g i.v. 4. den -klinické zlepšení -CRP: leukocyty: PCT:

24 Stanovení bakteriální rezistence neznamená nutně, že antibiotikum nemůže být účinné za určitých podmínek při aplikaci (způsob podání, dávkování). Tento předpoklad platí v případě sekundární rezistence. Hlavními důvody jsou vyšší koncentrace antibiotika v místě infekce a případný synergní efekt při léčbě kombinací antimikrobních léčiv. V případě primární rezistence však nelze klinický efekt očekávat.

25 MIKROBIOLOGICKÁ DIAGNOSTIKA SE ZRYCHLUJE MALDI TOF 5 minut hod

26 MALDI-TOF umožňuje určit bakteriálního původce první den po inokulaci klinického materiálu na příslušné kultivační půdy. Přes skutečnost, že není k dispozici fenotypové stanovení citlivosti/rezistence bakteriálního původce k antimikrobním přípravkům, má jeho přesná identifikace velký význam právě pro antibiotickou léčbu - je totiž možné, a v podstatě nutné, vzít v potaz primární rezistenci, která je u příslušných bakteriálních druhů předem definována, a současně aktuální údaje o sekundární rezistenci. Tento postup umožňuje optimalizaci antibioterapie a tím snížit morbiditu i mortalitu pacientů.

27 PK / PD INTERPRETACE Bakteriální citlivost či rezistence je více personalizovaná a vychází z farmakokinetických a farmakodynamických parametrů

28 PK / PD definici rezistence lze chápat jako komplexní, umožňující zvážení všech parametrů, tedy klinického stavu pacienta, lokalizace infekce, MIC příslušného antimikrobního přípravku, koncentraci antibiotika v místě infekce atd. Interpretace bakteriální citlivosti či rezistence je v tomto případě více personalizovaná a umožňuje cílenější zaměření antibiotické léčby, včetně dávkování.

29 Je nutné si uvědomit, že farmakokinetika antibiotik je u pacientů v intenzivní péči odlišná z důvodu přesunu tekutin z intravaskulárního do intersticiálního prostoru, následné hypovolémie a hypotenze. Porucha mikrocirkulace může způsobit snížení průniku antimikrobního přípravku do cílových tkání a podmínit selhání antibiotické léčby.

30 Velmi důležitým parametrem pro účinnost antibioterapie je farmakokinetickofarmakodynamický (PK / PD) index betalaktamových antibiotik, které jsou velmi často aplikovány. PK / PD index lze definovat jako dobu, resp. procento dávkovacího intervalu, po kterou je koncentrace nevázané frakce antibiotika v plasmě nad hodnotou MIC daného antibiotika. Zůstává však otázkou, jaká hodnota tohoto indexu by měla být např. u sepsí.

31 HODNOTY PK/PD INDEXU BETA-LAKTAMOVÝCH ANTIBIOTIK PRO SEPSE??? Antibiotická skupina PK / PD index (v %) (T > MIC) peniciliny 50 cefalosporiny karbapenemy 40 obecně beta-laktamová antibiotika 100 obecně beta-laktamová antibiotika u sepsí (změny distribučního objemu, zhoršený průnik, závažný stav, atd.) > 4-5x MIC

32 Je však nutné současně zdůraznit, že MIC není konstanta a nabízí se velmi důležitá otázka - lze tuto skutečnost objektivizovat v terapeutickém přístupu na základě PK / PD indexu? Další, ještě složitější podotázky: jak do tohoto přístupu začlenit mechanismy bakteriální rezistence k antibiotikům, například MIC imipenemu u konkrétní enterobakterie je 1 mg/l, ale tento kmen je producent serinové karbapenemázy, jak se vypořádat s termíny tolerance a perzistence podle Braunera et al. Brauner A, Fridman O, Gefen O, Balaban NQ. Distinguishing between resistance, tolerance and persistence to antibiotic treatment. Nature Reviews Microbiology 2016, 14:

33 INTERPRETACE MIKROBIOLOGICKÝCH VÝSLEDKŮ Výsledky je nutno komplexně interpretovat fenotypové i genotypové, bakteriologie / virologie / mykologie / PCR citlivost / rezistence / MIC a především s klinickým stavem pacienta, včetně jeho vývoje

34 Unikátní obranný mechanismus bakterií vůči nanočásticím stříbra, které se již používají v antibakteriální léčbě, odhalili vědci z Univerzity Palackého. Současně našli způsob, jak odolnosti bakterií vůči nanostříbru zabránit, což může být zásadní při řešení globální antibiotické krize. Převratný objev zveřejnil v lednu 2018 na titulní straně časopis Nature Nanotechnology. Navíc se jedná o vůbec první práci výhradně českých autorů v tomto nejprestižnějším světovém periodiku v oboru nanotechnologií. Nature Nanotechnology 13, Aleš Panáček, Libor Kvítek, Monika Smékalová, Renata Večeřová, Milan Kolář, Magdalena Röderová, Filip Dyčka, Marek Šebela, Robert Prucek, Ondřej Tomanec, Radek Zbořil

35 Děkuji za pozornost