Ratlarda Antibiyotik Tercihi ve Cerrahi Profilaksi

Transkript

1 Özgür Başal Laboratuvar şartlarında antibiyotikler bazen mikroorganizmalara yönelik bazende antibiyotiklerin yan etkilerinden faydalanılmak üzere kullanılmaktadır. Hayvan modeli ile enfeksiyon oluşturulması rutinde sık kullanılmaktadır. Enfeksiyon ajanlarının antibiyotik dirençlerinin araştırılması, muhtemel direnç mekanizmaları ve alternatif tedavi kombinasyonları için antibiyotikleri iyi bilmek gerekir. Tercih edilen cerrahi rat modellerinde profilaktik antibiyotik tercihi de çok önemlidir. Oluşturulan modelde tercih edilecek antibiyotik çalışmanın seyrini etkilememelidir. Bu nedenle doğru antibiyotik tercihi hem rat mortalitesini ve morbiditesini azaltacak ve çalışmanın başarısını doğrudan etkilemeyecektir. Tercih edilecek antibiyotiğin uygulama yolu, dozajı ve dozlama aralığı, kan düzeyleri kabul edilebilir düzeylerde olmalı ve etik komite onayı ile uygulanmalıdır. Henüz klinik uygulamaya girmemiş ajanların deneysel çalışmalarında yönetmeliğe uyulmalıdır. ANTİBİYOTİKLERİN ETKİ GÜÇLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILMALARI Antibiyotikler, vücut sıvılarında oluşturdukları konsantrasyonlarda, mikroorganizmalar üzerindeki etki derecelerine göre iki gruba ayrılır. I. Bakteriyostatikler: Bunlar bakteri hücrelerinin gelişmesini veya üremesini enlerler. Gelişmesi ve üremesi duran bakteriler, vücudun savunma mekanizmaları tarafından kolaylıkla yok edilirler. Bakteriyostatik etki gücünün göstergesi Minimum İnhibitör Konsantrasyon = MİK dir. Tetrasiklinler Makrolidler Sülfonamidler Amfenikoller Linkozamidler Metronidazol Mikonazol II. Bakterisidler: Bunlar bakteri hücresini dolays z olarak yok ederler. 181

2 Bakterisidal etki gücünün göstergesi Minimum Bakterisid Konsantrasyon = MBK dur. 1. Beta-Laktamlar: Penisilinler Sefalosporinler Monobaktamlar Karbapenemler Beta-laktamaz İnhibitörleri: - Sulbaktam - Tazobaktam - Klavulanik Asid 2. Polipeptidler 3. Florokinolonlar 4. Vankomisin 5. Rifamisin 6. Teikoplanin 1. Makrolidler: Eritromisin, Azitromisin, Klaritromisin Penisilinin spekturumundan daha geniş etkiye sahip bu grup penisilin allerjisi durumunda tercih edilebilir. Gastrointestinal sistemden iyi abzorbe olurlar. Klamidya, Mikoplazma gibi etkenlerin sebep olduğu nongonokokal üretrit, servisit gibi durumlarda tercih edilir. Rat embriyolarında bradikardi yaptığı bilinmektedir[1]. Teratojeniktir ve embriyoda gelişimsel toksisite gösterir. 2. Beta-Laktam Antibiyotikler: Penisilinler, Sefalosporinler, Karbapenemler, Monobaktamlar, Klavamlar 3. Aminoglikozidler: Bakterisidal etki gösterir. Gram negatif ve mikoplazma gibi bazı gram pozitiflere etkilidir. Oral yararlanımı/emilimi iyi değildir o yüzden parenteral tercih edilirler. Plasentaya ve santral sinir sistemine iyi dağılım gösterir. Yüksek serum konsantrasyonlarında ototoksisite, nefrotoksisite ve nöromüslüker blokaja neden olur. 3a. Amikasin Sülfat: Cilt, yumuşak doku, kemik ve eklem, üriner sistem ve batındaki ciddi Gr - enfeksiyonlarda etkili bir tedavi sağlar. Kanamisinin yarı sentetik halidir. 30S ribozomal alt ünitesine bağlanarak protein sentezini inhibe eder. Böbreklerden glomerüler filtrasyonla elimine edilir. Gebe ratlarda kullanılmamalıdır. 3b. Gentamisin Sülfat: Pseudomonas, proteus, serratia gibi Gr - enfeksiyonlarda ve stafilokok gibi bazı Gr + lerde kullanılır. Amikasin ile benzer yan etkilere sahiptir. 4. Penisilinler: A. Doğal penisilinler: Başlıca üyeleri penisilin G (parenteral penisilin) ve penisilin V (oral penisilin) dir. Beta laktamaz üretmeyen gram pozitif kok ve basiller, anaeroblar, Neisseria türleri, Haemophilus türleri ve Pasteurella multocida gibi gram negatif bakterilerle Treponema ve Leptospira gibi spiroketlere etkilidir. Enterekoklar ve beta laktamaz üreten bakteriler dirençlidir. 182

3 B. Penisilinaza dirençli penisilinler: Metisilin, nafsilin, oksasilin, kloksasilin ve flukloksasilin bu grubun üyeleridir. Penisilinaz üreterek penisilinlere direnç geliştiren bakterilerin tedavisinde kullanılabilirler. Özellikle, metisiline duyarlı stafilokoklar ve streptokokların neden olduğu enfeksiyonların tedavisinde kullanılırlar. C. Aminopenislinler: Bu grupta ampisilin ve amoksisilin yer alır. Etki spektrumu doğal penisilinlere benzer. Bununla birlikte, enterokoklara, Listeria ve Haemophilus türlerine, Proteus mirabilis, Salmonella, Shigella ve Escherichia coli gibi enterik basillere karşı etkinlikleri penisilinden daha yüksektir. D. Karboksipenisilinler: Karbenisilin, tikarsilin E. Üreidopenisilinler: Azlosilin, mezlosilin, piperasilin Bu son iki grup, anti-pseudomonal penisilinler olarak adlandırılır ve gram negatif bakterilere karşı etkinlikleri diğerlerinden daha yüksektir. Direncin özellikle sorun olduğu Pseudomonas türleri ve enterokoklara karşı etkilidirler. 5. Sefalosporinler: Bakterisidal olup penisilin etki mekanizmasına benzer etki gösterselerde farklı kimyasal yapıdadırlar. Bakteri hücre membranındaki PBP lere bağlanarak hücre duvarı sentezini inhibe ederler. Beta-laktamaz etkinliğe sahip olup daha geniş bir etki spektrumuna sahiptirler. Beş farklı jenerasyona sahip sefalosporinlerin gücüde birden beşe doğru artar. Oral veya parentaral olarak ta kendi içinde sınıflandırılırlar. Penisiline allerjik olan hastaların bir kısmında veya BL salgılayan Staph. auereus infeksiyonlarında penisilinlerin yerini tutabilen bakterisid ilaç olmalarıdır. Penisilinlerden farkı: Enterokoklar,Metisilin e rezistan Staph.lar, Clostridium lar, Listeria lar,corynbacterium diphteriae, Sefalosporinlere rezistandır. 6. Fluorokinolonlar: DNA sentezini DNA giraz enzimini inhibe ederek durdurur ve bakterisidal etki gösterirler. P. aeuroginosa, mikoplazma, klamidya, stafilokok ve bazı streptokoklara etkilidir. Üriner enfeksiyonlar, pnömoni, bakteriyel ishal, cilt ve yumuşak doku enfeksiyonlarında etkili bir tedavi sağlarlar. Karaciğerde metabolize olur ve idrar ile atılırlar. Ratlarda en sık denenmiş ve kullanılan kinolon enrofloksasindir. Kıkırdak iyileşmesi üzerine bilinen yan etkileri nedeniyle kartilaj modellerinde kullanılırken bu etkinin göz önünde bulundurulması gerekir. Osteoartrit modellerinde yük taşıyan eklemlerde kartilaj erozyonunu arttıracak ve jüvenil ratlarda artropatiye neden olacaktır. Bu etkilerin doz ilişkili olduğu bilinmektedir[2]. Gebe ratlarda kullanımıda yine benzer toksik etkilere sebep olacaktır. 7. Linkozamidler: Linkozamid bakteriyostatiktir. En bilinenleri linkomisin ve klindamisindir. Klindamisinin antibakteriyal etkinliği linkomisinden daha iyidir. Antibakteriyel spektrum ve etki mekanizmaları makrolidlere benzer. Gram pozitif bakteriler, anaeroblar, bazı mikoplazma türleri ve protozoonlara etkilidirler. Stafilokok, pnömokok, alfa ve beta hemolitik streptokoklara etkinlikleri eritromisinden daha iyidir. Klindamisin, B. fragilis e en etkili antibiyotiklerden biridir. Enterobacteriaceae ailesi üyelerine etkisizdir, Pseudomonas ve Acinetobacter türleri linkozamidlere doğal olarak dirençlidir. 183

4 Tablo 1. Ratlarda antibiyotik dozları İLAÇ Amikasin Aminofilin Amoksisilin Amoksisilin/Klavulanik Asit Azitromisin Sefazolin Kloramfenikol Palmitat Kloramfenikol Sodyum Süksinat Deksametazon Doksisiklin Enrofloksasilin(Ciprofloksasilin eşdeğeri) Eritromisin Gentamisin İvermektin Praziquantel Prednizolon Trimetoprim/sülfametoksazol Tetrasiklin DOZ 10 mg/kg im, sc, BID 5-10 mg/kg sc BID 20 mg/kg PO BID 12.5 mg/kg PO, BID 8-16 mg/kg PO, BID mg/kg sc, im, iv, yaraiçi mg/kg PO mg/kg sc, im. 1-2 mg/kg sc, im. 5 mg/ikg PO BID 10 mg/kg PO, BID mg/kg TID Po 2-4 mg/kg sc, im, BID mcg/kg SC, PO (haftada) 10 mg/kg sc, BID mg/kg PO tek doz günlük 30 mg/kg PO mg/kg PO TID Çoklu antibiyotik tercihleri: Antibiyotikler farklı amaçlarla kombile edilmektedirler. Bunlardan bazıları; 1. Tek antibiyotik tedavisine öngörülen direcin önlenmesi: Örneğin Rifampin ile Vankomisin kombinasyonu prostetik implant enfeksiyonlarında koagülaz negatif stafilokok tedavisinin güçlü bir kombinasyonudur. Bu kombinasyon rifampisine gelişebilecek direncin önüne geçecektir. Yine oksasilin ile rifampin kombinasyonu da Stafilokokkus Aureus tedavisinde etkin bir kombinasyondur. 2. Doz ilişkili toksik etkinin giderilmesi: Kloramfenikol, 5-fluorositozin, aminoglikozidler, sülfanamidler doz ilişkili yüksek toksisite gösteren antimikrobiyallerdir. Örneğin bu toksik etkiyi azaltmak için sülfametaksazol, trimetroprim ile kombine edilmektedir ve bu sayede kristalüri insidansı azaltılmaktadır. 3. Polimikrobiyal enfeksiyonlar: Olası çoklu mikroorganizma varlığında kombine antibiyotik tercihiyle etki spektrumu genişletilir. Örneğin ratlarda uygulanan peritonit modelinde Enterobakter suşları ve anaerob mikroorganizmalar göz önünde bulundurulur. Peritonite bağlı erken ölümleri önlemek için sefalosporinler veya aminoglikozitler tercih edilir. Bunlara ek olarak anaerob floraya karşı klindamisin gibi kombinasyonlar tercih edilir. 4. Antimikrobiyal sinerjizm: Sinerjistik etki, kombine edilen ilaçların etkisi, bu ilaçlar tek tek kullanıldıklarında gözlenen etkilerin toplamından fazla anlamını taşır. Sülfanamid, penisilin, streptomisin gibi antibiyotikler tek başlarına kullanıldıklarında tedaviye cevap yeterli olmayabilir. Antibiyotik sinerjisi hakkında birçok literatür bulun- 184

5 makta ve bu sinerji sayesinde daha etkin tedavi sağlanmaktadır. Örneğin; penisilinlerin (ampisilin, vankomisin vb.) aminoglikozitlerle (streptomisin, gentamisin vb.) kombinasyonu enterokok tedavisinde etkin bir sinerji sağlar. Trimetoprim/Sulfometaoksazol kombinasyonu da başarılı sinerjizm gösteren bir kombinasyondur. 5. Antibiyotik etkileşiminin in vitro tespiti: Sinerjizm, additif etki, antagonist etkilerin kantitatif ölçümlerle ortaya konması için yapılan laboravuvar çalışmalarını kapsar. Kombine Antibiyotik Tedavisinin Sakıncaları Antibiyotiklerin kombine kullanılmasının haklı gerekçeleri olduğu gibi, çoğu zaman uygulamalar n istenmeyen yönleri de ortaya çıkmaktadır. Bunları şu başlıklar altında toplayabiliriz: [a] Antagonist etkilerin ortaya çıkması. [b] Dirençli mikroorganizmaların kolonizasyonlarında artışların ortaya çıkması. [c] Süperenfeksiyonların ortaya çıkması. [d] Toksisitenin artması. [e] Farmakolojik istenmeyen etkileşimler. [f] Mali yükün artması. Hepatotoksik antibiyotikler: Anti-tüberküloz ilaçlar bu grubun en bilinenleridir. Rifampisin, Izoniazid, Pirazinamid en çok bilinen hepatotoksik ilaçlardır. Örneğin; Rifampisin tedavisi alan ratların hepatit insidansı artmaktadır. Bu tablo genellikle doz ilişkilidir. İzoniazid, sitotoksik hepatit e neden olurken, Makrolidler, penisilinler, kluvalanik asid grubu ise intrahepatik kolestaza, Sulfanamidler; mikst tip hepatite, Nitrofurantoin; kronik aktif hepatite neden olur. Anti-retroviral ajanlarda da direk toksik etki veya hipersensitiviteye bağlı olarak hepatotoksisite bilinmektedir. Ritonavir, Indinavir, Saquinavir, Nelfinavir bunların en bilinenleridir. ANTİBİYOTİK PROFİLAKSİSİ Bilindiği üzere birçok cerrahi rat modeli oluşturulmaktadır. Bu modellerin bazıları osteomyelit, peritonit, abse gibi enfeksiyöz modeller olsa da çoğunluğu steril cerrahi modellerdir. Bu deneysel çalışmalarda cerrahi alan enfeksiyonları planlanan modelin başarısını olumsuz etkileycektir. Bu nedenle cerrahi profilaksi mutlaka uygulanmalıdır. Postoperatif enfeksiyondan korunmak için günümüzde ratlarda en sık sefazolin ve gentamisin kullanılmaktadır[3]. Cerrahi alan enfeksiyonlarının gelişmesinde 4 ana faktör sayılabilir; 1. Konağa ait faktörler: Bilindiği üzere insanda DM (Diabetes Mellitus), ileri yaş, steroid kullanımı, immün yetmezlik, karaciğer yetmezlikleri, obezite gibi faktörler cerrahi alan enfeksiyonlarını kolaylaştırır. Ratlarda oluşturulan diyabet modelleri, obez ratlardaki çalışmalar, immüm sistemi ilgilendiren çalışmalar, karaciğer ve böbrek yetmezlik modelleri, transplantasyon modellerinde cerrahi alan enfeksiyonu daha yüksek oranda görülecektir. Bu enfeksiyonlar sespsis ve rat kaybına neden olacak ciddi sorunlara ve çalışmanın başarısızlığına neden olacaktır. 2. Cerrahi Önlemler: İnzisyon alanının traşı, steril arıtım ve örtümü cerrahi esnasında uyulması gereken önemli kurallardır. Klorheksidin veya iyodin solüsyonu ile cilt boyanır. Drape ile örtğm 185

6 Tablo 2. Cerrahi alanlara göre profilaktik antibiyotik tercihleri Cerrahi Model Koroner arter bypass grefti, diğer kardiyak veya vasküler patolojileri içeren rat modelleri Ortopedik modelleri (eklem/artroplasti, kemik modelleri) Kolon, Alt GİS in dahil olduğu rat modelleri Jinekolojik modeller Ürolojik modeller Kontamine olmayan cerrahi alanlar için rat modelleri Önerilen antibiyotik Sefazolin, sefuroksim ya da vankomisin β-laktam allerjisi varsa; Vankomisin veya klindamisin Sefazolin, sefuroksim ya da vankomisin β-laktam allerjisi varsa; Vankomisin veya klindamisin Sefotetan, sefoksitin, Ampisilin/Sulbaktam ya da ertapenem VEYA Sefazolin ya da sefuroksim+ metronidazol β-laktam allerjisi varsa; Klindamisin + aminoglikozid, ya da Klindamisin + kinolon, ya da Klindamisin + aztreonam VEYA Metronidazol + aminogikozid ya da Metronidazol + kinolon Sefotetan, sefazolin, sefoksitin, sefuroksim veya Ampisilin/Sülbaktam β-laktam allerjisi varsa; Klindamisin + gentamisin, ya da Klindamisin + kinolon, ya da Klindamisin + aztreonam VEYA Metronidazol + aminogikozid ya da Metronidazol + kinolon Sefazolin, sefuroksim, gentamisin ya da Vankomisin β-laktam allerjisi varsa; Vankomisin veya klindamisin yapılır. Bu örtüm, ratın toraksına basınç yapmamalıdır. Bantlama, drape ile kompresif örtüm ratın solunumu bozar ve rat ölümüne neden olur. Kullanılan antisesptik solüsyonlar anestezi altındaki ratın aspire etmeyeceği şekilde dikkatice uygulanmalıdır. Cerrahın tecrübesi, teknik, hijyen, MRSA kolonizasyonu gibi etkenlerde cerrahi alanı enfeksiyonlarının en önemli noktalarıdır. 3. Prosedür: Seçilecek profilaktik ajan lokal veya sistemik uygulanabilir. Eğer minör cerrahi uygulanacaksa cerrahi esnasında alana lokal olarak antibiyotik uygulanabilir. Yapılan çalışmalarda Lokal ile sistemik uygulama arasında ciddi bir fark olmadığıda bildirilmiştir[3]. Uygulanan inzisyonun büyüklüğü, kan kaybının miktarı, içeri konulacak implantların doku uyumu ve steril şartları diğer cerrahi prosedürlerdir. Eğer cerrahi uzayacaksa ek doz uygulaması da bilinmektedir. 4. Cerrahi sonrası profilaksinin süresi: Güncel uygulamalar 3 günlük profilaksi dozunun devamı şeklindedir. Peki hangi antibiyotiği hangi yolla tercih edelim? Seçilecek antibiyotik ajanın prosedüre uygun olması ise ayrı bir bilgi birikimi gerektirir. Stafilokoklar % 57 oranında sefazoline direnç göstermektedir. Vankomisinin spektrumu geniş olsa da profilaktik olarak iv. uygulamada sefazolinden daha iyi değildir. MRSA konizasyonu için tercih edilecek olgularda linezolid ve seftriaksonla sağlanmaktadır. Sefazolin ve gentamisinin kombine uygulaması % oranında ko- 186

7 runma sağlar. Yapılan deneysel rat çalışmalarında vankomisin ve sefazolin ile intravenöz (iv.) profilaksi ile yara içine uygulanan vankomisin, tobramisin ve sefazolin kıyaslanmıştır. Sonuç olarak yara içine uygulanan vankomisin ve tobramisin anlamlı decerede iv. tedaviye üstün bulunmuştur. Yine başka bir çalışmada sistemik gentamisin ve lokal gentamisin uygulaması kıyaslanmış ve lokal gentamisin tedavisinin anlamlı olarak üstün olduğu gösterilmiştir[4]. Atcı ve ark. yaptığı bir çalışmada damptomisin ve vankomisin subkutan uygulamasının cerrahi alan derin enfeksiyonları için karşılaştırılmıştır. Daptomisin, vankomisine göre anlamlı derecede üstün bulunmuştur[5]. Profilaktik antibiyotik uygulama dozları: Sefazolin mg/kg (sc, im, iv, yara içi) Vankomisin mg/kg (sc, im, iv, yara içi) Gentamisin 4 mg/kg (sc, im, iv, yara içi) Klindamisin 7.5 mg/kg (im, sc ) Daptomisin 50 mg/kg (sc, im) Doksisiklin mg/kg ( sc, im) Tobramisin 5 mg/kg (yara içi) Kaynaklar 1. Nilsson MF, Webster WS. Effects of macrolide antibiotics on rat embryonic heart function in vitro. Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol 2014;101(2): Kashida Y, Kato M. Characterization of fluoroquinolone-induced Achilles tendon toxicity in rats: comparison of toxicities of 10 fluoroquinolones and effects of anti-inflammatory compounds. Antimicrob Agents Chemother 1997;41(11): Cavanaugh DL, Berry J, Yarboro SR, Dahners LE. Better prophylaxis against surgical site infection with local as well as systemic antibiotics. An in vivo study. The Journal of bone and joint surgery American volume 2009;91(8): Yarboro SR, Baum EJ, Dahners LE. Locally Administered Antibiotics for Prophylaxis Against Surgical Wound Infection. An in Vivo Study 2007;89(5): ATCI IB, KOCAMAN U, VARDAR E. A Study on Prophylactic Efficacies of Daptomycin and Vancomycin in a Rat Model of MRSA Infection Secondary to Spinal Implantation. Journal of Neurological Sciences (Turkish);30(4):