Streptococcus pneumoniae ist der häufigste Erreger bakterieller Meningitiden. Eine Pneumokokken-Meningitis führt trotz Ausschöpfung aller heute verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten in 25 % der Fälle zum Tod. Steigende Antibiotikaresistenzen und die Limitation verfügbarer Vakzine auf einige Serotypen von S. pneumoniae erfordern neue Ansätze in der antimikrobiellen Therapie. Cholin-bindende Proteine (CBPs) sind gemeinsames Merkmal aller Pneumokokkenstämme und für die Virulenz dieses Bakteriums essenziell. Durch Zugabe potenter Anticholinergika können die CBPs von der Bakterienoberfläche abgelöst und damit inhibiert werden. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob durch Inhibition von CBPs während des Wachstums der Pneumokokken deren Phagozytose durch Mikrogliazellen in vitro gesteigert werden kann. Während ihres Wachstums wurden die Bakterien dazu mit potenten Anticholinergika inkubiert und am Ende ihrer exponentiellen Wachstumsphase auf murine Mikrogliazellen gegeben. Nicht alle eingesetzten Anticholinergika konnten die Inhibition der CBPs – angezeigt durch die Bildung langer Kokkenketten – bewirken, obwohl für sie alle eine hohe Affinität zu den CBPs in früheren Arbeiten nachgewiesen worden war. Ipratropium, das in höheren Konzentrationen das Pneumokokkenwachstum inhibiert, induzierte in den von uns eingesetzten niedrigen Konzentrationen weder die Bildung von Ketten noch führte es zu einer erhöhten Phagozytoseleistung. Mit DMAE funktionalisiert zeigten PAMAM-Dendrimere der 1. Generation ebenfalls keine Inhibition der CBPs: Es bildeten sich weder Kokkenketten noch zeigte sich eine erhöhte Bakterienaufnahme der Mikroglia. Im Gegensatz dazu stellte sich unter Einfluss von PPI-g2-DMAE neben ausbleibender Kettenbildung ein dosisabhängiger phagozytosehemmender Effekt dar. Einzig durch Co-Inkubation mit dem mit Cholin funktionalisierten PPI-Dendrimer der 2. Generation gelang die Inhibition der CBPs mit resultierender Bildung langer Ketten. Die Phagozytoseleistung zeigte eine dosisabhängige Steigerung sowohl für eine CoInkubation während der gesamten exponentiellen Wachstumsphase als auch nach Co-Inkubation während ihrer letzen 2 Stunden. Dennoch konnte im Sepsismodell der Maus durch intraperitoneale Injektion dieses Dendrimers 15 min vor Infektion mit S. pneumoniae kein protektiver Effekt erzielt werden: Zwischen den mit Dendrimeren behandelten Tieren und denen der Kontrollgruppe zeigten sich keine Unterschiede in Überlebenszeit und Sterblichkeit, dem krankheitsbedingten Gewichtsverlust, dem klinischen Score und der durch Ausplattieren von Milzhomogenaten ermittelten Keimkonzentration im Blut infektionsbedingt verstorbener Tiere. Die von uns eingesetzten Konzentrationen von Ipratropium scheinen für eine Inhibition der CBPs nicht ausgereicht zu haben. Der bislang nicht genau geklärte wachstumsinhibitorische Effekt, der sich in unseren Versuchen bereits ab 5 mM bemerkbar machte, könnte jedoch durch Inhalation von Ipratropium gezielt zur Prophylaxe von Pneumokokken-Pneumonien genutzt werden. Bei an Dendrimere gekoppelten, eigentlich potenten Liganden der CBPs konnte beobachtet werden, dass sie als Teil des Dendrimers ihre Affinität gegenüber den CBPs nicht nur deutlich verändern, sondern auch unerwartete Effekte (Verminderung der Phagozytose) hervorrufen können. Wegen der raschen Elimination scheint die einmalige Gabe eines potenten Dendrimers zur Inhibition der CBPs in vivo nicht auszureichen und erklärt das Versagen im Sepsismodell. Neuere Untersuchungen zur Distribution im Hirnparenchym nach intraventrikulärer oder subarachnoidaler Injektion lassen hoffen, dass durch Gabe subtoxischer Dosen die von uns beobachtete Phagozytosesteigerung in vivo reproduzierbar ist. Durch Inhibition der CBPs ist es möglich, die Virulenz aller Serotypen des Pneumokokkus stark zu reduzieren. Potente Inhibitoren könnten sowohl als Therapeutikum als auch zur Infektionsprophylaxe eingesetzt werden, ohne dass es dabei zur Ausbildung von Resistenzen kommt, da zeitgleich mehrere Virulenzfaktoren inhibiert werden. Es ist daher von großem medizinischen Interesse, Inhibitoren der CBPs zu entwickeln, die in subtoxischen Dosen eine hohe Affinität zu den CBPs aufweisen und diese inhibieren.

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Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--University of Alabama at Birmingham, 2007. / Title from first page of PDF file (viewed Feb 17, 2009). Includes bibliographical references.

La teicoplanine est utilisée par voie intraveineuse (IV) dans le traitement de la pneumonie acquise sous ventilation mécanique (PAVM) à Staphylocoque aureus méticilline résistant. Nous avons évalué la faisabilité et les bénéfices de la nébulisation de teicoplanine en ventilation mécanique (VM) par rapport à la voie IV. L’administration d’un aérosol de teicoplanine chez le rat a permis d’obtenir des concentrations pulmonaires 48 fois supérieures à celles après IV et des concentrations plasmatiques inférieures à celles après IV. Après avoir mesuré l’influence des nébuliseurs sur les paramètres ventilatoires du respirateur, nous avons sélectionné le nébuliseur Aeroneb Pro®. Les propriétés bactériologiques de l’antibiotique ne sont pas altérées par le nébuliseur et l’exposition d’un modèle d’épithélium pulmonaire in vitro à des doses 100 fois supérieures à celles utilisées en IV n’a pas montré de cytotoxicité. L’étude réalisée sur la nébulisation de teicoplanine chez le porc en VM a montré un dépôt pulmonaire moyen de 18,1%. En conclusion, la nébulisation de teicoplanine pourrait etre envisagée comme une nouvelle arme thérapeutique dans la PAVM. / Nebulization of teicoplanin should be an alternative way of administration in Ventilator-associated pneumonia (VAP) caused by Methicillin-resistant staphylococcus aureus. We assessed the faisibility and advantages of nebulization of teicoplanin in mechanical ventilation. After a nebulization of teicoplanin in a rat model, the lung concentrations were more than 48 times higher than the lung concentrations following intravenous administration. In the next study, we used an Aeroneb Pro® nebulizer selected according to its safe properties with ventilator which was evaluated in a bench study. Any cytotoxicity was observed with high doses of teicoplanin and nebulization did not affect its pharmacological properties. In mechanically ventilated piglets, teicoplanin was administered efficiently by nebulization wih an aerosol delivery of 18.1% [16.3-27.0]. Pharmacokinetic parameters are particularly consistent with this time-dependent antibiotic and emphasize the potential of airways delivery of teicoplanin. In conclusion, nebulization of teicoplanin adds a further challenge to the development of aerosol therapy of antibiotics in VAP.

Introdução: O gênero Acinetobacter representa um importante patógeno relacionado a infecções hospitalares, principalmente, à pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV). O aumento de isolados de Acinetobacter baumannii resistentes aos carbapenêmicos (ABRC) representa um problema mundial, pois limita drasticamente as opções terapêuticas. A produção da carbapenamase OXA-23, uma β-lactamase da classe D de Ambler, representa o principal mecanismo responsável por esta resistência em nosso país. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo padronizar a técnica de PCR em tempo real (qPCR) para a detecção do gene blaOXA-23 diretamente de aspirados traqueais (ATs) de pacientes com suspeita de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) de unidades de tratamento intensivo (UTIs). Métodos e resultados: O DNA das amostras de ATs coletadas de pacientes em ventilação mecânica foi analisado pela técnica de qPCR, utilizando o SYBR green, para a detecção do gene blaOXA-23. Dentre os 20 ATs analisados, ABRC foi isolado em 10, A. baumannii sensível aos carbapemêmicos (ABSC) em 3 e 7 foram negativos na culura bacteriológica. O gene blaOXA-23 foi detectado tanto na colônia quanto no AT em 8 das 10 amostras de ABRC. Em uma amostra não houve detecção do gene por qPCR em nenhum dos materiais e em outra amostra houve detecção só no AT. Dos ABSC, em duas amostras não houve detecção do gene na colônia e no AT enquanto que em uma amostra o gene foi detectado somente no AT. Em nenhuma das amostras de ATs negativas na cultura foi detectado o gene. Conclusão: O estudo sugere que a técnica qPCR pode ser aplicada para a detecção do gene blaoxa-23 diretamente de amostras de AT, reduzindo assim, o tempo para o início de uma terpia antimicrobiana adequada e melhorando, consequentemente, o desfecho clínico deste pacientes. / Background: The genus Acinetobacter is an important pathogen associated with nosocomial infections mainly ventilator-associated pneumonia (VAP). The increasing of carbapenemresistant Acinetobacter baumannii (CRAB) isolates is a worldwide concern since it limits drastically the range of therapeutic alternatives. The OXA-23 producing, a carbapenemhydrolysing class D β-lactamase, is the major mechanism responsible for CRAB in our country. Objective: The study objective is to develop a real time PCR (qPCR) to detect the Acinetobacter baumannii blaOXA-23 gene directly in endotracheal aspirate (ETA) of patients under mechanical ventilation, with suspected ventilator-associated pneumonia (VAP). Methods and Results: DNA extracted from ETA samples from patients under mechanical ventilation was analyzed by qPCR, using SYBR green, for the presence of blaOXA-23 gene. Among the 20 ETAs examined, CRAB isolates were recovered in 10 quantitative cultures; carbapenem-susceptible A. baumannii (CSAB) in 3 and 7 cultures were negative to A. baumanni. Of the 10 CRAB, 8 were positive for blaOXA-23 on both the colony and ETA. In one blaOXA-23 qPCR was negative in colony and directly from ETA, while the other showed a qPCR negative result in the colony and positive in the ETA. In 3 CSAB, 2 samples showed negative results in colony and ETA and one showed a blaOXA-23 positive result only from the ETA. None of the 7 negative ETAs were positive for blaOXA-23 gene in the qPCR of the ETA. Conclusion: Our study suggests that qPCR can be applied to detect the presence of blaOXA-23 gene directly from ETAs reducing the time to an earlier initiation of appropriate therapy improving, consequently, the clinical outcomes for these patients.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The incidence of infections caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa producing metallo-β-lactamase is increasing, especially in critically ill patients. The objective of this study was to evaluate the incidence of ventilator associated-pneumonia (VAP) caused by P.aeruginosa producing metallo-β-lactamase (MBL-PA) or non-MBL-PA in patients admitted at a adult intensive care unit (ICU) of a Uberlândia Federal University Hospital Clinic, looking epidemiologic and molecular aspects. A cohort study was performed including 93 patients with VAP caused by P.aeruginosa from January/2004 to November/2006. The collection of the tract respiratory superior secretions was made by the swab-rinse sampling method and of the endotracheal aspirate when for suspicion of VAP. In total, 40 (43%) patients had VAP by MBL-PA and 53 (57%) by non-MBL-PA. The study was approved by the Ethical Committee of the University. The results of univariate analysis of risk factors for MBL-PA VAP showed that the ASIS score, clinical condition in admission, prior hospitalization, prolonged stay in the ICU, prolonged time of mechanical ventilation, exposure of carbapenems, fluorquinolones and use of three or more antibiotics were risk factors for VAP by MBL-PA. After logistic regression the following risk factors continued significant: prior hospitalization and prolonged time of mechanical ventilation. Additionally, the mortality was also independently associated with MBL-PA VAP. During the study period we identified 40 (43%) isolates of P.aeruginosa presumptive MBL producers according to the disk approximation tests and of the 59% of the AmpC phenotype. Resistance to β-lactam and non-β-lactam agents was significantly higher among MBL-PA isolates with the 82,5% of this multidrug-resistant. Only 18,8% (3/16) of MBLproducing strains were positive for the blaSPM-1 gene. To determine the genomic diversity of P.aeruginosa multidrug-resistant 20 isolates were analysed by macrorestriction profile analysis following PFGE. That showed of polyclonal Pseudomonas aeruginosa (16 genotypes). Altogether the detection of horizontal dissemination was observed in three patients (Clone A), two (Genotype C) and more two patients (Genotype E). The two epidemic MBL-PA isolates from the outbreak in 2003 presented macrorestriction profiles different from the endemic MBL-PA. The presence of MBL-PA in our unit indicates problems in nosocomial infection control practice, likely associated with low adherence to hand hygiene and especially in the abusive use of antibiotics. / A incidência de infecções causadas por Pseudomonas aeruginosa multiresistente produtora de metalo-β-lactamase está aumentando mundialmente, especialmente em pacientes críticos. O objetivo deste estudo foi determinar a incidência de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) por Pseudomonas aeruginosa produtora ou não de metalo-β- lactamases em pacientes internados na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) de adultos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Uberlândia (HC-UFU), caracterizando aspectos epidemiológicos, dentre os quais fatores de risco dos pacientes, e moleculares das amostras. Foi realizado um estudo de coorte incluindo 93 pacientes com PAV por Pseudomonas aeruginosa no período de janeiro/2004 a novembro/2006. Foram realizadas coletas de secreção de orofaringe das primeiras 48 horas de internação, depois em quatro dias, e a seguir semanalmente, e de aspirado endotraqueal quando da indicação clínica da pneumonia. No estudo epidemiológico, 40 (43 %) pacientes tiveram PAV por P.aeruginosa produtora de metalo-β-lactamase (PA-MBL) e 53 (57 %) PAV por não-PAMBL, com os seguintes fatores de risco significativos (p≤0,05) associados com PAV por PA-MBL: escore ASIS, diagnóstico clínico na admissão, hospitalização prévia, estada prolongada na UTI, uso prolongado de ventilação mecânica (VM), uso de carbapenemas, fluorquinolonas e de três ou mais antibióticos, na análise univariada; e, confirmados como independentes por análise multivariada apenas hospitalização prévia e tempo mais longo de VM. Adicionalmente, a taxa de mortalidade foi significantemente maior no grupo de PAV por PA-MBL, tanto na análise univariada quanto na regressão logística. Quarenta (43 %) amostras de P.aeruginosa foram identificadas como produtoras de MBL pelo teste fenotípico de sinergismo com duplo-disco e a maioria (59 %) comportou-se como do fenótipo AmpC. A resistência aos agentes β-lactâmicos assim como aos demais antibióticos foi significantemente maior entre as amostras de PA-MBL, detectando-se a presença de multiresistência na maioria (82,5%) daquelas MBL positivas. O gene blaSPM-1 foi detectado em apenas três (18,8%) das 16 amostras do fenótipo MBL testadas. O estudo de epidemiologia molecular através da técnica de PFGE revelou a ocorrência de uma policlonalidade (16 genótipos em 20 amostras), com evidência de transmissão cruzada em três pacientes (clone A), dois (genótipo C) e outros dois pacientes (genótipo E) e de similaridade entre amostras recuperadas de dois pacientes colonizados e posteriormente infectados. As duas amostras associadas ao surto responsável pela emergência das PAMBL em nosso hospital, diferiram das amostras de PA-MBL recuperadas em condições endêmicas no nosso estudo. A presença destas amostras representa uma grave ameaça aos pacientes, exigindo uma revisão quanto a uma política do uso mais racional de antibióticos e na implementação de programas de controle e prevenção de infecções hospitalares mais efetivos. / Doutor em Imunologia e Parasitologia Aplicadas

Ventilator-associated pneumonia (VAP) is the most prevalent nosocomial infection in intensive care unit (ICU), associated with high mortality rate (14-70%). The objective of this study is evaluate the factors that influence the death of patients with VAP, especially bacterial resistance, prescription errors and de-escalation of antibiotics. Was developed a retrospective study in adult ICU of the Federal University of Uberlândia, which included 120 patients with VAP. We used the chi-square test for qualitative variables, the Student t test for quantitative variables and multiple logistic regression to determine the predictors of mortality.Was identified high mortality of VAP (35%), with a high rate of antimicrobial resistance. The de-escalation of antibiotics and the presence of resistant bacteria had no effect on mortality. The more frequent error prescription of antibiotics was the delay in the start of antibiotic (64.4%). Among the antibiotic prescription errors, patients using incorrect attack dose died 4 times more (P = 0.031) and who did not correction by renal function died 3 times more (P = 0.000). The multiple logistic regression analysis found that the incorrect adjustment for renal function was the only factor that interfered in mortality (1,803-42,531, R² de 0,469). In conclusion, antibiotic prescription errors influenced mortality of patients with VAP, stressing that adequate treatment of VAP is still a challenge that deserves to be continually reassessed, so that the expected clínical response to therapy be guaranteed. / A pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV), é a infecção nosocomial mais prevalente na Unidade de Terapia Intensiva (UTI), associada a elevada taxa mortalidade (14-70%). O objetivo do estudo foi avaliar os fatores que influenciam o óbito dos pacientes com PAV, com destaque para à resistência bacteriana, descalonamento e erros de prescrição de antibióticos. Foi realizado estudo retrospectivo realizado na UTI de adultos da Universidade Federal de Uberlândia, em que foram incluídos 120 casos de PAV. Utilizou-se o teste do qui-quadrado para análise das variáveis qualitativas, o teste t de Student para variáveis quantitativas e a regressão logística múltipla para determinar os preditores de mortalidade. Foi identificado elevada mortalidade por PAV de 35% com alta taxa de resistência antimicrobiana. O descalonamento de antibióticos e a presença de bactérias resistentes não influenciaram na mortalidade. O principal erro de prescrição de antibióticos foi o atraso no inicio do antibiótico (66,6%). Dentre os erros de prescrição de antibióticos, os pacientes que utilizaram dose de ataque incorreta morreram 4 vezes mais (P=0,031) e os que não ajustaram pela função renal morreram 3 vezes mais (P=0,000). A análise de regressão logística múltipla constatou que o ajuste incorreto pela função renal foi o único fator que interferiu na mortalidade (1,803-42,531, R² de 0,469) . Em conclusão, os erros de prescrição de antibióticos influenciaram na mortalidade de pacientes com PAV, reforçando que tratamento adequado da PAV ainda é um desafio que merece ser continuamente reavaliado, para que a resposta clínica esperada com a terapêutica seja garantida. / Mestre em Ciências da Saúde

Introdução: O gênero Acinetobacter representa um importante patógeno relacionado a infecções hospitalares, principalmente, à pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV). O aumento de isolados de Acinetobacter baumannii resistentes aos carbapenêmicos (ABRC) representa um problema mundial, pois limita drasticamente as opções terapêuticas. A produção da carbapenamase OXA-23, uma β-lactamase da classe D de Ambler, representa o principal mecanismo responsável por esta resistência em nosso país. Objetivo: O presente estudo tem como objetivo padronizar a técnica de PCR em tempo real (qPCR) para a detecção do gene blaOXA-23 diretamente de aspirados traqueais (ATs) de pacientes com suspeita de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV) de unidades de tratamento intensivo (UTIs). Métodos e resultados: O DNA das amostras de ATs coletadas de pacientes em ventilação mecânica foi analisado pela técnica de qPCR, utilizando o SYBR green, para a detecção do gene blaOXA-23. Dentre os 20 ATs analisados, ABRC foi isolado em 10, A. baumannii sensível aos carbapemêmicos (ABSC) em 3 e 7 foram negativos na culura bacteriológica. O gene blaOXA-23 foi detectado tanto na colônia quanto no AT em 8 das 10 amostras de ABRC. Em uma amostra não houve detecção do gene por qPCR em nenhum dos materiais e em outra amostra houve detecção só no AT. Dos ABSC, em duas amostras não houve detecção do gene na colônia e no AT enquanto que em uma amostra o gene foi detectado somente no AT. Em nenhuma das amostras de ATs negativas na cultura foi detectado o gene. Conclusão: O estudo sugere que a técnica qPCR pode ser aplicada para a detecção do gene blaoxa-23 diretamente de amostras de AT, reduzindo assim, o tempo para o início de uma terpia antimicrobiana adequada e melhorando, consequentemente, o desfecho clínico deste pacientes. / Background: The genus Acinetobacter is an important pathogen associated with nosocomial infections mainly ventilator-associated pneumonia (VAP). The increasing of carbapenemresistant Acinetobacter baumannii (CRAB) isolates is a worldwide concern since it limits drastically the range of therapeutic alternatives. The OXA-23 producing, a carbapenemhydrolysing class D β-lactamase, is the major mechanism responsible for CRAB in our country. Objective: The study objective is to develop a real time PCR (qPCR) to detect the Acinetobacter baumannii blaOXA-23 gene directly in endotracheal aspirate (ETA) of patients under mechanical ventilation, with suspected ventilator-associated pneumonia (VAP). Methods and Results: DNA extracted from ETA samples from patients under mechanical ventilation was analyzed by qPCR, using SYBR green, for the presence of blaOXA-23 gene. Among the 20 ETAs examined, CRAB isolates were recovered in 10 quantitative cultures; carbapenem-susceptible A. baumannii (CSAB) in 3 and 7 cultures were negative to A. baumanni. Of the 10 CRAB, 8 were positive for blaOXA-23 on both the colony and ETA. In one blaOXA-23 qPCR was negative in colony and directly from ETA, while the other showed a qPCR negative result in the colony and positive in the ETA. In 3 CSAB, 2 samples showed negative results in colony and ETA and one showed a blaOXA-23 positive result only from the ETA. None of the 7 negative ETAs were positive for blaOXA-23 gene in the qPCR of the ETA. Conclusion: Our study suggests that qPCR can be applied to detect the presence of blaOXA-23 gene directly from ETAs reducing the time to an earlier initiation of appropriate therapy improving, consequently, the clinical outcomes for these patients.