美国的 Castaneda 学者等对 5 种骨科常见病原菌进行研讨,旨在探求添加抗菌剂的运用时刻是否会影响最小生物膜铲除浓度。相关成果宣布在 2016 年 7 月的 Clin Orthop Relat Res 杂志上。
先来看几个概念:
最低抑菌浓度(MIC)
指在体外培育细菌 18~24 h 后能按捺培育基内病原菌成长的最低药物浓度,运用宿主机制来按捺微生物的繁衍, 其具有时刻依赖性。感染未构成生物膜时,可用 MIC 辅导抗菌医治,若想杀灭微生物,则需求更高浓度的抗菌剂。
最低灭菌浓度(MBC)
界说为可以杀灭 99.9%(下降 3 个数量级)病原菌的最低药物浓度,仍留存有 0.1% 与宿主反抗。假如 MBC 浓度高于四倍的 MIC 浓度,则认为此抗菌剂无灭菌作用。
最小生物膜铲除浓度(MBEC)
指的是在体外试验中可杀灭生物膜中包含「persister」休眠细胞在内的一切微生物的最低抗菌剂浓度,其浓度往往是 MIC 浓度的几百倍甚或几千倍。
运用 MBEC 仍是 MIC 或 MBC 辅导医治,取决于是否杀灭「persister」休眠细胞。医治生物膜构成的感染,抗菌剂浓度需求到达 MBEC 甚或更高。标准化 MIC 医治是细菌露出于抗菌剂 24 小时,按捺细菌繁衍的全身性医治是继续露出于 MIC 浓度之上直至康复。
现在,尚无材料标明 MIC 抑菌作用会随抗菌剂运用时刻而有差异。医治生物膜构成的感染需求部分给药后到达必定的继续浓度,但抗菌剂浓度往往会随时刻递减。杀灭悉数「persister」休眠细胞需求多大浓度、多长时刻仍有待探求。
MBEC 测守时,细菌从生物膜中露出到抗菌剂下所需时刻不多于 24 小时,但部分药物浓度到达 MBEC 则需求几天时刻。虽然 MBEC 有 24 小时内铲除生物膜的潜在才干,但医治时刻善于 24 小时是否能取得相同的抗菌剂浓度仍是个未知数,抗菌剂运用时刻和 MBEC 的相关联系仍是个谜。因而 Castaneda 等进行了这项研讨。
归入试验的病原菌包含 3 种革兰阳性菌(甲氧西林灵敏的金葡菌、耐甲氧西林的金葡菌、表皮葡萄球菌)和 2 种革兰阴性菌(大肠埃希杆菌、铜绿假单胞菌),培育 24 小时构成生物膜后,露出于四种抗菌剂:妥布霉素、万古霉素、妥布霉素和万古霉素 3:1 双抗、妥布霉素和万古霉素 1:1 双抗,浓度设定为 62.5、125、250、500、1000、2000、4000 和 8000ug/mL 共 8 个浓度级,露出时刻为 1、3、5 天共 3 个时刻段,各样本一式三份。传代培育 21 天后,检测到的杀灭生物膜悉数病原菌的最低抗菌剂浓度作为 MBEC。
成果显现:
研讨中的 5 种病原菌跟着抗菌剂运用的延伸,其 MBEC 下降。葡萄球菌属 12 份样本中有 11 份显现抗菌剂露出 5 天的其 MBEC 比露出 1 天的值低。在此 11 份样本中,露出 1 天的 MBEC 规模为:4000 至>8000ug/mL,露出 5 天的 MBEC 规模为:<250 至 8000ug/mL;妥布霉素/铜绿假单胞菌露出 1 天的 MBEC 为 2000ug/mL,露出 5 天的 MBEC ≤ 250ug/mL;大肠埃希杆菌露出 1 天后 MBEC 为 125ug/mL,露出 5 天后 MBEC ≤ 62.5ug/mL。
从前的研讨(定量 MRI 以及体内安排部分给药)标明,高浓度给药可使部分药物浓度维持在 100~2000ug/mL 多达 5 天乃至以上,因而作者将 5 天作为药物运用的一个时刻点。
跟着抗菌剂运用时刻的延伸,病原菌的 MBEC 下降;这也意味着病原菌所构成的生物膜对抗菌剂的灵敏性会随抗菌剂运用时刻的延伸而添加。临床上医治生物膜相关感染是一大难题,抗菌剂浓度一旦不行,则幸存的「persister」休眠细胞很快就会重建戎跋涉犯人体。
本试验成果能否辅导临床?需求对其它病原菌跋涉一步探求才干下结论。本试验存在高估杀灭生物膜内生物的部分抗菌剂水平的可能性,其是否可继续到达 MBEC 或以上超越 24 小时?在各时刻点,临床上部分给药抗菌剂水平能否到达 MBEC 或以上呢?临床感染体内生物的 MBEC 是否与体外试验的 MBEC 共同?这些问题亦亟待进一步探求。