APLICACION DE CONCEPTOS pkpk-pD EN LA OPTIMIZACION DE LA TERAPIA ANTIBIOTICA Prof. Dr. Rolando Soloaga Pontificia Universidad Católica Argentina Microbiología, Medicina, Universidad del Salvador SubComisión de Antimicrobianos SADEBAC Biomerieux Argentina Hospital Naval, Buenos Aires Objetivo del tratamiento antimicrobiano Alcanzar una concentración de droga en el sitio de infección que permita Cura clínica Erradicación del agente infeccioso Con la menor toxicidad y daño ecológico posible Menor probabilidad de emergencia de R Objetivo de las pruebas de susceptibilidad antibiótica Predecir evolución clínica Exito (S) Fracaso (R) Puntos de corte (CLSI, EUCAST) Lectura interpretada del antibiograma Evolución clínica. Factores determinantes Susceptibilidad del microorganismo Llegada del ATB al foco Tiempo de exposición del microorg. al ATB Foco drenable o no Demora en empezar el tratamiento adecuado o en lograr concentraciones útiles Estado inmunológico Estado funcional hepático y renal Enfermedad de base Toxicidad Sensible o resistente? Criterio epidemiológico o poblacional. Criterio clínico. Sensible o resistente? Criterio epidemiológico o poblacional. Alerta temprano para detectar emergencia de mecanismos de resistencia. Es determinado exclusivamente por la distribución de CIM Es independiente de la dosis Sensible o resistente? Criterio clínico. Depende de la concentración en plasma supera o no la CIM de un patógeno. Evolución clínica Proviene de criterios farmacocinéticos Probabilísticos Determinacionales Sensible o resistente? Sensible o resistente? Criterio clínico. Determinacionales Usa CIM 90 Utiliza la mediana de parámetros farmacocinéticos de una población sana Variaciones en la exposición: NO son tomadas en cuenta Sensible o resistente? Criterio clínico. Probabilísticos Considera variabilidades en la farmacocinética de los pacientes en la CIM de las poblaciones del patógeno blanco Las interacciones entre estas 2 variabilidades se analizan matemáticamente (ej Monte Carlo) Puntos de corte pK-pD Tienden a ser más bajos que los determinacionales Farmacodinamia Variables que la afectan. Modifican la farmacocinética Hacen al huésped mas susceptible a infección Estado metabólico hepático y renal Estado inmunológico Enfermedades de base Drogas concomitantes Médico Dosis altas para curar y erradicar la infección Evitar emergencia de resistencia Toxicidad de la droga Farmacocinética Objetivo de estrategias basadas en pKpK-pD Las estrategias de tratamiento antimicrobiano basados en estrategias de pKpK-pD están diseñadas para mantener una concentración útil y durante un tiempo adecuado en el foco infeccioso, maximizando de esa manera la acción bactericida y minimizando la toxicidad. toxicidad Farmacocinética. Definición Ciencia que estudia la absorción, distribución, metabolismo y eliminación de los fármacos. Es lo que el organismo le hace a la droga. Estudia el efecto sobre los microorganismos (diana) y la posibilidad de seleccionar resistencias así como sobre las células del huésped y la posible toxicidad relacionada. Farmacodinamia Es lo que la droga le hace al organismo y al microorganismo Yendo de la farmacocinética a la farmacodinamia Vías de administración de un antimicrobiano Endovenosa Intramuscular Tópica Oral Liberación del compuesto activo Absorción Absorción, distribución,metabolización y eliminación Principales parámetros farmacocinéticos: ABC24: Área bajo la curva de concentración en función del tiempo (mg x h/L). Da idea de la exposición del microorganismo a una droga en un intervalo de dosificación. T 1/2: Tiempo de vida medio de eliminación o semivida (h) Tmax: Tiempo máximo para alcanzar la mayor concentración sérica CL: “clearence” o aclaramiento total del fármaco (L/h) Ke: Constante de eliminación (1/h) Cmax: Concentración máxima en suero (mg/L) Cmin: Concentración mínima en suero (mg/L) Cα; Concnetración en estado estable (steady state) (mg/L) Vd: Volumen de distribución (L) Absorción Ocurre en cualquier parte que se administra, excepto cuando se suministra directamente en el compartimiento de un líquido fisiológico (ej torrente sanguíneo, LCR). Incluye la administración intramuscular, subcutánea, tópica así como la absorción del tracto gastrointestinal después del suministro oral, rectal o por sonda. Absorción Depende de: Propiedades fisicoquímicas de la droga Movilidad intestinal Tiempo de tránsito Metabolismo de la pared intestinal Interacciones con otras drogas Efecto del primer paso pH Errática en pacientes gravemente enfermos Biodisponibilidad La cantidad de droga que alcanza la circulación sistémica. Se expresa como un porcentaje de la cantidad total que podría ser absorvida. La biodisponibilidad absoluta; valor más exacto; se determina por comparación directa de una forma intravenosa con la absorvida. Por definición, la mayoría de las formas intravenosas de un fármaco son 100% biodisponibles porque toda la dosis administrada entra en el torrente sanguíneo. Biodisponibilidad: ABCruta /ABCendovenoso Factores que afectan la absorción y la Biodisponibilidad Interacciones con otras drogas o con comidas Estados patológicos (diarreas, colitis ulcerosa, íleo, parásitos, etc): afectan el sitio de absorción. Efecto del primer paso afecta ATB que son absorbidos a partir del intestino delgado porque la circulación que drena estos sitios pasa inmediatamente por el hígado Administración IM o EV no se asocian con el efecto de primer paso y tienen mayor biodisponibilidad. Biodisponibilidad y cambio a vía oral Antibióticos orales con biodisponibilidad ≥90% Levofloxacina, gatifloxacina, moxifloxacina, metronidazol, clindamicina, rifampicina, TMS, minociclina, doxiciclina, linezolid, cefalexina, cefadroxilo, fluconazol, voriconazol. El cambio a vía oral no es aconsejable cuando la biodisponibilidad es menor al 50% Catalan M y Monteio JC Distribución Es un proceso farmacocinético en el que tiene lugar el transporte del fármaco desde el lugar de absorción hasta el órgano diana. Sin embargo, una vez absorbido es distribuido no solo a este sino también a otros órganos donde va a ser metabolizado, eliminado o acumulado Distribución Una vez que el fármaco se encuentra en el plasma, la concentración que se alcanza en los diferentes tejidos depende de: -Flujo sanguíneo regional -Salida del compartimiento vascular a través de los poros por pinocitosis o principalmente, por difusión pasiva través de las células endoteliales. Distribución La velocidad de salida de un antimicrobiano al espacio extravascular y de allí al intracelular se cuantifica en base al volumen de distribución (Vd). Vd: Concentración total en el organismo/Concentración plasmática. Se refiere al comportamiento del organismo donde el antimicrobiano es distribuído como intersticial, intravascular o intracelular. Da idea de la cantidad de antibiótico distribuido a los tejidos. Distribución Vd mayor y concentración plasmática menor a lo esperado Pacientes obesos Con aumento de volumen intersticial (cirrosis hepática y ascitis, insuficiencia cardíaca, edema, embarazo) Vd disminuído Deshidratación (vómitos, diarreas, hemorragias, pacientes añosos) Distribución En la distribución del antibiótico al sitio de infección, es importante la relación de área vascularizada y volumen A mayor vascularidad mejor distribución. Areas bien perfundidas (espacios articulares, pleurales, peritoneales están bien perfundidas y no requieren instilación local de antimicrobianos). Pobre perfusión o las irrigadas con capilares no fenestrados (ojo, tejido prostático) presentan mayores dificultades. La penetración en abscesos y en tejidos necróticos es pobre. Distribución Fármacos con volúmenes de distribución pequeños presentan distribución limitada Volúmenes de distribución grandes se encuentran extensamente distribuídos por todo el cuerpo. Ejemplos Vd: de 5lt en un adulto = Sistema circulatorio. Vd: entre 10 y 20 lt = distribuído en los compartimientos extracelulares Vd: 25-30 lt = distribución intracelular. Vd:es >40 lt = distribución dentro de todo el líquido corporal. Volumen de Distribución Antibiótico Vd (L/kg) T1/2 (h) Intervalo de dosificación (h) Benzil penicilina 0,29 0,5 4-6 Ampicilina 0,18 0,35 4-6 Cefazolina 0,10-0,18 1,8 8 Ceftriaxona 0,13-0,19 8 12-24 Ceftazidima 0,21-0,25 1,8 8 Imipenem 0,18-0,28 1 8 Meropenem 0,37-0,45 1 8 Vancomicina 0,7-0,9 6-8 12 Ciprofloxacina 1,7-3,7 2,5-5,3 12 Levofloxacina 1,2-1,5 6,5-7,4 12-24 Moxifloxacina 2,1-3,5 9,1-15,6 24 Gentamicina 0,21-0,41 2,5 8-24 Amikacina 0,21-0,33 2,5 8-24 Eritromicina 0,34-1,2 2-4 6 Claritromicina 2,1-3,1 5-7 12 Azitromicina 31 68 24 Clindamicina 0,8-1,4 2,4 8 Linezolid 0,57-0,71 5 12 Volumen de Distribución Utilidad en el cálculo de dosis de carga Dosis de carga; Logran una concentración útil más rápidamente en el estado estable. P.aeruginosa aislada de sangre de un paciente séptico CIM de amikacina de 8 ug/ml se desea lograr una concentración plasmática de 64 ug/ml (8 veces la CIM), o que el Vd en pacientes críticos: 0,40 L/kg (vs 0,25 en pacientes normales). La dosis de carga:: 0,40 L/kg x 64 mg/L: 25 mg/kg Administración intermitente de un antimicrobiano. Comparación de concentración en suero, líquido intersticial y en un compartimiento con limitada superficie para difusión de la droga Distribución y localización de diversos microorganismos Microorganismos Espacio Intravascular Espacio extravascular Fluído extracelular S.pneumoniae, S.aureus, enterobacterias Aminoglucósidos Fluorquinolonas Beta-lactámicos Glucopéptidos Rifampicina Fluorquinolonas Beta-lactámicos Glucopéptidos Rifampicina H.Influenzae Fluorquinolonas Beta-lactámicos Fluorquinolonas Beta-lactámicos Chlamydias Micoplasma Legionella Bordetella Listeria Intracelular Fluorquinolonas Rifampicina Macrólidos Quinolonas fluoradas Tetraciclinas Distribución de antimicrobianos. Sitios extravasculares Espacios llenos de un volumen relativamente grande de líquido biológico donde las drogas difunden en forma pasiva (ej líquido ascítico, efusión pleural, líquido pericárdico, peritoneal, articular, amniótico). Fluìdos producidos por excreción o secreción de glándulas u órganos (ej orina, bilis, esputo, saliva, transpiración, saliva, leche materna, semen, líquido prostático, fluído de senos nasales y de oído medio). Espacios llenos de fluído biológico pero con barreras de difusión o con sistemas de extrusión (LCR, humor acuoso y vítreo). Tejidos (músculo esquelético, piel, hueso, músculo cardíaco, hígado, vejiga, cerebro, útero, ovario, grasa, colon, pulmón, riñón, hígado, bazo, próstata, tiroides, adenoides, amígdalas). Las concentraciones de un antimicrobiano varían ampliamente en estos grupos alcanzando mayores valores en ciertos fluídos secretados (orina, bilis) y menores en LCR y secreciones glandulares como saliva y leche materna. Distribución de antimicrobianos. Meningitis Barrera hematoencefálica hematoencefálica.. Las células endoteliales están muy pegadas dejan poco espacio intercelular, impidiendo la salida por poros.. poros 85% de pared vascular esta cubierto por 85% terminaciones astrocíticas lo que dificulta la difusión pasiva.. pasiva Inflamación aumenta la permeabilidad. permeabilidad. Distribución de antimicrobianos. Meningitis Principal determinante de penetración a través de barrera hematoencefálica: hematoencefálica: liposolubilidad. liposolubilidad. Muy buena penetración de cloranfenicol, metronidazol, rifampicina, fluconazol, fluocitosina Pobre penetración de equinocandinas, aminoglucósidos y de cefalosporinas de 1 y 2º generación Aumento de entrada de anfot B, vanco (4ug/ml) y ceftriaxona (3 ug/ml) en presencia de inflamación Concentración de solo 0,9 ug/ml con dosis de ciprofloxacina de 400 mg/ mg/8 8 h: dosis máximas Distribución de antimicrobianos. Osteomielitis Dosis máximas para alcanzar concentraciones útiles. útiles. Clindamicina:: 40 Clindamicina 40--50 50% % de las concentraciones séricas Cefalotina:: 20 Cefalotina 20% % de las concentraciones séricas Linezolid:: 50 Linezolid 50% % de las concentraciones séricas Ciprofloxacina:: concenración de 1 mg/kg de hueso Ciprofloxacina con dosis de 750 mg Distribución de antimicrobianos. Sitios extravasculares Antibióticos hidrofílicos (beta-lactámicos, aminoglucósidos, glucopéptidos) limitados al espacio extracelular y vascular concentraciones plasmáticas e intersticiales pueden disminuir por extravasación del fluídos inactivos contra microorganismos intra-celulares Solo 0,1% de la superficie capilar está disponible para la transferencia de este tipo de antimicrobianos. Antifúngicos solubles en agua: fluconazol, caspofungina Antibióticos lipofílicos (fluorquinolonas, rifampicina, cloranfenicol, tetraciclinas, glicilglicinas, oxazolidinonas, macrólidos) grandes volúmenes de distribución la dilución en los fluídos intersticiales es menos relevante en comparación con los hidrofílicos. El 100% de la superficie capilar esta disponible para la transferencia de este tipo de solutos. Antifúngicos poco o no solubles en agua: anfotericina B, itraconazol, posaconazol Acumulación en las cèlulas Eflujo Acumulación es suficiente????? pH ácido Distribución intracel. Microorganismos de localización intra-celular. Es todo lo mismo? Citoplasma: Listeria Shigella Endosomas Fagolisosomas S.aureus Salmonella M.leprae Fagosomas Legionella Chlamydia Microorganismos de localización intra-celular. Es todo lo mismo? Citoplasma: FQ ansamicina B-lactamicos Endosomas ? Fagolisosomas Macrólidos Aminoglucósid Fagosomas ? Microorganismos de localización intra-celular. Es todo lo mismo? Citoplasma: FQ:excelente ansamicina: excel B-lactamicos: si Endosomas ? pH: 7 pH:6 Fagolisosomas Macrólidos:reducido Aminoglucósid: muy reducido Fagosomas ? Pasaje del ATB desde el compartimiento vascular al sitio de infección Compartimiento vascular Antibiótico Proteína Tejido infectado Alto porcentaje de unión a proteínas (80(80-100%): oxacilina, cloxacilina, ceftriaxona, eritromicina, clindamicina, ertapenem y teicoplanina. Moderada unión (50(50-80%): penicilina, TMS Bajo porcentaje de ligamiento (<50%):meticilina, (<50%):meticilina, amoxicilina, ampicilina, cefalotina, cefoxitina, norfloxacina, ciprofloxacina, tetraciclina, gentamicina, amikacina, vancomicina y metronidazol Unión a proteínas La mayoría de los antimicrobianos se unen a proteínas para circular por el organismo. El porcentaje de unión es siempre estable para un determinado ATB. La unión es reversible y siempre existe un % libre y cuando este se elimina del plasma, otra igual se une a proteínas Solo la droga libre difunde a los tejidos Un alto % de unión a proteínas mantiene al ATB en el espacio vascular, dificulta la eliminación glomerular y resulta en mayores concentraciones de la droga total y mayor vida media. Pero la concentración de droga libre puede ser subóptima Unión a proteínas Factores que afectan la unión a proteínas hipoalbuminemia malnutrición Insuficiencia renal, etc. Procesos que disminuyen la concentración de un ATB luego de alcanzar la Cmax 1º Proceso o fase α: dilución del fármaco en el sistema circulatorio y distribución a tejidos accesibles. 2º proceso o fase β: consecuencia de la eliminación y es la fase a partir de la cual se calcula la vida media de una droga. Metabolización Generalmente en el hígado Transformación o reacciones de fase 1: pueden producir activación o inactivación de la droga; generalmente están bajo el control del citocromo P450. Dealquilación Hidroxilación Oxidación Deaminación. La conjugación o reacciones de fase 2: corresponden a la unión del compuestocon moléculas más grandes que generalmente llevan a inactivación y ocasionalmente a una sustancia más activa; Cuando se excreta el antibiótico conjugado al intestino, se puede producir una recirculación hepática con liberación y absorción del compuesto original. Necesitan energía e incluyen a Glucoronidación Sulfatación acetilación. acetilación Eliminación Generalmente por el riñon, hígado, biliar e intestinal Eliminación renal. renal. Secreción tubular Filtración glomerular Difusión pasiva TMS, nitrofurantoína, ciprofloxacina, aminoglucósidos, glucopéptidos, tetraciclinas, la mayoría de los ββ-lactámicos Aumentada en casos de pancreatitis, embarazo y quemaduras Disminuída en insuficiencia cardíaca, renal y en edades extremas Eritromicina, clindamicina, tigeciclina, doxiciclina, rifampicina y linezolid son excretados por el hígado. Cefotaxima (20%) y ceftriaxona (45%) son eliminados por vía biliar. Algunos antibióticos como vancomicina y aminoglucósidos se eliminan prácticamente inalterados a través de riñon, Tiempo de vida media Tiempo en que la concentración sérica disminuye al 50%. Concentración del antimicrobiano Absorción Distribución Eliminación 4 8 Tpo Parámetros farmacocinéticos Area bajo la curva (ABC): son las concentraciones séricas del fármaco libre (no unido a proteínas) en función del tiempo; se expresa en mg x h/l. Depende de la dosis, de la vía de administración y de la biodisponibilidad. La concentración máxima sérica (Cmax) está determinada por la vía de administración, dosis, por el volumen de distribución y por otros factores como el tamaño del paciente y el porcentaje de grasa corporal. Parámetros farmacocinéticos Poblaciones con variaciones importantes. Pacientes sépticos Quemados Obesos Insuficiencia renal Insuficiencia hepática. Parámetros farmacocinéticos Parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos en terapia ATB Mecanismos de muerte bacteriana Tiempo dependiente Mínimo efecto postpost-antibiótico (beta lactámicos) Moderado a prolongado efecto postpost-antibiótico (azitromicina, macrólidos, lincosamidas, glucopéptidos) Concentración dependiente (aminolgucósidos, quinolonas, daptomicina, ketólidos) Parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos en terapia ATB Parámetros que correlacionan con evolución clínica T > CIM Cmax/CIM AUC/CIM El dato de la CIM como único valor en la elección de un tratamiento?? P.aeruginosa Ciprofloxacina: 0,5 ug/ml Levofloxacina: 1 ug/ml Dosis Ciprofloxacina: 400 mg/ 8 hs, EV Levofloxacina: 750 mg/24 hs, EV Pico sérico y ABC 3 veces más alto que ciprofloxacina Parámetros que correlacionan con evolución clínica AUC/CIM >125 Probabilidad de alcanzar el parámetro Ciprofloxacina: 61,8% Levofloxacina: 61,2% Quintiliani,R. Crit Care Clin 24,2008 Bactericidia tiempo vs concentración dependiente Craig,W. Killing and regrowth of bacteria in vitro: a rewiev. Scand J Infect Dis..1991.74:63-70. Bactericidia tiempo vs concentración dependiente Preston,S. Ann Pharmachother 38.2004 PARAMETROS PK/PD PICO/MIC cc Aaglucósidos FQ AUC 24h/MIC Aaglucósidos FQ Vancomicina Azitromicina Lineozolid Tigeciclina MIC B lactámicos Macrólidos TMS, Linezlid T>MIC EPA TIEMPO Cmin Efecto postpost-antibiótico Supresión persistente del crecimiento bacteriano luego de una exposición inicial. Ocurre aún a niveles sub-CIM Depende de Antimicrobiano Microorganismo Concentración de antimicrobiano Duración de la exposición Velocidad de crecimiento bacteriano Respuesta inmune del huésped Efecto postpost-antibiótico Todos los antimicrobianos ejercen un EPA de 1-2 h contra gram (+). Los inibidores de síntesis proteica o de ác.nucleicos tienen un EPA sobre gram (–) de 4 hLos beta lactámicos tienen EPA casi nulo sobre gram negativos, excepto carbapenemes El efecto EPA in vitro no siempre se correlaciona in vivo El EPA in vitro subestima el efecto in vivo dado que los leucocitos pueden duplicar los valores de quinolonas, aminoglucósidos. Efecto postpost-antibiótico ANTIFUNGICO PAE Triazólicos Prolongado Polienos Prolongado Flucitosina corto Equinocandina Prolongado Efecto postpost-antibiótico Andes D y col. Antimicrob Agents Chemother. 45:922–926, 2001 Parámetros farmacodinámicos predictores de eficacia acorde a familias de antibióticos Bactericidia Antimicrobiano Tiempo dependiente Con mínimo EPA Penicilinas Cefalosporinas Monobactams Carbapenemes Linezolid 5-fluocitosina Tiempo Dependiente con EPA moderado a prolongado Vancomicina/Teicop Azitromicina Claritromicina Tetraciclinas Linezolid Triazoles Concentración dependiente Aminoglucósidos Fluorquinolonas Daptomicina Metronidazol Quinupristinadalfoprisitna Telitromicina Parámetro Objetivo terapéutico %T>CIM Optimizar duración de exposición ABC 24hs /CIM Maximizar exposición y T ABC 24hs /CIM y CMax/CIM Maximizar exposición ABC 24hs /CIM Propiedades Farmacodinámicas ANTIFUNGICO ACTIVIDAD FUNGICA EFECTO PARAMETRO MAGNITUD* Predicen eficacia Triazólicos Tiempo dependiente Prolongado ABC24h/CIM ~25 Polienos Concentración dependiente Prolongado Cpmax/CIM 4 (10)♣ Flucitosina Tiempo dependiente moderado T>CIM 25 Prolongado Cpmax/CIM 3 (10) ♣ Equinocandina Concentración dependiente * Magnitud 50% de eficacia máxima en modelo anima ♣ Maxima eficacia Concentración que previene la emergencia de mutantes (CPM) Parámetros farmacodinámicos predictores de eficacia acorde a familias de antibióticos Arbitrariamente se considera que la dosificación o el intervalo de un antimicrobiano debería alcanzar un 90% (95% es óptimo) de probabilidad de lograr el valor del parámetro farmacodinámico deseado para obtener éxito terapéutico. ABC24hs/CIM >120 o Cmax/CIM >10 para bacilos gram negativos y FQ T>CIM de 40-50% para beta-lactámicos PARAMETROS PK/PD cc MIC T>MIC TIEMPO Cmin ƒT > CIM Indicador que más se correlaciona con la eficacia de antibióticos donde la ) bactericidia es dependiente del tiempo. tiempo. Beta-lactámicos: deseable lograr T> CIM Betadel patógeno en 4040-50% del intervalo de dosificación. En general se requieren valores más altos para cefalosporinas (35(35-53%) y menores para penicilinas (29(29-34%) o para carbapenemes (20(20-26%). ƒT > CIM. Optimizando la terapia antimicrobiana Acortar el intervalo entre dosis (mayor costo) Infusiones más prolongadas Administrar en forma de infusión continua Usar otra droga que interfiere con la eliminación (probenecid y la mayoría de los betabeta-lactámicos) Búsqueda de antimicrobianos con mejor farmacodinamia (mayor vida media) cefalotina por cefazolina cefotaxima por ceftriaxona Aumentar la dosis (no aumenta significativamente T>CIM). Farmacocinética y farmacodinamia de betabeta-lactámicos Concentr Para 100 mg/l a t:0 16 8 4 2 1 2 50 Ok Ok Ok Ok Ok 4 25 Ok Ok Ok Ok Ok 6 12 ? Ok Ok Ok Ok 8 6 ? ? Ok Ok Ok 12 3 ? ? ? Ok Ok T (horas) T>CIM T1/2: 2hs, adulto de 50 kg y Vd:0,2 l/kg ƒT > CIM. Optimizando la terapia antimicrobiana ƒT > CIM. Optimizando la terapia antimicrobiana con Piperacilina--Tazobactama Piperacilina Infusión contínua vs intermitente Pacientes neutropénicos Infusión contínua Mejoría clínica(%) 94 Mejoría microbiológica(%) 91 Infusión intermitente 82 75 Grant,E, J Pharmacother.22. 2002 Infusión prolongada vs bolo Infecciones graves por P.aeruginosa (N:194) Mortalidad a 14 días Infusión prolong 12,2% Lodise et al. Clin Infect Dis 44, 2007 Infusión bolo 36,6% p:0,04 ƒT > CIM Otitis media por S.pneumoniae T>CIM: 4040-60% Beta--lactámicos Beta Macrólidos TMS T>CIM: 6060-70% Eficacia terapéutica 80 80--85% Eficacia terapéutica 100% Craig, W; Andes,D. Pharmacokinetics and pharmacodinamics of antibiotic in otitis media. Pediatr Infect Dis.15:255-259.1996. ƒT > CIM. S.pneumoniae Dalhoff,A; Ambrose,P; MoutonJ. A long journey from Minimum Inhibitory Concentration Testing to clinically predictive breakpoints: deterministic and probabilistic approaches in deriving breakpoints. Infection .37:296-305.2009 ƒT > CIM Craig, W; Andes,D. Pharmacokinetics and pharmacodinamics of antibiotic in otitis media. Pediatr Infect Dis.15:255-259.1996. ƒT > CIM. S.pneumoniae ATB Dosis/interv alo Concent. media en foco Probablidad de lograr el objetivo T>CIM 353550% Amoxicilina 40 mg/kg/día; 3 dosis 2,7 83 Amoxicilina 90 mg/kg/día; 2 dosis 8,1 95 Cefaclor 40 mg/kg/día; 2 dosis 0,5 5,8 Cefixima 8 mg/kg/día; 1 dosis 0,8 18 Cefpodoxima 30 mg/kg/día; 2 dosis 0,5 32 Ceftibuten 9 mg/kg/día; 1 dosis 2,9 2,8 Ceftriaxona 50 mg/kg/día; 1 dosis 19 88 Dalhoff,A; Ambrose,P; MoutonJ. A long journey from Minimum Inhibitory Concentration Testing to clinically predictive breakpoints: deterministic and probabilistic approaches in deriving breakpoints. Infection .37:296-305.2009 Otitis media y H.influenzae N: 138 98% de cepas S a cefaclor 52% Fracaso terapéutico 100% cepas S a azitromicina 53% fracasos terapéuticos Dagan,R. Antimicrob Agents Chemother,44:43-50.200 S.pneumoniae y Penicilina en Neumonía Cefalosporinas 3º vs ESBL. Puntos de corte del CLSI 2011 T>CIM: 50% Andes,D; Craig,W. Microbiol Infect.11(Suppl 6):10-17.2005 Cefalosporinas 3º vs ESBL. Puntos de corte del CLSI 2011 Efecto inóculo?? T>CIM: 50% Variaciones en pacientes críticos?? Andes,D; Craig,W. Microbiol Infect.11(Suppl 6):10-17.2005 Cefepima vs ESBL. Puntos de corte del CLSI 2011 Cefepime – Administraçión Intermitente CIM X Posologia X éxito X Infusión Intermitente EUCAST ≤1 (S); 2 (I); ≥4 (R) T>CIM: 50% Roos et al., 2006 Cefepima vs ESBL. Puntos de corte del CLSI 2011 T>CIM: 50% CLSI S ≤8 ug/ml CIM: 2 ug/ml 100% 2 g bid 99-95% 1 g bid CIM: 4 ug/ml 60% 2g bid CIM: 8 ug/ml 1% 2 g bid EUCAST ≤1 (S); 2 (I); ≥4 (R) Roberts,J. Crit Care Med. 37, 2009 Carbapenemes: Meropenem Simulación de Monte Carlo T>CIM: 50% 2000 Pacientes 8096 cepas de P.aeruginosa CIM de 0,25 a 64 ug/ml Comparación de 0,5, 1, 2 g /8 hs Infusión de 30 min, 1, 2, 3h 2g c/8 h en infusión de 3,2h 96,7% de probabilidad de alcanzar objetivo 80% con cepas de CIM de 16 ug/ml Drusano,G. Clin Infect Dis.36 Suppl 1.2003 Carbapenemes: Meropenem Simulación de Monte Carlo T>CIM:40% Roberts,J.JAC.641.2009 PARAMETROS PK/PD PICO/MIC cc MIC EPA TIEMPO Cmin C Max > CIM Indicador que más se correlaciona con la eficacia de antibióticos donde la ) bactericidia es dependiente de la concentración. concentración. Aminoglucósidos Fluorquinolonas Neumonía nosocomial Bacilos gram negativos Gentamicina C max/CIM ≥ 10 Bacteriemia P.aeruginosa Gentamicina o tobramicina C max/CIM ≥ 8 Bacterieimia P.aeruginosa Ciprofloxacina C max/CIM ≥ 8 Dosis diaria única de al menos 7 mg/kg de gentamicina (Cmax 20 ug/ml) Variabilidad pcte a pcte C Max > CIM Infecciones urinarias Aminoglucósidos se concentran 55-100 veces C max/CIM < 10: No es un buen predictor de fracaso Pobre penetración en próstata C max/CIM ≥ 10: No es un buen predictor de eficacia C Max/CIM Infecciones en pacientes neutropénicos con cáncer Aminoglucósidos (amikacina, gentamicina o sisomicina) + carbenicilina C max/ CIM ≥10 Probabilidad de éxito terapéutico (%) 85 4-10 67 1-4 57 Keating,M; Bodey,C, Valdivieso,M; et.al. Comparison of continuous infusion of gentamicin, amikacin and sisomicin combined with carbenicilin in the treatment of infections in neutropenic patients with malignancies. Medicine (Baltimore).67:608.611.1979 Farmacocinética y farmacodinamia de aminoglucósidos. Infusión de 30 minutos Tulkens;P Dosaje (mg/kg peso) Pico (mg/L) Si Vd:0,25 1 Pico/CIM si la CIM es de 4 2 1 0,5 3 0,75 1,5 3 6 2 6 1,5 3 6 12 3 9 2,25 4,5 9 18 4 12 3 6 12 24 6 16 4 8 16 32 8 20 5 10 20 40 15 37 9 18 37 75 Farmacocinética y farmacodinamia de aminoglucósidos. Infusión de 30 minutos Craig. ECCMID 2013 Craig. ECCMID 2013 Craig. ECCMID 2013 Craig. ECCMID 2013 PICO/CIM DE FLUORQUINOLONAS. RELACION CON DROGA LIBRE Cmax 4,3 1,1 2,1 4,5 LEVO 6,2 LEVO* 8,7 GATI 3,8 GATI* 4,2 CIPRO SPAR TROV MOXI PB(%) Cmax libre 0,12 CIM (mg/L) 0,25 0,5 30 45 76 50 31 31 20 20 3 0,6 0,5 2,3 4,3 6 3 3,4 24 5 4 18 34 48 24 27 12 2 2 9 17 24 12 14 6 1,2 1 5 9 12 6 7 1 2 3 <1 <1 2 4 6 3 3 1,5 <1 <1 1 2 3 1,5 1,7 PB: ligamiento a proteinas. *: pactes infectados Wright, J Antimicrob Chemother, 45, 2000 Quinolonas. Farmacodinamia ESTUDIOS IN VITRO QUE AVALAN LOS PARAMETROS: PICO/CIM > 10 Blaser, AAC, 31, 1987. Dudley.JID,164,1991 ESTUDIOS EN MODELOS ANIMALES QUE AVALAN LOS PARAMETROS: PICO/CIM > 10 Drusano, AAC, 37, 1993. ESTUDIOS CLINICOS QUE AVALAN LOS PARAMETROS: PICO/CIM > 10 Peloquin, Arch Intern Med,149, 1989. Hyatt, AAC, 38, 1994 Preston, JAMA, 279, 1998 PARAMETROS PK/PD cc AUC 24h/MIC MIC EPA TIEMPO Cmin ABC / CIM Indicador que más se correlaciona con la eficacia de antibióticos donde la bactericidia es dependiente de la concentración. concentración. ) Aminoglucósidos Fluorquinolonas Azitromicina Telitromicina Quinupristina--dalfopristina Quinupristina Neumonía de la comunidad S.pneumoniae Fluorquinolonas ƒ ABC /CIM de 2525-34 Neumonía S.aureus Vancomicina ƒ ABC /CIM de 350350-400 Infecciones graves Bacilos gram negativos Fluorquinolonas ƒ ABC /CIM de 75 ABC /CIM de 100100-120 ABC > CIM Modelo: animales no neutropénicos. S.pneumoniae y Levofloxacina BP: 25 ABC > CIM Telitromicina Neumonía de la comunidad Patógenos extracelulares ƒ ABC /CIM de 3.375 Lodise,P: Preston,S; Barghava,V; et.al. Diagn Microbiol Infect Dis. 52:45-52.2005 Erradicación en 89 de 98 pacientescon cociente por arriba del valor Erradicación en solo 13 de 17 pacientes con cociente por debajo VN: 23,%% VP: 90.8% ABC > CIM Infecciones respiratorias bajas Bacilos gram negativos N:74 Cura clínica: 82% p <0,005 Cura clínica: 42% p <0,001 Cura Microbiológica: 82% Cura Microbiológica: 26% ABC /CIM >125 ABC /CIM < 125 Forrest,A. Antimicrob Agents Chemother.37:1073-81-1993 AUC/CIM DE FLUORQUINOLONAS. RELACION CON DROGA LIBRE CIPRO SPAR TROV MOXI LEVO LEVO* GATI GATI* AUC PB(%) AUC LIBRE 0,12 CIM (mg/L) 0,25 0,5 31,6 18,7 34,4 48 47,5 72,5 34,4 51,3 30 45 76 50 31 31 20 20 22,1 10,3 8,3 24 32,8 50 27,5 41 177 82 66 192 262 400 220 328 88 41 33 96 131 200 110 164 44 21 17 48 66 100 55 82 1 2 22 10 8 24 33 50 28 41 11 5 4 12 16 25 14 21 PB: ligamiento a proteinas. *: pactes infectados Wright, J Antimicrob Chemother, 45, 2000 Los criterios del CLSI……… ABC > CIM Bacteriemia Bacilos gram negativos N:17 Cura clínica: 91,4% p <0,012 ABC /CIM >250 Zelenitsky,S. J Antimicrob Chemother. 65.2010. Cura clínica: 28,6% Riesgo de falla 27,8 veces más alto ABC /CIM < 250 ABC > CIM Bacteriemia Bacilos gram negativos N:17 Zelenitsky,S. J Antimicrob Chemother. 65.2010. ABC > CIM Zelenitsky,S. J Antimicrob Chemother. 65.2010. Farmacocinética y farmacodinamia de fluorquinolonas. Bacilos gram negativos Dosaje diario de ciprofloxacina ABC CIM para AUIC (ABC/CIM)≥ 125 400 17 0,125 800 34 0,25 1200 51 0,4 Basada en T1/2 normal y adulto de 60 kg Quinolonas. Problemas en la interpretación de pk/pD Turnidge,J. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of fluorquinolones. Drugs 38 (supll 2):29-36.1999 Quinolonas. S.pneumoniae y pk/pD Grant,F. Antibiotics for Clinicians. 3:21-28.1999 Quinolonas. Criterios en la interpretación de pk/pD Preston,S; Drusano,G.JAMA 279.1998 QUINOLONAS. FARMACODINAMIA ESTUDIOS IN VITRO QUE AVALAN LOS PARAMETROS: AUC/CIM: 100100-125 (bacilos gram negativos y pacientes inmunocomprometidos) >40 En S.pneumoniae MadaraS--Kelly, AAC, 40, 1996. MadaraS Firsov,AAC, 42, 1998. Lacy, AAC, 43, 1999 Lister--Sanders, AAC, 43, 1999 Lister Hershberger--Rybac, AAC, 44, 2000 Hershberger ESTUDIOS EN MODELOS ANIMALES QUE AVALAN LOS PARAMETROS: AUC/CIM: 100100-125 (bacilos gram negativos) >40 EN S.PNEUMONIAE Fantin, AAC, 35, 1991. Vesga--Craig, ICAAC, 1996. Vesga Andes--Craig,ICAAC, 1999 Andes ESTUDIOS CLINICOS QUE AVALAN LOS PARAMETROS: AUC/CIM: 100100-125 (bacilos gram negativos) >40 EN S.PNEUMONIAE Thomas, AAC, 42, 1998. Vancomicina. La concentración en valle nunca debería ser menor de 10 mg/l para disminuir riesgo de emergencia de VISA Bacteriemia, endocarditis, meningitis por S.aureus,, la concentración en valle S.aureus debería ser de 1515-20 mg/l. Díficil de alcanzar en pacientes críticos: CIM: 1ug/ml, comenzar con linezolid o daptomicina? DeDe-escalación a vanco? ABC/CIM >400 (cura bacteriólogica) >350 (cura clínica) NO se alcanza si la CIM ≥2 ug/ml Craig. ECCMID 2013 Vancomicina. La administración de vancomicina en 22-4 dosis diarias frecuentemente falla en alcanzar un valle de 1515-20 ug/ml. 780 pacientes 36--72 hs 36 45% tenía < 10 ug/ml ABC/CIM >400 (cura bacteriólogica) >350 (cura clínica) NO se alcanza si la CIM ≥2 ug/ml Kitzis Clin Microbiol Infect 12. 2006 Relación entre CIM a vancomicina y probabilidad de lograr el parámetro pkpk-pd AUC/CIM. Probabilidad de lograr éxito con vancomicina Frymoyer,A . Clinical Therapeutics, 3:534-542.2010 60 56 50 40 30 20 10 10 0 % de éxito terapéutico % de éxito terapéutico Vancomicina: necesidad de revaluar puntos de corte? 60 50 52 40 29 30 20 10 8 0 0,5 1a2 CIM (ug/ml) de Vancomicina Sakoulas,G. J Clin Microbiol. 42. 2004 0,5 1 2 CIM (ug/ml) de Vancomicina Moise-Broder, P. Clin Infect Dis. 38. 2004 Relación entre CIM a vancomicina y riesgo de muerte CIM (ug/ml) Riesgo de mortalidad (OR (95%CI) p 1 1 1,5 2.86 0.08 2 3.63 <0.001 0,5 1 2 5 Soriano, A. Clin Infect Dis. 46. 2008 10 Craig ECCMID 2013 Craig. ECCMID 2013 Craig ECCMID 2013 Craig. ECCMID 2013 Craig ECCMID 2013 Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos Sepsis por bacilos gram negativos y la liberación de endotoxina Daños en el endotelio vascular que llevan a vasocontricción o a vasodilatación Alteraciones en el flujo sanguíneo y en la permeabildad capilar Pérdida de fluídos desde el espacio vascular hacia el intersticial Drogas hidrofílicas: > Vd y < concentración plasmática. Alteraciones de los parámetros pKpK-pD en forma impredescible Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos Distribución de fluídos (Vd) y en la homeostasis Extravasación de líquidos (sepsis, hipoalbuminemia, trauma, insuficiencia renal cardíaca, sobrecarga externa de fluídos) Pérdida de fluídos (quemaduras, heridas quirúrgicas). Sobrecarga local de fluídos (ascitis, efusión pleural). Ventilación mecánica Incrementa el Vd y disminuye la concentración plasmática de ATB hidrofílicos Microcirculación: shock tóxico puede disminuir la distribución a los tejidos (subCIM) aún con concentraciones plasmáticas útiles Disfunción renal puede prolongar la vida media de ATB hidrofílicos y la hepática la de los lipofílicos Hipoalbuminemia aumenta el clearence renal porque aumenta la fracción libre Dopamina y diuréticos pueden modificar la filtración glomerular Diálisis renal Alteraciones de los parámetros pKpK-pD en forma impredescible Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos Aumento de la perfusión renal (en ausencia de disfunción renal) y aumento del CL de creatinina renal Disminución del T1/2 y de la concentración de antibióticos hidrofílicos. Hipoalbuminemia La unión a proteìnas afecta el Vd y CL porque aumenta la fracción no ligada (hipoalbuminemia) Ej: ceftriaxone (95% unión a proteínas) aumenta el CL (90%) y el Vd (100%) en pacientes con hipoalbuminemia Fallo multiorgánico (disfunción cardíaca, renal, hepática) Aumenta T ½ y Disminuye CL: acumulación de metabolitos y de ATB tóxicos Disminución de la penetración en tejidos (5-10 veces menos que en personas sanas) Individualización de las dosis Alteraciones de los parámetros pKpK-pD en forma impredescible Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos Alteraciones de los parámetros pKpK-pD en forma impredescible Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos Alteraciones de los parámetros pKpK-pD en forma impredescible Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Aminoglucósidos Incremento en Vd y Cmax disminuída Pacientes quemados y aquéllos en ARM tienen > Vd y >T1/2 Dosis óptima para lograr Cmax/CIM >10: 7 mg/kg (20 ug/ml en suero tobramicina y gentamicina) Baja concentración mínima (y AUC) para reducir toxicidad Dosis múltiples diarias solo para endocarditis y pacientes neutropénicos Monitoreo de CL de creatinina y de concentración plasmática de ATB Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Fluorquinolonas Poca variación en Vd Levofloxacina presenta disminución de T1/2 y de ABC (disminuc de 3030-50%): Incremento de dosis Dosis óptima para lograr Cmax/CIM >10 o ABC/CIM >125 (b(b-) 250 para bacteriemia por gram negativos? Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . β-lactámicos Pacientes críticos tienen aumento de Vd y de CL Estrategia terapéutica: maximizar %T>CIM Aumentar la frecuencia, infusión contínua o extendida Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Colistin ATB hidrofílico Colistin Metansulfato sódico se hidroliza a colistina y derivados sulfometilados bactericidia concentración dependiente Dosis : 5 mg/kg día de colistin base, EV, dividido en 3 dosis Poco consenso sobre dosis e intervalos Concentración máxima de Colistin con y sin dosis de carga Plachouras,D,et.al.Antimicrob Ag Chemother.8.2009 Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Vancomicina Parámetro para predecir éxito terapéutico: Cmin 1515-20 ug/ml (dosis 3030-40 mg/kg) Mayor nefrotoxicidad con concentraciones >15 ug/ml Potenciada por uso de aminoglucósidos, anfotericina B Monitoreo de CL de creatinina y de concentración plasmática de ATB Concentración en valle de vancomicina. Proabilidad de selección de sensibilidad disminuída Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Tigeciclina Parámetro para predecir éxito terapéutico: ABC/CIM >18 Dosis de carga 100 mg Luego 50 mg c/12 h CIM <0,5 ug/ml Alteraciones de los parámetros pK/pD en pacientes críticos . Linezolid ATB hidrofílico pero ampliamente distribuído en tejidos Metabolismo hepático y CL renal: No requiere ajuste en insuficiencia renal o hepática. T1/2 más corto y Vd mayor en pacientes críticos: poco significante Parámetro T>CIM : 4040-80% o ABC/CIM >50>50-100% Dosis de 600mg c/12 hs (CIM 22- ug/ml) Robert,J.Crit Care Med.37.2009 Limitaciones de los parámetros pK/pD La CIM puede variar acorde al método y produce variaciones en AUC/CIM Cmax/CIM T>CIM Muchas veces no se tiene en cuenta la unión a proteínas Efecto inóculo. Cefalosporinas de tercera generación. Germen Inóculo (ufc/ml) CIM CAZ (ug/ml) E.coli Klebsiella spp P.mirabilis 105 0,5 10 7 1 105 1 10 7 128 C.freundii E.cloacae M.morganii P.vulgaris P.rettreri P.aeruginosa Thornsberry,C. Efecto inóculo. Cefalosporinas de tercera generación. CIM (ug/ml) Cefotaxima Ceftazidima Cefepima aztreonam Germen Inóculo (ufc/ml) C.freundii 105 2 1 0,5 0,5 10 7 256 32 >1024 32 SHV--3 SHV Thomson, Moland. Antimicrob Agent Chemother Limitaciones de los parámetros pK/pD Muchos estudios se basan en modelos animales Los parámetros farmacocinéticos que se emplean están casi siempre referidos a sangre y se han realizado básicamente en voluntarios sanos. Los índices farmacodinámicos por sí solos NO son suficientes para garantizar cura clínica y erradicación bacteriológica. La localización de la infección desempeña un papel primordial Toxicidad/Efectos adversos relacionada a antibióticos Toxicidad ATB Observaciones Alergia/hipersensibilidad Penicilina 1-10% Anafilaxis en 1-5/10.000 (excluye uso de cefalosp y carbap pero no aztreonam) 3.7% (de moderado rash a Sindrome de Stevens Johnson) Sulfas Anemia hemolítica Penicilina Bajo porcentaje Alteración de metabolismo hepático Eritromicina Inhibidor de citrocromo P450: aumento de niveles de teofilina, carbamaepina, ciclosporina, warfarina, tacrolimus, digoxina,lovastatina, triazolam,disospiramida Inductor de citocromo P450: reduce niveles de ciclosporina, warfarina, teofilina, dogotoxina, floconazol, ketoconazol, itraconazol, glucocorticoides, quinidina, verapamol, inhibidores de proteasa de HIV, zidovudina, nifeldipina, midazolam Rifampicina Toxicidad/Efectos adversos relacionada a antibióticos Toxicidad ATB Observaciones Alteracion de absorción eritromicina Disminuye motilidad gástrica y la absorción de otros medicamentos Toxicidad cardíaca Fluor quinolonas Macrólidos Prolongación de QTc y puede aumentar riesgo de arritmias polimorfas ventriculares y fibrilación Toxicidad renal Aminoglucósidos Acumulación de la droga en los túbulos puede seguir a IR luego de varios días Vancomicina Infrecuente como monoterapia, se potencia con AAgluc y con valles ≥15-20 ug/ml TMS Se asoció con hiperkalemia, TPM disminuye la secreción de K Toxicidad/Efectos adversos relacionada a antibióticos Toxicidad ATB Mielosupresión Cloranfenicol TMS Linezolid Ototoxicidad Aminoglucósidos Fototoxicidad y reacciones fotoalérgicas Quinolonas Tetraciclinas Sulfonamidas Hepatotoxicidad Oxacilina Agentes antimicobacterianos Observaciones Conteo hematológico semanal. Aparece luego de 14 días de tratamiento Formación de radicales libres y toxicidad sobre corteza de Corti y sobre nervios a nivel del 8 par craneal Toxicidad/Efectos adversos relacionada a antibióticos Toxicidad ATB Observaciones Alteración de la flora intestinal/sobreinfecciones Cualquiera Sobrecrecimiento de Candida en TGI Diarrrea Cefalosporinas, clindamicina Sobre-crecimiento de C.difficcile. Convulsiones Pencilina, Imipenem, Fq Farmacocinética Algunas personas son más iguales que otras……… MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION!!!!!!