Desarrollo de un modelo experimental para el estudio <i>in vivo</i> de la farmacodinamia de los antimicrobianos

Abstract

En la actualidad, la CIM asume un papel fundamental en el cálculo de los parámetros farmacocinéticos/farmacodinámicos, T>CIM; AUC/CIM y Cmax/CIM, considerados como predictores de la eficacia antimicrobiana. Sin embargo, la importancia de la CIM como parámetro de la eficacia in vivo de un antimicrobiano es controversial. Las condiciones estandarizadas de la prueba (tamaño de inóculo definido, medios artificiales y concentraciones estáticas) son realmente diferentes de las esperadas en el sitio de infección. Dichas controversias han obligado a los investigadores ha diseñar modelos experimentales in vivo. Sin embargo los modelos diseñados hasta el momento no poseen enfoques adecuados para una correcta evaluación de lo que ocurre durante el tratamiento antimicrobiano de un proceso infeccioso, limitándose a conclusiones de eventos particulares y estáticos. Basado en lo expuesto, en la actualidad se carece de un modelo in vivo aceptable que permita estudiar de forma integrada la farmacocinética y farmacodinamia de los antimicrobianos, que produzca información de calidad científica y al mismo tiempo respete el bienestar de los animales experimentales. En la presente tesis se propuso el desarrollo y la validación de un modelo de estudio in vivo completamente novedoso, que podría subsanar las debilidades encontradas en los modelos anteriores. Para cumplir este objetivo, se diseñó un dispositivo de implantación subcutánea (DIS) que permitió el estudio in vivo del crecimiento bacteriano y su modificación por la aplicación de diferentes estrategias terapéuticas. El modelo permitió la integración PK/PD y la identificación de correlaciones entre los diferentes parámetros farmacocinéticos y las curvas de muerte bacteriana. En resumen, el modelo experimental presentado en el presente trabajo de tesis resultaría adaptable para el estudio de la mayoría de los componentes del proceso infeccioso, como ser formación de biofilm, persistencia bacteriana, efecto inóculo, etc. A su vez es un modelo que ofrece la posibilidad de trabajar con animales sanos sin producir septicemia y respetando el bienestar de los mismos.

Nowadays, MIC is considered fundamental for parmacokinetic/ pharmacodynamic parameter calculation, T>CIM; AUC/CIM y Cmax/CIM, consider as efficacy predictors. However, the importance of MIC as an in vitro efficacy parameter for antimicrobials is controversial. Standardized conditions on MIC test (inoculums size, artificial culture mediums and static concentrations) are really different to that expected at the site of infection. Mentioned controversies have forced researches to develop in vivo experimental models. However, models designed so far lack of appropriate focus for a proper evaluation of the scenario during an antimicrobial treatment of an infectious process; conclusions, then, are limited to particular and static events. Based on the previously presented information, there is not an acceptable in vivo model allowing the integrated study of antimicrobials pharmacokinetics and pharmacodynamics, which would produce high quality scientific information, and at the same time, sustain animal welfare. In the present Thesis, for covering the weaknesses of older models, the development and validation of a novel and original in vivo model was proposed. For achieving this goal, a device for subcutaneous implantation was designed and validated. This device allowed the in vivo study of bacterial growing together with its modification by different therapeutic interventions. The model allowed PK/PD integration and identification of correlation between PK parameters and bacterial death curves. In summary, the experimental model presented in this thesis is flexible and can be adapted for studying most of the components of the infectious process, such as, biofilm formation, bacterial persistence, inoculum-effect, etc. Also, the model allows to work with healthy experimental animals, avoiding septicaemia induction and then, sustaining welfare.