Η πιπερακιλλίνη - ταζομπακτάμη στη θεραπεία μοντέλου πειραματικού εμπυήματος από πολυανθεκτική pseudomonas aeruginasa: ανοσοπαρέμβση με κλαριθρομυκίνη

Abstract

Objective: To assess the efficacy of co-administration of clarithromycin and piperacillin/tazobactam in experimental thoracic empyema caused by multidrug-resistant isolate of Pseudomonas aeruginosa.Design: 40 white New Zealand male rabbits were studied. They were divided into four groups of treatment (A, B, C, D) of 10 animals each.Setting: Acute infection as bacteremia was induced after the injection of the prepared inoculums of the isolate in the pleural cavity of the animals. Treatment was administered as single shots only on the first day of infection at the animals which were randomly assigned into four groups. This was done in accordance with previous studies of our group where single intravenous doses allowed to define a role of clarithromycin on the modulation of host response.Groups: A as controls; B-D therapy initiation as follows: B: clarithromycin as monotherapy C: piperacillin/tazobactam as monotherapy D: therapy with both agents clarithromycin and piperacillin/tazobactamMeasurements: The number of bacteria in the pleural fluid cultures were lower for group D compared with the other groups on day 5 (p:0.015, p:0.040, p:0.046 compared with groups A, B and C respectively). This was accompanied by lower growth of P.aeruginosa in the lung on sacrifice in animals of group D compared with group A (p:0.027). However bacterial growth in the lung of groups B and C did not differ from group A. Bacterial growth in the liver was lower in groups B, C and D compared with group A (p:0.001, p:0.001 p:0.002 respectively). Trying to delineate a probable immunmodulatory effect of clarithromycin on the host we compared the rate of apoptosis of mononuclear cells between groups. There were no differences found regarding apoptosis of mononuclear cells; however TNFα of the pleural fluid sampled on day 5 was lower in group D than in group C (p<0.0001). In addition, when centrifuged pleural fluid sampled on day 5 was incubated with U937 monocytes, samples from group D stimulated much lower concentrations of TNFα and of IL-6 than samples from group C (p:0.022 and p:0.037 respectively). Conclusions: In conclusion, the present study revealed that administration of clarithromycin in experimental empyema by multidrug-resistant P.aeruginosa decreased bacterial growth in the pleural fluid and in tissues, an effect enhanced by the co-administration of piperacillin/tazobactam. These results create new perspectives for the management of hospital-acquired lung infections by multidrug-resistant P.aeruginosa.

Σκοπός: Να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητα της συγχορήγησης κλαριθρομυκίνης και πιπερακιλλίνης/ταζομπακτάμης στο πειραματικό θωρακικό εμπύημα από το πολυανθεκτικό στέλεχος της Pseudomonas aeruginosa.Σχεδιασμός: Πρόκληση θωρακικού εμπυήματος σε 40 λευκούς αρσενικούς κονίκλους Νέας Ζηλανδίας. Στη συνέχεια αυτοί χωρίστηκαν τυχαία σε τέσσερις ομάδες των δέκα και έλαβαν την ανάλογη θεραπεία (ομάδες Α έως Δ).Ομάδες:Η ομάδα Α ομάδα ελέγχου. Η ομάδα Β στην οποία χορηγήθηκε κλαριθρομυκίνη ως μονοθεραπεία Η ομάδα Γ στην οποία χορηγήθηκε πιπερακιλλίνη/ταζομπακτάμη ως μονοθεραπεία. Η ομάδα Δ στην οποία έγινε συγχορήγηση των δύο αντιμικρο βιακών παραγόντων. Διενεργηθείσες μετρήσεις: Eκτίμηση του αριθμού των μικροβίων στην καλλιέργεια του πλευριτικού υγρού, καθώς και της απόπτωσης των μονοπύρηνων κυττάρων και των συγκεντρώσεων του παράγοντα νέκρωσης όγκου α (ΤΝFα) στο πλευριτικό υγρό την ημέρα 5. Επίσης έλαβε χώρα εκτίμηση των συγκεντρώσεων του παράγοντα νέκρωσης όγκου α (ΤΝFα) και της ιντερλευκίνης-6 (IL-6) στο υπερκείμενο των U937 μονοκυττάρων διεγερμένων με πλευριτικό υγρό που συλλέχθηκε την ημέρα 5 του πειραματικού θωρακικού εμπυήματος από ένα στέλεχος της πολυανθεκτικής P. aeruginosa. Ιστοτεμάχια πνεύμονα, ήπατος και σπληνός καλλιεργήθηκαν ποσοτικά.Αποτελέσματα: Ο αριθμός των βακτηρίων στην καλλιέργεια του πλευριτικού υγρού ήταν στατιστικά σημαντικά μικρότερος στην ομάδα Δ σε σύγκριση με τις άλλες ομάδες την ημέρα 5 (p:0.015, p:0.040, p:0.046 συγκρινόμενη με τις ομάδες Α, Β και Γ αντίστοιχα). Επίσης μετά την ευθανασία μικρότερη ανάπτυξη της Psudomonas aeruginosa παρατηρήθηκε στον πνεύμονα των ζωικών προτύπων της ομάδας Δ συγκρινόμενη με την ομάδα Α (p:0.027). Όμως η βακτηριακή ανάπτυξη στον πνεύμονα των ομάδων Β και Γ δε διέφερε από την ομάδα Α. Η βακτηριακή ανάπτυξη στο ήπαρ ήταν μικρότερη στις ομάδες Β, Γ και Δ συγκρινόμενη με την ομάδα Α (p:0.001, p:0.001, p:0.002 αντίστοιχα). Η απόπτωση των μονοπύρηνων κυττάρων δε διέφερε στατιστικά σημαντικά ανάμεσα στις ομάδες, όμως η συγκέντρωση του ΤΝFα στο πλευριτικό υγρό που συλλέχθηκε την ημέρα 5 ήταν σημαντικά μικρότερη στην ομάδα Δ συγκρινόμενη με την ομάδα Γ (p<0.0001). Όταν φυγοκεντρημένο πλευριτικό υγρό που συλλέχθηκε την ημέρα 5 επωάστηκε με U937 μονοκύτταρα, τα δείγματα της ομάδας Δ διέγειραν την παραγωγή πολύ μικρότερων συγκεντρώσεων TNFα και IL-6 από ότι τα δείγματα της ομάδας Γ (p:0.022 και p:0,037 αντίστοιχα).Συμπεράσματα: H παρούσα μελέτη αποκάλυψε ότι η χορήγηση κλαριθρομυκίνης στο πειραματικό θωρακικό εμπύημα από πολυανθεκτική Pseudomonas aeruginosa μείωσε τη βακτηριακή ανάπτυξη στο πλευριτικό υγρό και στους ιστούς. Αυτή η δράση της κλαριθρομυκίνης ενισχύθηκε από τη συγχορήγηση πιπερακιλλίνης/ταζομπακτάμης. Αυτά τα αποτελέσματα δημιουργούν νέες προοπτικές για την αντιμετώπιση των νοσοκομειακών λοιμώξεων του αναπνευστικού συστήματος από την πολυανθεκτική Pseudomonas aeruginosa.