Προσδιορισμός ορίων ευαισθησίας βορικοναζόλης για Aspergillus fumigatus με ένα in vitro δυναμικό μοντέλο φαρμακοκινητικής προσομοίωσης
Μ. Σιώπη, Α. Ελεφάντη, R. Al-Saigh, Ν. Σιαφάκας, Λ. Ζέρβα, Ι. Μελετιάδης
ΣΚΟΠΟΣ Αν και έχουν περιγραφεί στελέχη Aspergillus fumigatus με μειωμένη in vitro ευαισθησία στη βορικοναζόλη, δεν έχουν ακόμη καθοριστεί επίσημα κλινικά όρια ευαισθησίας. Σκοπό λοιπόν της παρούσας μελέτης αποτέλεσε η συσχέτιση των αποτελεσμάτων ενός νέου in vitro φαρμακοκινητικού (PK)-φαρμακοδυναμικού (PD) μοντέλου με in vivo αποτελέσματα πειραματικής ασπεργίλλωσης και η διερεύνηση της δραστικότητας της βορικοναζόλης έναντι στελεχών Aspergillus fumigatus για τον προσδιορισμό ορίων ευαισθησίας. ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΣ Χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα κλινικά στελέχη A. fumigatus, ένα αγρίου τύπου με MIC 0,25 mg/L και τρία με διακριτές μεταλλάξεις στο γονίδιο CYP51A με MICs 0,125, 0,25 και 2 mg/L, τα οποία είχαν μελετηθεί σε πειραματόζωα. Οι in vivo δοσολογίες 10, 40 και 80 mg/kg βορικοναζόλης που χρησιμοποιήθηκαν στα πειραματόζωα προσομοιώθηκαν σε ένα νέο in vitro PKPD μοντέλο, με μέγιστες συγκεντρώσεις 1,60, 11,09 και 36,49 mg/L, αντίστοιχα, και μέσο χρόνο ημίσειας ζωής 6 ώρες. Για κάθε δοσολογία και στέλεχος προσδιορίστηκε η περιοχή κάτω από την καμπύλη συγκέντρωσης- χρόνου AUC (PK παράμετρος) και η περιοχή κάτω από την καμπύλη γαλακτομαννάνης-χρόνου AUCGI (PD παράμετρος). Η in vitro εκατοστιαία σχέση αντιμυκητιακής δράσης-AUC/MIC συγκρίθηκε με την in vivo εκατοστιαία σχέση επιβίωσης-AUC/MIC. Τέλος, πραγματοποιήθηκε προσομοίωση Monte Carlo 100 ασθενών που λάμβαναν την καθιερωμένη δοσολογία των 4 mg/kg βορικοναζόλης κάθε 12 ώρες και υπολογίστηκε το ποσοστό (%) των ασθενών που πέτυχαν το φαρμακοδυναμικό στόχο AUC/MIC μέγιστης αντιμυκητιακής δράσης για στελέχη Α. fumigatus με διαφορετικά MICs. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Οι in vitro φαρμακοκινητικές παράμετροι και τα ποσοστά αντιμυκητιακής δράσης ήταν παραπλήσιες με τις αντίστοιχες που παρατηρήθηκαν στα πειραματόζωα (paired t test p=0,4). Η in vitro εκατοστιαία σχέση της μυκητιακής ανάπτυξης-AUC/MIC ακολουθούσε σιγμοειδή καμπύλη παρόμοια με αυτή που βρέθηκε στα πειραματόζωα (R2=0,91). Η PK/PD παράμετρος AUC0−24/MIC που αντιστοιχούσε στο 50% της μέγιστης αντιμυκητιακής δράσης στο in vitro μοντέλο ήταν 11,53 (εύρος 8−16), πολύ κοντά στο in vivo AUC0−24/MIC 10,5 που βρέθηκε σε πειραματόζωα με βάση τα ελεύθερα μη-πρωτεϊνοσυνδεδεμένα μόρια βορικοναζόλης (FAUC/MIC). Η Monte Carlo προσομοίωση έδειξε ότι ο φαρμακοδυναμικός στόχος 56 FAUC/MIC, ο οποίος σχετίζεται με μέγιστη αντιμυκητιακή δράση, επιτυγχάνεται σε μεγάλο ποσοστό ασθενών (>80%) με την καθιερωμένη δοσολογία της βορικοναζόλης για στελέχη A. fumigatus με MIC <=0,25 mg/L, τα οποία θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν ως ευαίσθητα, ενώ το αντίστοιχο ποσοστό για στελέχη A. fumigatus με MIC >=1 mg/L είναι <5%, υποδηλώνοντας αντοχή στη βορικοναζόλη. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα αποτελέσματα του νέου in vitro PKPD μοντέλου είναι συγκρίσιμα με αυτά που προέρχονται από πειραματόζωα. Ανάλυση της δράσης της βορικοναζόλης σε αυτό το μοντέλο έδειξε ότι όρια ευαισθησίας <=0,25, 0,5 και >=1 θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση ευαίσθητων, μετρίως ευαίσθητων και ανθεκτικών στελεχών A. fumigatus.
Λέξεις-κλειδιά: Αντοχή, Aspergillus fumigatus, Βορικοναζόλη, Monte Carlo προσομοίωση, Όρια ευαισθησίας
ΑΡΧΕΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ, 30(1), 35-45, 2013 - Ερευνητική εργασία