《Small Ruminant Research》:Time
kill curve analysis and pharmacodynamic modeling for
in vitro evaluation of cloxacillin activity against
Corynebacterium pseudotuberculosis
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本研究旨在确定头孢西林对弯曲杆菌(Corynebacterium pseudotuberculosis)的tentative epidemiological cutoff(TECOFF),分析其时间-杀菌曲线,并建立药代动力学/药效学(PK/PD)模型。结果显示,35株菌的MIC范围为4-16 μg/mL,TECOFF为16 μg/mL(99.9%置信区间)。PK/PD指标%T>MIC(相关系数0.85)和AUC/MIC(0.82)能有效描述药效关系,分别为杀菌和清除目标达45%和63%。这些发现为制定合理治疗方案提供了依据,但需进一步体内验证。
安娜·米莱娜·塞萨尔·利马(Ana Milena César Lima)|拉里萨·亚历山德拉·费利克斯(Larissa Alexsandra Felix)|希拉·雷兹勒·沃西亚茨基(Sheila Rezler Wosiacki)|弗朗西斯科·塞尔莫·费尔南德斯·阿尔维斯(Francisco Selmo Fernandes Alves)|维维安·德索萨(Viviane de Souza)|尼尔利尔·普拉西多·德索萨(Nirlir Plácido de Sousa)|玛丽亚·莱蒂西亚·卡内罗·罗德里格斯(Maria Leticia Carneiro Rodrigues)|温贝托·德梅洛·布兰当(Humberto de Mello Brand?o)|马科斯·费兰特(Marcos Ferrante)|帕特里夏·吉田·法乔利-马丁斯(Patrícia Yoshida Faccioli-Martins)
巴西农业研究公司(Embrapa)山羊与绵羊研究部门,巴西塞阿拉州索布拉尔(Sobral, Ceará, Brazil)
摘要
目前针对Corynebacterium pseudotuberculosis的治疗方法无法实现细菌学上的完全治愈,并且生物安全性较低,因此需要新的治疗策略。本研究旨在确定氯唑西林对Corynebacterium pseudotuberculosis的初步流行病学临界值(TECOFF),通过时间-杀菌曲线评估细菌反应,并识别描述抗菌剂-病原体相互作用的药代动力学/药效学(PK/PD)指标和靶点。在经阳离子调整的Miller-Hinton肉汤中测定了最低抑菌浓度(MIC)和时间-杀菌曲线,TECOFF是根据MIC分布推算得出的。一个S型Emax模型确定了最能描述时间-杀菌曲线中观察到的剂量-反应曲线的PK/PD指标及其靶点(PDT)。分别为杀菌活性(E= -3 log10)和根除活性(E= -4 log10)建立了PK/PD靶点值。35个分离株的MIC范围为4至16 μg/mL,TECOFF为16 μg/mL(99.9%置信区间)。PK/PD指标%T > MIC(R2 = 0.85)和AUC/MIC(R2 = 0.82)最能描述药代动力学参数与微生物参数之间的关系,与氯唑西林对C. pseudotuberculosis的作用密切相关。PDT值分别为杀菌活性的45%和63%,以及根除活性的31.79%和45.5%(AUC48h/MIC)。这些发现为制定合理的治疗方案提供了依据,并强调了在临床条件下进行体内验证的必要性。
章节摘录
引言
干酪样淋巴结炎(CL)是小型反刍动物的主要传染病之一。其特征是慢性进展、病情加重以及表层淋巴结形成脓肿,这些脓肿可能扩散至内部器官和淋巴结(Faccioli-Martins等人,2014年)。该病在巴西东北部地区十分普遍,95.5%的山羊和69.9%的绵羊感染了此病(IBGE,2023年)。超过90%的绵羊群和80%的山羊群中存在该病(Alves等人,2020年)。
细菌、试剂和抗菌药物
从相关收集库中获取了肺炎链球菌 ATCC? 49619TM和金黄色葡萄球菌 ATCC? 29213TM。氯唑西林钠盐购自Thermo Scientific?(产品编号:J64314.03)。经阳离子调整的MHB肉汤购自Millipore?(参考编号90922-500),β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(β-NAD)购自Sigma-Aldrich?(参考编号N7004,纯度≥98%)。马血来自健康动物,并使用玻璃珠进行无菌去纤维化处理。
血液采集过程
MIC分布及初步流行病学临界值的确定
氯唑西林对35株C. pseudotuberculosis分离株的MIC范围为4至16 μg/mL(MH-F肉汤)。拟合的MIC分布[Log2平均值(2.43)±标准差(0.35)]计算得出TECOFF为16 μg/mL(见图2)。
时间-杀菌曲线
图3展示了氯唑西林对
C. pseudotuberculosis的
体外时间-杀菌曲线。杀菌曲线显示其活性具有时间依赖性。氯唑西林抑制了6株
C. pseudotuberculosis菌株的生长(MIC = 8 μg/mL)。
讨论
目前用于治疗山羊群中CL脓肿的传统方法是手术引流和用10%碘酊进行化学烧灼。然而,这种方法存在诸多缺点:操作繁琐、不分青红皂白地烧灼感染组织和健康组织,并且只有在至少10天的10%碘治疗之后才能有效清除伤口中的细菌(Pinheiro等人,2023年)。Nozaki等人(2000年)评估了封闭性干酪样淋巴结炎脓肿的手术切除方法。
结论
本研究首次确定了氯唑西林对Corynebacterium pseudotuberculosis的初步流行病学临界值(TECOFF),并分析了时间-杀菌曲线。基于杀菌曲线的PK/PD建模有助于识别%T > MIC和AUC/MIC作为最能代表氯唑西林与C. pseudotuberculosis之间关系的药代动力学/药效学指标。确定的药效学靶点为合理制定治疗方案提供了重要依据。
伦理声明
作者确认他们遵守期刊的伦理政策,具体内容详见期刊的作者指南。本材料未同时提交给其他期刊发表或被其他期刊接受,并已获得共同作者的批准。与血液采集相关的程序得到了Embrapa山羊与绵羊动物使用伦理委员会根据协议001/2021的授权。
作者贡献声明
帕特里夏·吉田·法乔利-马丁斯(Patrícia Yoshida Faccioli-Martins):撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、监督、研究设计、资金获取、数据管理、概念构思。马科斯·费兰特(Marcos Ferrante):撰写 – 审稿与编辑、监督、数据分析、数据管理、概念构思。安娜·米莱娜·塞萨尔·利马(Ana Milena César Lima):撰写 – 审稿与编辑、研究设计、资金获取、数据管理。尼尔利尔·普拉西多·德索萨(Nirlir Plácido de Sousa):研究、数据管理。温贝托·德梅洛·布兰当(Humberto de Mello Brand?o):监督、方法学设计、资金提供。致谢
作者感谢Embrapa(20.20.03.002.00.00)、Fapemig(APQ-01168-21)和CNPq(448011/2014-0)提供的财政支持,感谢Funcap(BP5-0197-00148.01.00/22和PCDTR 04854900/2022)为第一作者和最后一位作者提供的奖学金和财政支持,以及CAPES为第二位作者提供的奖学金。