Um dos grandes desafios no desenvolvimento de fórmulas farmacêuticas e cosméticas é a adequação de seus sistemas conservantes. No presente trabalho, empregou-se método de otimização destes para suspensão oftálmica de dexametasona e sulfato de polimixina B. O experimento foi conduzido utilizando-se planejamento estatístico do tipo simplex-lattice. A matriz de ensaio contemplou 17 fórmulas sendo que as variáveis independentes foram as concentrações de conservantes álcool feniletílico (X1) e digluconato de clorhexidina (X2) e EDTA (X3). A variável dependente ou resposta foi o valor D obtido do desafio das fórmulas com Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphy/ococcus aureus, Candida albicans e Aspergillus niger, empregando-se nas determinações, o Método de Regressão Linear. A análise estatística dos resultados, para cada microrganismo desafiante, conduziu à equações que expressaram matematicamente o fenômeno observado. Como conseqüência, foi possível o cálculo teórico do valor D em função das concentrações das variáveis independentes. Além das equações, obtiveram-se as superfícies de resposta e gráficos de contorno correspondentes aos ensaios, para cada germe. Para a seleção da fórmula ou região que atendesse o critério adotado e que conciliasse as condições ideais e factíveis (D ≤ 4 horas, para bactérias e D ≤ 28 horas, para fungos) utilizaram-se duas estratégias: gráfica e numérica. A primeira consistiu na sobreposição dos gráficos de contorno resultando em região da qual selecionou-se, aleatoriamente, a fórmula empregando X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. A segunda, baseou-se na aplicação da função \"desejo\", tendo sido a fórmula ideal resultante de cálculos desenvolvidos, a partir de premissas, sendo: X1 = 0,25; X2= 0,75; X3= 0,0. Ambas as fórmulas, derivadas das estratégias empregadas, foram submetidas à avaliação de seus sistemas conservantes 232 pelo método de Regressão Linear. Os valores D obtidos foram semelhantes àqueles calculados por meio das equações anteriormente mencionadas, exceto para Staphy/ococcus aureus. A aplicação de métodos de otimização estatística permitiu, de forma racional, atingir o objetivo fixado. Através dessas técnicas, tornou-se possível a definição de regiões experimentais em melhores condições, demonstrando vantagens no uso do álcool feniletílico, bem como um melhor conhecimento dos mecanismos envolvidos. / One of the greatest challenges in pharmaceutical and cosmetic formulations consist of the development of adequate preservative systems. Whose optimized development was preposed for ophthalmic suspension of dexametasone and polymyxin B. This was performed threugh simplex-lattice method. The matrix of essay completed 17 formulas, from which independent variables were the preservative concentrations: phenylethanol (X1), chlorhexidine digluconate (X2) and EDTA (X3). The dependent variable was the D-value obtained from the challenge of those formulas with Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphhylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus niger, ali result of the Linear Regression Method. The statistical analysis employment led to polynomial expressions which expressed mathematically the observed behavior in each organismo As a consequence the theoretical calculation of the D-value considering ali the independent variables was possible. Besides these expressions, the response surfaces and the contour graphics corresponding to the essays, for each microorganism, were obtained. To the formula or region selection which better complied to the adopted criteria and conciliated ideal and realistic conditions (D ≤ 4 hours, for bacteria and D ≤ 28 hours, for fungi) both graphic and numeric strategies were used. The former consisted of the superposition of contour graphics of each micreorganism, what resulted in a region from which the formula was randomly selected using X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. The latter was based on the application of \"wish\" function, and the ideal formula obtained from calculations developed from these premisses: X1 = 0,25, X2 = 0,75; X3 = 0,0. Both formulas, derived from the employed strategies were submitted to evaluation of their preservative systems by Linear Regression Method. The D-values obtained were similar to those calculated through the previously mentioned expressions, except for Staphylococcus aureus. The application of optimized statistical methods enabled us, in a rational way, to achieve the fixed goal. Through these techniques, both experimental regions in better conditions, demonstrating advantages of using of the involved mechanisms were attained.

Um dos grandes desafios no desenvolvimento de fórmulas farmacêuticas e cosméticas é a adequação de seus sistemas conservantes. No presente trabalho, empregou-se método de otimização destes para suspensão oftálmica de dexametasona e sulfato de polimixina B. O experimento foi conduzido utilizando-se planejamento estatístico do tipo simplex-lattice. A matriz de ensaio contemplou 17 fórmulas sendo que as variáveis independentes foram as concentrações de conservantes álcool feniletílico (X1) e digluconato de clorhexidina (X2) e EDTA (X3). A variável dependente ou resposta foi o valor D obtido do desafio das fórmulas com Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphy/ococcus aureus, Candida albicans e Aspergillus niger, empregando-se nas determinações, o Método de Regressão Linear. A análise estatística dos resultados, para cada microrganismo desafiante, conduziu à equações que expressaram matematicamente o fenômeno observado. Como conseqüência, foi possível o cálculo teórico do valor D em função das concentrações das variáveis independentes. Além das equações, obtiveram-se as superfícies de resposta e gráficos de contorno correspondentes aos ensaios, para cada germe. Para a seleção da fórmula ou região que atendesse o critério adotado e que conciliasse as condições ideais e factíveis (D ≤ 4 horas, para bactérias e D ≤ 28 horas, para fungos) utilizaram-se duas estratégias: gráfica e numérica. A primeira consistiu na sobreposição dos gráficos de contorno resultando em região da qual selecionou-se, aleatoriamente, a fórmula empregando X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. A segunda, baseou-se na aplicação da função \"desejo\", tendo sido a fórmula ideal resultante de cálculos desenvolvidos, a partir de premissas, sendo: X1 = 0,25; X2= 0,75; X3= 0,0. Ambas as fórmulas, derivadas das estratégias empregadas, foram submetidas à avaliação de seus sistemas conservantes 232 pelo método de Regressão Linear. Os valores D obtidos foram semelhantes àqueles calculados por meio das equações anteriormente mencionadas, exceto para Staphy/ococcus aureus. A aplicação de métodos de otimização estatística permitiu, de forma racional, atingir o objetivo fixado. Através dessas técnicas, tornou-se possível a definição de regiões experimentais em melhores condições, demonstrando vantagens no uso do álcool feniletílico, bem como um melhor conhecimento dos mecanismos envolvidos. / One of the greatest challenges in pharmaceutical and cosmetic formulations consist of the development of adequate preservative systems. Whose optimized development was preposed for ophthalmic suspension of dexametasone and polymyxin B. This was performed threugh simplex-lattice method. The matrix of essay completed 17 formulas, from which independent variables were the preservative concentrations: phenylethanol (X1), chlorhexidine digluconate (X2) and EDTA (X3). The dependent variable was the D-value obtained from the challenge of those formulas with Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas cepacia, Staphhylococcus aureus, Candida albicans and Aspergillus niger, ali result of the Linear Regression Method. The statistical analysis employment led to polynomial expressions which expressed mathematically the observed behavior in each organismo As a consequence the theoretical calculation of the D-value considering ali the independent variables was possible. Besides these expressions, the response surfaces and the contour graphics corresponding to the essays, for each microorganism, were obtained. To the formula or region selection which better complied to the adopted criteria and conciliated ideal and realistic conditions (D ≤ 4 hours, for bacteria and D ≤ 28 hours, for fungi) both graphic and numeric strategies were used. The former consisted of the superposition of contour graphics of each micreorganism, what resulted in a region from which the formula was randomly selected using X1 = 0,10; X2 = 0,80; X3 = 0,10. The latter was based on the application of \"wish\" function, and the ideal formula obtained from calculations developed from these premisses: X1 = 0,25, X2 = 0,75; X3 = 0,0. Both formulas, derived from the employed strategies were submitted to evaluation of their preservative systems by Linear Regression Method. The D-values obtained were similar to those calculated through the previously mentioned expressions, except for Staphylococcus aureus. The application of optimized statistical methods enabled us, in a rational way, to achieve the fixed goal. Through these techniques, both experimental regions in better conditions, demonstrating advantages of using of the involved mechanisms were attained.

Base teórica: O surgimento de bactérias multirresistentes levou a uma renovação no interesse de antigos antimicrobianos, como a polimixina B, medicamento que foi descartado no passado devido sua toxicidade. Nas últimas duas décadas, esse antimicrobiano tornou-se um dos mais importantes agentes terapêuticos para o tratamento de infecções causadas por bactérias multirresistentes; porém, ainda faltam estudos clínicos que avaliem a segurança da polimixina B, especialmente em altas doses. Objetivo: Avaliar eventos adversos graves relacionados à infusão e a falência renal nos pacientes que receberam altas doses de polimixina B intravenosa. Métodos: Realizamos um estudo de coorte retrospectivo, multicêntrico. Incluímos pacientes que receberam > 3mg/kg/ dia ou uma dose total ≥250mg/dia de polimixina B, no período de janeiro de 2013 a dezembro de 2015. Para a avaliação dos eventos relacionados a infusão, foram incluídos pacientes que receberam ≥ 1 dose de polimixina B e para avaliação de falência renal incluiu apenas os pacientes que receberam ≥ 48 horas de polimixina B. Os desfechos principais avaliados foram os eventos adversos graves relacionados à infusão de acordo com os Critérios de Terminologia Comuns para Eventos Adversos (CTCAE v4.0) e a falência renal, utilizamos os critérios RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss and End stage), para categorizar os diferentes graus de lesão renal aguda. As variáveis incluídas no estudo foram as variáveis demográficas (idade, sexo), as variáveis individuais (peso, comorbidades, escore de Charlson), os fatores de gravidade (internação em UTI, uso de vasopressor, uso de bloqueador neuromuscular), outras fármacos nefrotóxicas, dose de polimixina utilizada (total, média diária e em mg/kg/dia), associação com outros medicamentos, e características da infecção (sítio, isolamento microbiológico) foram avaliadas em análise bivariada. Variáveis com P≤0.2 foram incluídas uma a uma, em ordem crescente, em modelo de regressão de COX. Variáveis com P< 0.1 permaneceram no modelo final. Resultados: Foram incluídos 222 pacientes para análise de eventos graves relacionados à infusão. A dose média de polimixina B foi de 3.61± 0.97 mg/kg /dia (dose total media = 268 mg/kg). Ocorreram eventos adversos graves relacionados à infusão em dois pacientes, determinando uma incidência bruta de 0.9% (intervalo de confiança de 95%, 0.2-3.2): um 7 evento classificado como um risco ameaçador a vida (efeito adverso classe IV) ocorreu em um paciente, homem, de 40 anos, internado no Centro de Terapia Intensiva, com fibrose cística, que recebeu 3,3 mg / kg / dia de PMB e desenvolveu dor torácica súbita, dispnéia e hipoxemia, no quarto dia de tratamento e o outro evento adverso grave (classe III), ocorreu em um paciente, homem, 23 anos, internado na enfermaria, com linfoma, que recebeu 3,6 mg / kg / dia de PMB , que apresentou parestesia perioral, tonturas e dispnéia no primeiro dia de tratamento. A falência renal foi analisada em 115 pacientes que receberam ≥ 48 horas de polimixina B e que não estavam em diálise no início do tratamento com Polimixina B; Falência renal foi encontrada em 25 de 115 (21,7%) pacientes expostos as PMB. Nosso estudo identificou que 54 [47,0%] pacientes desenvolveram algum grau de lesão renal aguda, pelos critérios de RIFLE: risco, 15 (27,8%), injúria, 14 (25,9%) e falência, 25 (46,3%) dentro das categorias do RIFLE. Além disso, droga vasoativa, outros fármacos nefrotóxicos e clearance de creatinina foram fatores de risco independentes para falência renal. Nem a dose diária de polimixina B ajustada para o peso corporal, nem a dose diária total foram associadas a falência renal. A mortalidade intra-hospitalar foi de 60% (134 pacientes): 26% (57 pacientes) morreram durante o tratamento e nenhum óbito foi durante a infusão. Conclusão: Altas doses de polimixina B no tratamento de infecções por bactérias gramnegativo apresentaram incidência baixa de eventos adversos agudos no nosso estudo e incidência de nefrotoxicidade elevadas, mas semelhantes a alguns estudos prévios com doses usuais”. Portanto, doses elevadas podem ser testadas em ensaios clínicos, objetivando melhorar os desfechos dos pacientes gravemente doentes com infecções por bactérias multirresistentes e minimizar o surgimento da resistência a polimixina B. / Background: The emergence of multiresistant bacteria has led to a renewal in the interest of old antimicrobials, such as polymyxin B, a drug that has been discarded in the past due to its toxicity. However, at this time, this antimicrobial has become one of the most important therapeutic agents for the treatment of infections caused by multiresistant bacteria but there is still a lack of clinical studies that evaluate the safety of polymyxin B, especially in relation to the use of high doses. This strategy, high doses, may be necessary in the fight against Gramnegative bacteria with a high minimum inhibitory concentration. Patients and methods: A retrospective, multicenter cohort study; the period evaluated was from January 2013 to December 2015, included patients who received > 3mg/kg/day or a total dose of ≥250mg/day of polymyxin B. The study included the evaluation of infusion-related events, patients who received ≥ 1 dose of polymyxin B and patients who received ≥ 48 hours of PMB were included for evaluation of renal failure. Major outcomes were serious adverse events related to infusion according to the Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE v4.0) and categorized renal failure by the RIFLE criteria (Risk, Injury, Failure, Loss, End stage). Factors potentially related to nephrotoxicity or mortality in 30 days were: demographic variables (age, sex), individual variables (weight, comorbidities, Charlson score), severity factors (ICU admission, use of vasopressor, use of Neuromuscular blocker), nephrotoxicity (other nephrotoxic drugs), polymyxin dose (total, daily mean and mg / Kg / day), association of drugs and infection characteristics (site and microbiological isolate) were evaluated in bivariate analysis. Variables with P≤0.2 were included one by one, in ascending order, in a Cox regression model. Variables with P <0.1 remained in the final model. Results: Two of 222 patients presented a severe infusion-related adverse event during PMB infusion, resulting in a crude incidence of 0.9% (95% Confidence Interval [CI], 0.2-3.2); one was classified as life-threatening and one classified as severe (crude incidence of each adverse event, 0.45%; 95% CI, 0.08-2.5). The life-threatening adverse effect occurred in an ICU patient (crude incidence among ICU patients, 0.67%; 95% CI, 0.12-3.7), a 40-years old male with cystic fibrosis who used 3.3 mg/kg/day of PMB and developed sudden thoracic pain, dyspnea and hypoxemia, in the fourth day of treatment. The severe adverse effect occurred in a non-ICU patient (crude incidence among non-ICU patients, 1.3%; 95% CI, 0.2-7.2), a 23- years old male with lymphoma exposed to 3.6 mg/kg/day of PMB, who presented perioral 9 paresthesia, dizziness and dyspnea in the first day of treatment. Renal failure was analysed in 115 patients who received ≥48 hours of PMB and who were not previously in dialysis. A total of 54 [47.0%] patients developed any degree of AKI, categorised as Risk [27.8%]; Injury [25.9%] and Failure [46.3%]) and 25 of 115 (21.7%) patients presented renal failure Vasoactive drug, concomitant nephrotoxic drugs and baseline creatinine clearance were independent risk factors for renal failure. Neither PMB daily dose scaled by body weight nor total daily dose were associated with renal failure. In-hospital mortality was 60% (134 patients): 26% (57 patients) occurred during treatment and none during infusion. Conclusion: Results suggest that high dose regimens have similar safety profile of usual doses and could be further tested in clinical trials assessing strategies to improve patients’ outcomes and minimize the emergence of PMB resistance.

Base teórica: O surgimento de bactérias multirresistentes levou a uma renovação no interesse de antigos antimicrobianos, como a polimixina B, medicamento que foi descartado no passado devido sua toxicidade. Nas últimas duas décadas, esse antimicrobiano tornou-se um dos mais importantes agentes terapêuticos para o tratamento de infecções causadas por bactérias multirresistentes; porém, ainda faltam estudos clínicos que avaliem a segurança da polimixina B, especialmente em altas doses. Objetivo: Avaliar eventos adversos graves relacionados à infusão e a falência renal nos pacientes que receberam altas doses de polimixina B intravenosa. Métodos: Realizamos um estudo de coorte retrospectivo, multicêntrico. Incluímos pacientes que receberam > 3mg/kg/ dia ou uma dose total ≥250mg/dia de polimixina B, no período de janeiro de 2013 a dezembro de 2015. Para a avaliação dos eventos relacionados a infusão, foram incluídos pacientes que receberam ≥ 1 dose de polimixina B e para avaliação de falência renal incluiu apenas os pacientes que receberam ≥ 48 horas de polimixina B. Os desfechos principais avaliados foram os eventos adversos graves relacionados à infusão de acordo com os Critérios de Terminologia Comuns para Eventos Adversos (CTCAE v4.0) e a falência renal, utilizamos os critérios RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss and End stage), para categorizar os diferentes graus de lesão renal aguda. As variáveis incluídas no estudo foram as variáveis demográficas (idade, sexo), as variáveis individuais (peso, comorbidades, escore de Charlson), os fatores de gravidade (internação em UTI, uso de vasopressor, uso de bloqueador neuromuscular), outras fármacos nefrotóxicas, dose de polimixina utilizada (total, média diária e em mg/kg/dia), associação com outros medicamentos, e características da infecção (sítio, isolamento microbiológico) foram avaliadas em análise bivariada. Variáveis com P≤0.2 foram incluídas uma a uma, em ordem crescente, em modelo de regressão de COX. Variáveis com P< 0.1 permaneceram no modelo final. Resultados: Foram incluídos 222 pacientes para análise de eventos graves relacionados à infusão. A dose média de polimixina B foi de 3.61± 0.97 mg/kg /dia (dose total media = 268 mg/kg). Ocorreram eventos adversos graves relacionados à infusão em dois pacientes, determinando uma incidência bruta de 0.9% (intervalo de confiança de 95%, 0.2-3.2): um 7 evento classificado como um risco ameaçador a vida (efeito adverso classe IV) ocorreu em um paciente, homem, de 40 anos, internado no Centro de Terapia Intensiva, com fibrose cística, que recebeu 3,3 mg / kg / dia de PMB e desenvolveu dor torácica súbita, dispnéia e hipoxemia, no quarto dia de tratamento e o outro evento adverso grave (classe III), ocorreu em um paciente, homem, 23 anos, internado na enfermaria, com linfoma, que recebeu 3,6 mg / kg / dia de PMB , que apresentou parestesia perioral, tonturas e dispnéia no primeiro dia de tratamento. A falência renal foi analisada em 115 pacientes que receberam ≥ 48 horas de polimixina B e que não estavam em diálise no início do tratamento com Polimixina B; Falência renal foi encontrada em 25 de 115 (21,7%) pacientes expostos as PMB. Nosso estudo identificou que 54 [47,0%] pacientes desenvolveram algum grau de lesão renal aguda, pelos critérios de RIFLE: risco, 15 (27,8%), injúria, 14 (25,9%) e falência, 25 (46,3%) dentro das categorias do RIFLE. Além disso, droga vasoativa, outros fármacos nefrotóxicos e clearance de creatinina foram fatores de risco independentes para falência renal. Nem a dose diária de polimixina B ajustada para o peso corporal, nem a dose diária total foram associadas a falência renal. A mortalidade intra-hospitalar foi de 60% (134 pacientes): 26% (57 pacientes) morreram durante o tratamento e nenhum óbito foi durante a infusão. Conclusão: Altas doses de polimixina B no tratamento de infecções por bactérias gramnegativo apresentaram incidência baixa de eventos adversos agudos no nosso estudo e incidência de nefrotoxicidade elevadas, mas semelhantes a alguns estudos prévios com doses usuais”. Portanto, doses elevadas podem ser testadas em ensaios clínicos, objetivando melhorar os desfechos dos pacientes gravemente doentes com infecções por bactérias multirresistentes e minimizar o surgimento da resistência a polimixina B. / Background: The emergence of multiresistant bacteria has led to a renewal in the interest of old antimicrobials, such as polymyxin B, a drug that has been discarded in the past due to its toxicity. However, at this time, this antimicrobial has become one of the most important therapeutic agents for the treatment of infections caused by multiresistant bacteria but there is still a lack of clinical studies that evaluate the safety of polymyxin B, especially in relation to the use of high doses. This strategy, high doses, may be necessary in the fight against Gramnegative bacteria with a high minimum inhibitory concentration. Patients and methods: A retrospective, multicenter cohort study; the period evaluated was from January 2013 to December 2015, included patients who received > 3mg/kg/day or a total dose of ≥250mg/day of polymyxin B. The study included the evaluation of infusion-related events, patients who received ≥ 1 dose of polymyxin B and patients who received ≥ 48 hours of PMB were included for evaluation of renal failure. Major outcomes were serious adverse events related to infusion according to the Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE v4.0) and categorized renal failure by the RIFLE criteria (Risk, Injury, Failure, Loss, End stage). Factors potentially related to nephrotoxicity or mortality in 30 days were: demographic variables (age, sex), individual variables (weight, comorbidities, Charlson score), severity factors (ICU admission, use of vasopressor, use of Neuromuscular blocker), nephrotoxicity (other nephrotoxic drugs), polymyxin dose (total, daily mean and mg / Kg / day), association of drugs and infection characteristics (site and microbiological isolate) were evaluated in bivariate analysis. Variables with P≤0.2 were included one by one, in ascending order, in a Cox regression model. Variables with P <0.1 remained in the final model. Results: Two of 222 patients presented a severe infusion-related adverse event during PMB infusion, resulting in a crude incidence of 0.9% (95% Confidence Interval [CI], 0.2-3.2); one was classified as life-threatening and one classified as severe (crude incidence of each adverse event, 0.45%; 95% CI, 0.08-2.5). The life-threatening adverse effect occurred in an ICU patient (crude incidence among ICU patients, 0.67%; 95% CI, 0.12-3.7), a 40-years old male with cystic fibrosis who used 3.3 mg/kg/day of PMB and developed sudden thoracic pain, dyspnea and hypoxemia, in the fourth day of treatment. The severe adverse effect occurred in a non-ICU patient (crude incidence among non-ICU patients, 1.3%; 95% CI, 0.2-7.2), a 23- years old male with lymphoma exposed to 3.6 mg/kg/day of PMB, who presented perioral 9 paresthesia, dizziness and dyspnea in the first day of treatment. Renal failure was analysed in 115 patients who received ≥48 hours of PMB and who were not previously in dialysis. A total of 54 [47.0%] patients developed any degree of AKI, categorised as Risk [27.8%]; Injury [25.9%] and Failure [46.3%]) and 25 of 115 (21.7%) patients presented renal failure Vasoactive drug, concomitant nephrotoxic drugs and baseline creatinine clearance were independent risk factors for renal failure. Neither PMB daily dose scaled by body weight nor total daily dose were associated with renal failure. In-hospital mortality was 60% (134 patients): 26% (57 patients) occurred during treatment and none during infusion. Conclusion: Results suggest that high dose regimens have similar safety profile of usual doses and could be further tested in clinical trials assessing strategies to improve patients’ outcomes and minimize the emergence of PMB resistance.

A Lesão Renal Aguda (LRA) tóxica se caracteriza por insulto tubular direto liberando espécies reativas de oxigênio (EROs) e estimulando processos pró-inflamatórios. Neste estudo foram investigadas a toxicidade do Sulfato de Polimixina B (PmxB), antibiótico catiônico usado para o tratamento de infecções por germes gram-negativos e a participação da enzima Heme Oxigenase-1 (HO-1), que tem efeito anti-apoptótico, antiinflamatório e outros. Foram utilizados ratos Wistar, adultos, machos, pesando entre 250-300g. Os animais foram distribuídos nos grupos: Salina (controle, animais que receberam 3ml/Kg de NaCl 0,9% intraperitoneal (i.p.), uma vez ao dia, 5 dias); PmxB (animais que receberam PmxB 40.000U/kg/dia, i.p., uma vez ao dia, 5 dias); Hemin (indutor da HO-1, 1mg/100g, i.p., uma vez ao dia, 5 dias); Protoporfirina de Zinco (ZnPP) (inibidor da HO-1, 50 umol/Kg, i.p., uma vez ao dia, 5ºdia); PmxB+Hemin; PmxB+ZnPP; PmxB+Hemin+ZnPP. Foram avaliados a função renal (FR) (clearance de creatinina, método de Jaffé), a excreção de peróxidos urinários (PU, FOX-2); TBARS urinários; tióis no tecido renal, atividade da catalase (AC) e foi realizada análise histológica no tecido renal. Os resultados mostraram que a PmxB induziu redução da FR com elevação de PU e TBARS, acompanhados por redução de AC e tióis: O tratamento com indutor da HO-1 reverteu a lesão pela PmxB, com melhora da FR e dos parâmetros de peroxidação. A associação do PmxB com o inibidor ZnPP demonstrou aumento da área intersticial relativa (AIR) no tecido renal com achatamento das células tubulares e pontos de necrose no córtex renal. Os resultados diferenciados de FR e peroxidação lipídica, nas técnicas de mensuração utilizadas, confirmaram a participação da heme oxigenase como antioxidante desse modelo de toxicidade renal / Toxic Acute Kidney Injury (AKI) consists on direct injury in the renal tubules liberating reactive oxygen species (ROS) and estimulating inflamatory processes. In this experimental study it was investigated the toxicity of Polymyxin B Sulfate (PmxB), which is a cationic antibiotic used to treat gram-negative infections and the role of the heme oxygenase enzyme (HO-1), with anti-apoptotic and anti-inflamatory effects, in this injury. Adult male Wistar rats, weighing 250-300g were used. The animals were divided into the following groups: Saline (control, animals that received 3ml/Kg of NaCl 0,9% intraperitoneal (i.p.), once a day, 5 days); PmxB (animals that received PmxB 40.000U/kg/dia , i.p., once a day, 5 days); Hemin (HO-1 inducer , 1mg/100g, i.p., once a day, 5 days); Zinc protoporphyrin (ZnPP) (HO-1 inhibitor, 50 umol/Kg, i.p., once a day, 5ºday); PmxB+Hemin; PmxB+ZnPP; PmxB+Hemin+ZnPP. Renal Function (RF) (creatinine clearance, Jaffé method), urinary peroxides (UP, FOX-2), urinary TBARS, thiols in the renal tissue, activity of catalase enzyme (CA) and histology of renal tissue were performed. The results showed that PmxB reduced RF with increment in the UP and TBARS associated to the reduction in the CA and thiols. The HO-1 ameliorated these paramethers. The association PmxB with ZnPP increased relative intersticial area (RIA) of renal tissue with acute tubule necrosis in the renal cortex. The obtained data on RF and lipid peroxidation, with the methods used in the study, confirmed the antioxidant role of the heme oxygenase in this model of renal injury

Yes / Corneal ulcers, a leading cause of blindness in the developing world are treated inappropriately without prior microbiology assessment because of issues related to availability or cost of accessing these services. In this work we aimed to develop a device for identifying the presence of Gram-positive or Gram-negative bacteria or fungi that can be used by someone without the need for a microbiology laboratory. Working with branched poly (N-isopropyl acrylamide) (PNIPAM) tagged with Vancomycin, Polymyxin B, or Amphotericin B to bind Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and fungi respectively, grafted onto a single hydrogel we demonstrated specific binding of the organisms. The limit of detection of the microbes by these polymers was between 10 and 4 organisms per high power field (100X) for bacteria and fungi binding polymers respectively. Using ex vivo and animal cornea infection models infected with bacteria, fungi or both we than demonstrated that the triple functionalised hydrogel could pick up all 3 organisms after being in place for 30 min. To confirm the presence of bacteria and fungi we used conventional microbiology techniques and fluorescently labelled ligands or dyes. While we need to develop an easy-to-use either a colorimetric or an imaging system to detect the fluorescent signals, this study presents for the first time a simple to use hydrogel system, which can be applied to infected eyes and specifically binds different classes of infecting agents within a short space of time. Ultimately this diagnostic system will not require trained microbiologists for its use and will be used at the point-of-care. / We gratefully acknowledge support for this research by the Well- come Trust which provided funding for Shivshetty, Swift and Pinnock (Grant 0998800/B/12/Z).

In view of the increasing global challenge of bacterial resistance, there exists an urgent need for the rationale development of antibacterial compounds with either novel or multiple mechanisms of action. Two chalcone-derivatives, F1 and F23, demonstrated MICs within the range of 16 to >512 μg/ml against two plant pathogens (P. caratovoram and C. michiganensis subsp. michiganensis) as well as important clinical bacterial species. Both compounds displayed an MIC of 32 μg/ml against quinolone-resistant S. aureus. Whilst possessing weak activities individually, each semi-synthetic agent displayed notable synergistic action with polymyxin B against S. aureus, C. violaceum, E. coli and Ps. aeruginosa, thereby recording FICs within the range of <0.093 to 2 that indicated the existence of synergism in some instance. These chalcone compounds applied with polymyxin B displayed a notable FICindex of <0.093 against the Neisseriaceae C. violaceum, and a potential noteworthy capacity to extend the spectrum of activity of the latter antibiotic to include Gram-positive S. aureus species. F1 inhibited staphylococcal replication in broth and the combination of either of both chalcone-derivatives with polymyxin B instituted a metabolic blockage in S. aureus and other bacterial species as determined through a modified MTT reduction assay. The combined agents inflicted major disruptions to the S. aureus cytoplasmic membrane bilayer as evidenced by the release of intracellular potassium as well as the influx of Sytox Green fluorescent stain. Notable levels of cell membrane potential dissipation, leakage of intracellular potassium ions and blockage of reducing enzymes activities occurred within the first 30 minutes, well in advance of significant loss in cell viability that was recorded usually after 4 – 8 hours, suggesting these activities were prerequisites to cell death. In erythrocyte lysis assay, the synergistic combinations of 128 μg/ml of either of both chalcone derivatives with 128 μg/ml polymyxin B displayed the lowest degree of haemolysis, followed by that occurring with 32 μg/ml of the chalcone-derivatives combined with 256 μg/ml of the polypeptide antibiotic. In conclusion, further structure activity modifications aimed at improving the aqueous solubility of these chalcone-derivatives as well as the antibacterial activity recorded for certain combination concentrations of polymyxin B with either of these semi-synthetic agents may be required before considerations are made for the possibility for potential external formulations. Such preparations may include antiseptic creams, lotions, ointments, as well as aerosols that can be applied with nebulizers in targeted delivery for such cases like cystic fibrosis.

INTRODUÇÃO: O aumento da incidência de infecções causadas por bactérias resistentes a múltiplos antimicrobianos limita cada vez mais as opções terapêuticas, dificultando o tratamento e aumentando os índices de morbidade e mortalidade, além dos gastos em saúde. Ao longo dos últimos cinco anos, essa limitação tem levado ao reestabelecimento do uso de antimicrobianos consideradas ultrapassados, como as polimixinas. Este grupo passou a ser utilizado com cada vez mais frequência no tratamento de infecções causadas por microrganismos gram-negativos resistentes aos carbapenêmicos. As enterobactérias, em particular a espécie Klebsiella pneumoniae, tem apresentado frequentemente esse perfil, porém, a resistência à polimixinas têm sido relatada, eliminando essa importante alternativa terapêutica. Apesar da importância do tema, são escassas as publicações sobre frequência de resistência às polimixinas em K. pneumoniae e a relação clonal entre isolados resistentes à polimixina B no Brasil. OBJETIVOS: Avaliar a relação genética, perfil de sensibilidade antimicrobiana e mecanismos de resistência às polimixinas em K. pneumoniae. MATERIAIS E MÉTODOS: A execução deste trabalho dividiu-se em duas partes principais: (i) levantamento de dados de culturas positivas para K. pneumoniae da rotina de pacientes hospitalizados em instituições atendidas pelo serviço de análises clínicas do Fleury Medicina e Saúde; (ii) confirmação das concentrações inibitórias mínimas (CIM) para polimixina B, avaliação da relação clonal por eletroforese em campos pulsados (PFGE),e sequenciamento de múltiplos loci (MLST), avaliação da integridade do gene mgrB e da presença do gene mcr-1 por PCR entre isolados resistentes à polimixina B e aos carbapenêmicos (CPRKp). RESULTADOS e CONCLUSÕES: Na análise de 3.085 isolados de K. pneumoniae obtidos de pacientes internados em 11 hospitais da Grande São Paulo entre os anos de 2011 e 2015, foi evidenciado um aumento estatisticamente significativo na resistência aos carbapenêmicos de 6,8% em 2011 para 35,5% em 2015. Em 2015, KPC foi detectada em 96,2% dos isolados resistentes aos carbapenêmicos. A distribuição das concentrações inibitórias mínimas de polimixina B entre todos os isolados de K. pneumoniae evidenciou uma distribuição bimodal com a CIM de 2 mg/L como o valor de ponto de corte para a susceptibilidade à polimixina B; assim, 3,6% do número total de isolados sensíveis aos carbapenêmicos foram interpretados como resistentes enquanto essa proporção foi de 22,5% entre as resistentes aos carbapenêmicos (CRKp). Entre esses últimos isolados também houve um aumento estatisticamente significativo na tendência anual de resistência à polimixina B, de 0% em 2011 para 27,1% em 2015. Estas taxas variaram de 0,7% em 2011 para 3,9% até junho de 2014 entre os sensíveis aos carbapenêmicos. Entre os antimicrobianos alternativos, a amicacina e a tigeciclina foram os compostos mais ativos. A análise por PFGE de 60 isolados de CPRKp obtidos de pacientes distintos nos anos de 2014 e 2015 evidenciou dois grandes grupos clonais: CPRKp1 e CPRKp2, os quais segundo a análise por MLST pertencem, respectivamente, aos grupos ST11 e ST437, ambos do complexo clonal 258. Foi observado o mesmo grupo ST entre isolados obtidos dentro de um mesmo hospital e também entre diferentes hospitais, públicos e privados. O mecanismo de resistência mais comum entre os isolados de CPRKp foi a presença de sequências de inserção interrompendo o gene mgrB. O gene mcr-1 não foi detectado em nenhum dos isolados. / INTRODUCTION: The increasing incidence of infections caused by bacteria resistant to multiple antimicrobials increasingly limits therapeutic options, making treatment difficult and increasing the morbidity and mortality and health spending. Over the past five years, this limitation has led to the reestablishment of the use of antimicrobials deemed outdated, such as polymyxins. This group is now used with increasing frequency to treat infections caused by carbapenem-resistant gram-negative microorganisms. Enterobacteria, especially Klebsiella pneumoniae, have often presented this profile, however, resistance to polymyxins have been also reported, eliminating this important therapeutic alternative. Despite the importance of this issue, the publications are scarce on the polymyxins resistance frequency in K. pneumoniae and clonal relationship among isolates resistant to polymyxin B in Brazil. OBJECTIVES: To evaluate the genetic relationship, antimicrobial susceptibility profile and polymyxin B resistance mechanisms in K. pneumoniae. MATERIALS AND METHODS: The execution of this work was divided into two main parts: (i) survey data on routine cultures positive for K. pneumoniae from patients hospitalized in institutions attended by the clinical analysis service of Fleury Health and Medicine; (ii) confirmation of to polymyxin B minimum inhibitory concentrations (MIC), evaluation of clonal relationship by electrophoresis pulsed field gel electrophoresis (PFGE), multilocus sequence typing (MLST), evaluation of the integrity of the mgrB gene and the presence of mcr-1 gene by PCR among isolates resistant to polymyxin B and carbapenems (CPRKp). RESULTS AND CONCLUSIONS: The analysis of 3,085 K. pneumoniae isolates obtained from inpatients from 11 hospitals in the São Paulo urban area between 2011 and 2015, has shown a statistically significant increase in carbapenem resistance from 6.8% in 2011 to 35.5% in 2015. In 2015, KPC was detected in 96.2% of isolates resistant to carbapenems. The polymyxin B MIC distribution of all Klebsiella pneumoniae showed a bimodal distribution with the MIC of 2 mg/L as the cutoff value for polymyxin B susceptibility; thus, 3.6% of the total number of isolates susceptible to carbapenems were interpreted as resistant while this proportion was 22.5% among carbapenem-resistant isolates (CRKp). Among these isolates there was also a statistically significant increase in the annual trend of polymyxin B resistance, from 0% in 2011 to 27.1% in 2015. These rates ranged from 0.7% in 2011 to 3.9% by June 2014 between carbapenem-susceptible isolates. Among alternative antimicrobials, amikacin and tigecycline were the most active compounds. The analysis by PFGE of 60 CPRKp isolates obtained from different patients in the years 2014 and 2015 showed two major clonal groups: CPRKp1 and CPRKp2, which according to the analysis by MLST belong respectively to ST11 and ST437 groups, both from clonal complex 258. We observed the same ST group of isolates obtained within a hospital and between different public and private hospitals. The most common mechanism of polymyxin B resistance among CPRKp isolates was the presence of insertion sequences interrupting the mgrB gene. The mcr-1 gene was not detected in any of the isolates.

Na lesão renal aguda, os mecanismos de defesa atuam como genes protetores, como a proteína heat shock 32 (HSP 32), também conhecida como heme oxigenase-1 (HO-1). A polimixina B (PmxB) é um antimicrobiano nefrotóxico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a participação da enzima HO-1 na toxicidade da PmxB em células LLC-PK1. As células foram submetidas aos seguintes tratamentos: Controle (CTL- 0µM); Hemin (indutor de HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Protoporfirina de zinco (ZnPP - inibidor de HO-1, 10M,); Nitro-L-arginina-metilester (L-NAME - inibidor de iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM de Hemin uma hora antes da PmxB); PmxB + ZnPP (10M de ZnPP uma hora antes da PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M de Hemin e 0,1mM de L-NAME uma hora antes da PmxB). Os grupos foram avaliados em 24 e 72 horas. Foram analisados os seguintes parâmetros: desidrogenase láctica (DHL), peroxidação lipídica (MDA), expressão gênica da HO-1 por RT-PCR, síntese protéica da HO-1 por imunofluorescência, óxido nítrico (NO) pelo método de Griess e expressão protéica da HO-1 e da iNOS por western blotting. Os resultados mostraram que a PmxB elevou o DHL com aumento dos níveis de MDA. O Hemin e a ZnPP elevaram as variáveis DHL, MDA e óxido nítrico (NO). O indutor de HO-1 incrementou a expressão protéica da HO-1 e da iNOS. A PmxB se confirmou como citotóxica e a HO-1 intensificou a lesão por mecanismos oxidativos. O efeito da HO-1 na lesão celular parece ser mediado pelo NO / In the acute kidney injury, the mechanisms of defense act as protector genes, as the protein heat shock 32 (HSP 32), also known as heme oxygenase-1 (HO-1). The polymyxin B (PmxB) is a nephrotoxic antimicrobial. The aim of this study was to distinguish the role of the HO-1 enzyme in the PmxB toxicity in LLC-PK1 cells. The cells were submitted to the following treatments: Control (CTL- 0µM); Hemin (inhibitor of HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Zinc protoporphyrin (ZnPP - inhibitor of HO-1, 10M,); NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME - inhibitor of iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM of Hemin one hour before the PmxB); PmxB + ZnPP (10M of ZnPP one hour before the PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M of Hemin and 0,1mM of L-NAME one hour before the PmxB). All groups were evaluated in 24 and 72 hours. The following parameters were analysed: lactate dehydrogenase (LDH), lipid peroxidation (MDA), genic expression of HO-1 by RT-PCR, protein syntesis of HO-1 by immunofluorescence, nitric oxide (NO) by Griess method and protein expression of HO-1 and of iNOS by western blotting. The results showed that PmxB increased the LDH and the levels of MDA. Hemin and ZnPP also increased the LDH variables, MDA and nitric oxide (NO). The inducer of HO-1 improved the protein expression of HO-1 and of iNOS. The PmxB was confirmed as a cytotoxic and the HO-1 intensified the failure by oxidative mechanisms. The effect of HO-1 in the cell injury seemed to be mediated by NO

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-27 / P. aeruginosa é um importante microorganismo em infecções de corrente sanguínea. O tratamento da P. aeruginosa resistente aos carbapenêmicos é um desafio, já que as drogas mais utilizadas para este fim, as polimixinas, tem uma ação inferior aos carbapenêmicos. No entanto, o uso combinado de polimixinas com carbapenêmicos tem demonstrado sinergismo em estudos in vitro. Objetivos: Avaliar a resposta ao tratamento com polimixina B versus polimixina B e imipenem em pacientes com infecção da corrente sanguínea associada a assistência à saúde, primária ou secundária, causada por Pseudomonas aeruginosa resistente aos carbapenêmicos e identificar os fatores associados à mortalidade. Métodos: Realizamos um estudo tipo coorte retrospectivo, com pacientes internados no Hospital São Paulo - UNIFESP, no período de 01 de janeiro de 2000 à 31 de dezembro de 2009. A identificação dos pacientes foi realizada através de levantamento de dados da ficha de notificação de hemoculturas com posterior revisão dos prontuários. Os pacientes foram inicialmente divididos em óbitos e sobreviventes e avaliados quanto a exposição a diversos fatores associados à letalidade hospitalar e relacionada a infecção. Foi realizada pesquisa de metalobetalactamase nas amostras de P. aeruginosa que puderam ser recuperadas, por técnica de biologia molecular. Resultados: Foram estudadas 69 infecções de corrente sanguínea por P. aeruginosa resistente aos carbapenêmicos, das quais 35 foram tratadas com monoterapia com polimixina B e 34 com terapia combinada. O óbito relacionado a infecção, definido como aquele que ocorreu nos primeiros 14 dias do diagnóstico da infecção da corrente sanguínea, foi de 42,8% nos pacientes que utilizaram monoterapia e 44,1% naqueles que utilizaram terapia combinada (p=0,917). Foram fatores associados à mortalidade durante a internação hospitalar, o uso prévio de glicopeptídeos (OR 10,71, IC 1,20-95,34, p=0,033) e o escore de Charlson no momento da internação (OR 1,9, IC 1,22-2,94, p=0,004). Foram variáveis associadas à mortalidade relacionada à infecção, a presença de choque séptico (OR 9,99, IC 1,81- 55,22, p=0,006) e uso de nutrição parenteral (OR 7,45, IC 1,23-45,24, p=0,029). Foi encontrada uma alta taxa de mortalidade. A terapia combinada não modificou a evolução dos pacientes. A mortalidade hospitalar no grupo com monoterapia foi de 77,1% entre os pacientes que receberam monoterapia e 79,4% nos que receberam terapia combinada (p=0,819). Em pacientes tratados com terapia combinada, quando analisada a presença ou não de metalobetalactamase, não houve diferença estatisticamente significativa quanto aos desfechos. Conclusões: Nesta população, foram fatores independentes para o óbito durante a internação o uso prévio de glicopeptídeos e a pontuação no score de Charlson e, para o óbito relacionado à infecção, a presença de choque séptico e o uso de nutrição parenteral. A presença de metalo-beta-lactamase não influiu no desfecho. / Pseudomonas aeruginosa is an important pathogen causing nosocomial bloodstream infections. The treatment of carbapenem-resistant P. aeruginosa is a challenge as the drugs used for this purpose, the polymyxins, have lower activity compared with carbapenems. However, it has been suggested that polymyxins have the ability to make gram-negative bacteria more susceptible to other antibiotics. As carbapenems are considered the main drugs against P. aeruginosa, it would be interesting to demonstrate the efficacy of this combination in vivo, targeting a more effective therapy. Objectives: To evaluate the response of the treatment with polymyxin B versus polymyxin B and carbapenem in patients with nosocomial bloodstream infection caused by carbapenenresistant Pseudomonas aeruginosa and identify factors associated with mortality among those patients Methods: A retrospective cohort study was performed at Hospital São Paulo - UNIFESP, from January 1st, 2000 to December 31, 2009. The identification of patients was done through data collection from the blood cultures report. Patients were initially divided into deaths and survivors, and assessed for exposure to various factors potentially associated with in-hospital mortality and infection-related mortality. Presence of metalobetalactamase was tested trough PCR technique. Results: We studied 69 bloodstream infections caused by carbapenems-resistant P. aeruginosa. Thirthy-five were treated with polymyxin B monotherapy and 34 with combined therapy. In- hospital mortality was 77.1% and 79.4% in the monotherapy group and combined therapy group, respectively (p = 0.819). The infection-related mortality was 42.8% among patients who received monotherapy, and 44.1% in those receiving combined therapy (p = 0.917). Factors associated with mortality were previous use of glycopeptides (OR 10.71, CI95% 1.20 to 95.34, p = 0.033) and Charlson score (OR 1.9, CI95% 1, 22 to 2.94, p = 0.004). Infection-related mortality was associated with the presence of septic shock (OR 9.99, CI95% 1.81 to 55.22, p = 0.006) and parenteral nutrition (OR 7.45, CI95% 1.23 - 45.24, p = 0.029). No statistically significant difference was found between patients with MBLharboring and non-MBL-harboring strains treated with combined therapy. Conclusions: No difference was found between the monotherapy and combined therapy group regarding mortality. Independent factors related to in- hospital mortality were prior use of glycopeptides and the Charlson score. Presence of septic shock and use of parenteral nutrition were independently associated with infection-related mortality. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações