近日,国际著名杂志PLoS One在线刊登了美国研究人员的最新文章“"One-Size-Fits-All’’? Optimizing Treatment Duration for Bacterial Infections,”,文章中,作者运用数学模型方法为临床耐药性治疗以及药物的合理用量提供了坚实的理论基础。
近年来,细菌对抗生素的耐药性日益增加,给人们的抗生素用药带来了严重的威胁,减少不必要的抗生素的使用可以降低耐药病原菌的负担,最近的研究揭示了在对抗耐药性菌株方面的战略,我们可以使用复合一线的治疗措施和药物联用的方法达到延迟细菌耐药性的目的。最优化的抗生素剂量和用药持续时间可以最大程度的减少抗生素的耐药性,然而这些方法却没有得到足够的重视;不过现在,药物剂量、治疗时间、药物代谢动力学、治疗效果之间的关系慢慢开始被人们所理解,随之而来给个人带来的利益是很明显的;最优的抗生素使用剂量和持续时间受感染和免疫的动力学影响,一般情况下,一个药物的计划是必须给予足够的剂量和足够长的治疗时间以便于完全治愈感染性疾病,随着抗生素耐药性的增强,最小抑制浓度和药物的用量需求或许会成为一种解决耐药性的方法。
病原菌的习性之一就是可以在宿主的其它部位繁殖定居,而不感染该部位组织结构,大部分的细菌病原体可以繁殖定居于人体的上呼吸道、皮肤、肠组织或者其它部位而不感染该部位,当细菌感染无菌的组织时,所进行的感染并不具有传染性;例如,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染了深层组织后,虽然会促使败血症但并不会导致组织脱落坏死,所以并不具有感染性;公众健康的愿景便是对于细菌的感染制定出一个最优化的药物使用体系,以便达到治疗的成功,于此同时,必须考虑的是如何控制用药量和时间以便减小耐药性风险,许多抗生素的药效和药代动力学在治疗感染和细菌感染靶点上都是不同的,使得我们当前选择一种合理的治疗策略以达到共同的目的显得尤为困难,目前,我们缺少方法来预测是否用药剂量的调整、用药的影响会使得病人的感染得到成功的治疗。
文章中,作者通过考虑影响抗生素耐药性的一些因子来评估合理的用药剂量,对于细菌间的重要差别,作者利用生态学理论研究和数学模型的方法来识别和制定相应的用药计划,作者通过探究人体模型中的药代动力学和药效学研究来决定合理的抗生素用量,同时尽量减少发病率以及耐药性的选择,这些模型用来比较不同治疗措施的结果差异,并且将其药效分为一系列情况,并且解释药物如何在治疗感染和寄居细菌上扮演的作用,作者的这些模拟可以为缩短用药剂量提供理论基础,也可以识别影响最优治疗策略不相称的重要参数,并且可以为治疗计划提供坚实的基础以便设计药物治疗策略来减缓细菌抗药性。(生物谷:T.Shen编译)
doi:10.1371/journal.pone.0029838
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“One-Size-Fits-All”? Optimizing Treatment Duration for Bacterial Infections
Patricia Geli1, Ramanan Laxminarayan1,2*, Michael Dunne3, David L. Smith1,4
Historically, antibiotic treatment guidelines have aimed to maximize treatment efficacy and minimize toxicity, but have not considered the evolution of antibiotic resistance. Optimizing the duration and dosing of treatment to minimize the duration of symptomatic infection and selection pressure for resistance simultaneously has the potential to extend the useful therapeutic life of these valuable life-saving drugs without compromising the interests of individual patients. Here, using mathematical models, we explore the theoretical basis for shorter durations of treatment courses, including a range of ecological dynamics of bacteria that cause infections or colonize hosts as commensals. We find that immunity is an important mediating factor in determining the need for long duration of treatment. When immunity to infection is expected, shorter durations that reduce the selection for resistance without interfering with successful clinical outcome are likely to be supported. Adjusting drug treatment strategies to account for the impact of the differences in the ecological niche occupied by commensal flora relative to invasive bacteria could be effective in delaying the spread of bacterial resistance.