Conceptos y CIM Curso aGO 2012 finalecaths1.s3.amazonaws.com/ebcunne/61672640.Conceptos y CIM Curso...

1

Conceptos de sensibilidad y resistencia. Cuantificación de la actividad inhibitoria y

bactericida de los antimicrobianos.

CIM=CIM=““Gold Gold StandardStandard””

Marcelo GalasDto. Bacteriología

INEI – ANLIS “Dr. Carlos G. Malbran”Buenos Aires, Argentina

Definición de sensibilidadWHO - 1961

Una bacteria es considerada sensible a un antimicrobiano si la concentración que se alcanza

in vivo excede la concentración necesaria para inhibir el desarrollo de la bacteria in vitro”

Definición de sensibilidadCLSI - 2006

Una bacteria es considerada sensible a un antimicrobiano si es inhibida por las CC de droga

usualmente alcanzadas con la dosificación recomendada para el sitio de infección”

ConceptoConcepto de de SensibilidadSensibilidad ConceptoConcepto de de SensibilidadSensibilidad y Resistenciay Resistencia

Que pasa cuando la bacteria adquiere un mecanismo de resistencia???

Cantidad minima de ATB necesaria para inhibir a la bacteria

Sitio Blanco + [ATB] Blanco-ATB

CIM Inhibicion o muerte bacteriana

↑↑CIMResistencia bacteriana

Sitio Blanco + Blanco-ATBBlanco-ATB↓↓de afinidad ↓↓CC:

HidrólisisModificación

ImpermeabilidadEflujo

SitioSitio BlancoBlanco [ATB][ATB][ATB]

2

AumentoAumento de CIMde CIM FundamentoFundamento de de laslas pruebaspruebas de de sensibilidadsensibilidad a los antimicrobianos a los antimicrobianos porpor

dilucidilucióónn

Concentraciones crecientes de antimicrobiano

512 µg/ml32 µg/ml 64 µg/ml 128 µg/ml 256 µg/ml16 µg/ml8 µg/ml4 µg/ml2 µg/ml1 µg/ml

Bacteria problema

1024 µg/ml512 µg/ml32 µg/ml 64 µg/ml 128 µg/ml 256 µg/ml16 µg/ml8 µg/ml4 µg/ml2 µg/ml

FundamentoFundamento de de laslas pruebaspruebas de de sensibilidadsensibilidad a los antimicrobianos a los antimicrobianos porpor

dilucidilucióónn


CIMCIM

FundamentoFundamento de de laslas pruebaspruebas de de sensibilidadsensibilidad a los antimicrobianos a los antimicrobianos porpor

dilucidilucióónn


CIMCIM

CINETICA DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA

CONCEPTO DE CIM Y CBM

0 2 4 8 24

1 x 106

1 x 105

1 x 103

1 x 104

1 x 109

1 x 108

1 x 107

1 x 102

1 x 101

UFC/ml

// ATB 1µg/ml

// ATB 2 µg/ml

// ATB 4 µg/ml

// ATB 8 µg/ml

// ATB 16 µg/ml

Control// ATB 0.5 µg/ml

Tiempo

CIM

CBM

OBJETIVOS DE LAS PRUEBAS DE SENSIBILIDAD

• Proveer al cuerpo médico de la información necesaria para la adecuada elección del tratamiento antimicrobiano

• Vigilancia local de resistencia ⇨ Políticas de uso de antibióticos

3

Metodología

• Difusión en agar

• Automatización

• Método epsilométrico (E-test)

• Dilución en caldo y en agar Elección del método

• Facilidad de realización

• Desempeño del método para droga/ATB (Estandarización)

• Necesidad del médico de un resultado de sensibilidad específico

para la elección del tratamiento

• Costo

Aga MHAga MH

Disco con ATBDisco con ATBCC ATBCC ATBCC ATBCC ATB

Antibiograma por difusiAntibiograma por difusióónn

Desarrollo bacterianoDesarrollo bacteriano

E. coli cepa Salvaje E. coli productor de BLEE

CIM de la Bacteria

InformaciInformacióónnutilizadautilizada

FarmacodinamiaFarmacodinamiaFarmacodinamia

MicrobiológicaMicrobiolMicrobiolóógicagica

Modelos animalesModelosModelos animalesanimales

FarmacocinéticaFarmacocinFarmacocinééticatica

Puntos de corte

Puntos de corte

Integ de la informaciónIntegInteg de la de la informaciinformacióónn

AdaptarAdaptar x x sitiositio de de infecciinfeccióónn

GOLD GOLD ESTESTÁÁNDARNDAR

Correlación ClínicaCorrelaciCorrelaciCorrelacióóónnn ClClClííínicanicanica

Puntos de corte

Puntos de corte

Log CIM

Ø6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

0.008

0.032

0.128

0.5

2

8

32

128

512

2048CRITERIOS PARA FIJAR PUNTOS DE CORTE:1) Farmacocinética (droga/paciente) 2) Poblacional (droga/Bacteria) 3) Clínico (droga/bacteria/paciente)

Relación entre el “gold standard” (CIM) y el Antibiograma por difusión

22 23

Punto de corte = valor de cc que discrimina entre cepas que van a resultar en éxito o falla de tratamiento.

4

Nº de bacterias

CC ATBCIM

8

4

16

32

100 1000 10000

Criterio Farmacológico (PK)

CC ATBEN SUERO

tiempo

8

4

16

32

Farmacocinética de la Droga X

0(D1)

16(D3)

24 (D4)

32(D5)

40(D6)

48(D7)

8(D2)

Sensibilidad de una población bacteriana a

la Droga XFarmacocinFarmacocinéética Atica A

FarmacocinFarmacocinéética Btica B

Sensible

ResistenteResistente

Criterio Poblacional

NNºº

de

de a

isla

mie

ntos

aisl

amie

ntos

CIM (cc)CIM (cc)

Punto de corte PKPunto de corte PK➟➟ RR➟➟ SSDistribuciDistribucióón unimodaln unimodal

NNºº

de

de a

isla

mie

ntos

aisl

amie

ntos

CIM (cc)CIM (cc)

DistribuciDistribucióón n bimodalbimodalPunto de corte PKPunto de corte PK

RR

NNºº

de

de a

isla

mie

ntos

aisl

amie

ntos

CIM (cc)CIM (cc)

Punto de corte PKPunto de corte PK ➟➟ ??DistribuciDistribucióón unimodaln unimodal

NNºº

de

de a

isla

mie

ntos

aisl

amie

ntos

CIM (cc)CIM (cc)

DistribuciDistribucióón n bimodalbimodal superpuestasuperpuestaPunto de corte PKPunto de corte PK

RRSS

SS

Criterio clínico

Punto de corte

CIM

..

..

.... .............

..... ... ...... ..... .. ..

..

.. ..Fracaso. Exito.

Nro

. de

caso

s

Punto de corte?

CIM

..

..

.... .............

..... ... ...... ..... .. ..

..

.. ..Fracaso. Exito.

Nro

. de

caso

s

....

LIMITACIONES Y CONTROVERSIAS

1) Razones éticas:

• Exclusión de pacientes con cepas resistentes.

2) Dificultades de diseño:

• Necesidad de contar con alto nro. de cepas

con CIMs cercanas al punto de corte.

3) Limitaciones presupuestarias:

• Diferenciar cepas causantes de falla terapeutica

de reinfecciones es muy costoso.

4) Generalizaciones a partir de:

• Una bacteria en particular

• Una relación infección huésped particular

• Un dosaje y vía de administraciónparticular

Log CIM

Ø6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

0.008

0.032

0.128

0.5

2

8

32

128

512

2048

Relación entre el “gold standard” (CIM) y el Antibiograma por difusión

22 23

Ej.: VANCOMICINA vs Ej.: VANCOMICINA vs EnterococcusEnterococcus spp.spp.

CRITERIOS PARA FIJAR PUNTOS DE CORTE1) Farmacocinética (droga/paciente) 8 µg/ml2) Poblacional (droga/Bacteria) 8 µg/ml3) Clínico (droga/bacteria/paciente) 4 µg/ml

R

S

R S

Falso resistente(error major)

Falso Sensible (error very major)

I

I

< 5%

< 1%

Qué es un Punto de Corte???• CC de ATB que separa poblaciones de

microorganismos

• Microbiológico

Tipos• Clínico

Propósito

• Proveer al médico información para la elección de la terapia antimicrobiana

Valor epidemiológico Valor terapéutico≠

PC clínicos: Provee al médico información para la elección del tto.

• S= el aislam es inh x cc del ATB alcanzables con la dosisrecomendada en el sitio de infección.

• R= el aislam es inh x cc de ATB alcanzables en el sitio de infección con D recomendada y/o dan resultados en rangosdonde mec de R hacen dudar de la eficacia clínica.

• I= CIMs cercanas a las CC alacanzables en sangre y tejidos paralos cuales la eficacia puede ser menor que para las cepas S. Implica eficacia en sitios donde la droga concentra y es un buffer para prevenir que factores técnicos no controlables den discrepancias en la interpretación, especialmente para drograscon escaso margen de farmacotoxicidad.

PUEDEN ALTERARSE SEGÚN LA SITUACIÓ

N CLÍNIC

A

O POR NUEVOS D

ATOS O ESTUDIO

S

5

PC epidemiológicos: Provee al médico información para la elección del tto.

• Salvaje o wild type:– No tiene resistencia adquirida o mutacional.– Se categoriza como Salvaje aplicando valores de corte apropiado

para un determinado método– El PC NO puede alterarse en ninguna circunstancia– Un germen salvaje puede o no responder clínicamente al tto

• No Salvaje:– Tiene resistencia adquirida o mutacional.– Se categoriza como no Salvaje aplicando valores de corte

apropiado para un determinado método– El PC NO puede alterarse en ninguna circunstancia– Un germen NO salvaje puede o no responder al tto

Interrogantes sobre los PC• Son útiles en ≠ localizaciones de la infección?

• Predicen siempre el resultado clínico?

• Por que difieren en ≠ partes del mundo?

• Son estables en el tiempo?

Muy Muy ≠≠ CC de ATB en CC de ATB en LCR LCR -- Orina Orina –– PulmPulmóón, n, etcetc

MLSMLSB B , BLEE, , BLEE, MetMet R en R en StaphStaph, FQ en SAL, , FQ en SAL, etcetc

≠≠ MetodologMetodologíías para PS, as para PS, ≠≠ utilizaciutilizacióón del ATB, n del ATB, ≠≠ MecMec de R, de R, etcetc

ApariciAparicióón de nuevos n de nuevos mecmec de R, Nuevas formulaciones de R, Nuevas formulaciones farmacfarmacééuticas, nuevos datos cluticas, nuevos datos clíínicos, cambios metodolnicos, cambios metodolóógicos, gicos, etc.etc.

ConceptoConcepto de de sensibilidadsensibilidad

Con

c. s

éric

a

Tiempo

CIM 1

µg/ml

CIM 2

Sensible

Resistente

ConceptoConcepto de de sensibilidadsensibilidad

Con

c. s

éric

a

Tiempo

µg/ml

CIM 2

Sensible

Resistente

PK/PD

Concentracion(μg/mL)

Tiempo (hr)

0 1 2 3 4 5 6 7 80

5

10

15

20

25

Doripenem500 mg IV, 1 hs

T > CIM 45%

CIM=2µg/ml

DoripenemDoripenem500 mg IV, 4 500 mg IV, 4 hshs

T > CIM 75% T > CIM 75%

CIM=4µg/ml

CIM=8µg/ml


T > CIM 30%


T > CIM 56% T > CIM 56%


T > CIM 18%


T > CIM 0% T > CIM 0%

Antimicrob Agents Chemother 2005; 49:3944-7.

Farmacocinética de DoripenemDosis 1 g/8hs

Nueva dosis

T>CIM=75%CIM

T>CIM=63%CIM

T>CIM=50%CIM

T>CIM=44%CIM

T>CIM=65%

T>CIM=75%

T>CIM=88%

T>CIM=98%

T>CIM=56%T>CIM=28%

6

CASOS EN QUE SE JUSTIFICA REALIZAR UNA PRUEBA CUANTITATIVA (CIM)

• SITUACIONES CLÍNICAS ESPECIALES (EJ. ENDOCARDITIS)

• FALTA DE ESTAND. (EJ. NEUMO vs ß-LACT, MENINGO, ETC)

• CALCULO DE PARÁMETROS PK/PD PARA TTO

• FALLA INESPERADA DE TRATAMIENTO

• INFECCIONES SEVERAS (cc sérica/CIM baja)

• PERFILES INUSUALES (CONFIRMACION)

• PARA VIGILANCIA CUANTITATIVA DE LA RESIST. A LOS ATBs

• PRUEBAS BACTERICIDAS

METODOS PARA LA DETERMINACION CUANTITATIVA DE LA SENSIBILIDAD A LOS ANTIMICROBIANOS

kMacrodilución en caldo

kDilución en agar

Control de inóculos

Concentraciones crecientes del ATB

Control de esterilidad del medio

Control de

inóculoConcentraciones crecientes de � ATB

METODOS PARA LA METODOS PARA LA DETERMINACION DETERMINACION

CUANTITATIVA DE LA CUANTITATIVA DE LA SENSIBILIDAD A LOS SENSIBILIDAD A LOS ANTIMICROBIANOSANTIMICROBIANOS

RESULTADO DE LA CIM RESULTADO DE LA CIM EN MEDIO EN MEDIO SOLIDOSOLIDO


kMacrodilución en caldo kMicrodilución en caldoATB 1ATB 2ATB 3ATB 4ATB 5ATB 6ATB 7ATB 8

Control de inóculoControl de esterilidad del medio

Concentraciones crecientes de � ATB

kDilución en agar


Concentracions crecientes del ATB


Control de


kConc. “Break-points”

METODOS PARA LA DETERMINACION

CUANTITATIVA DE LA SENSIBILIDAD A LOS ANTIMICROBIANOS

RESULTADO DE LA CIM RESULTADO DE LA CIM POR MICRODILUCION EN POR MICRODILUCION EN

CALDOCALDO


kE-test




kDilución en agar


Concentracions crecientes del ATB


Control de



7


kE-test





kDilución en agar




Control de



kE-test


kAutomatizados




kDilución en agar




Control de


Se basan, al menos en parte, en los conceptos aplicados para los métodos de referencia

METODOS AUTOMATIZADOSMETODOS AUTOMATIZADOS

ØØ VITEK1 Y VITEK2VITEK1 Y VITEK2

ØØ MICROSCAN CON PANELES RAPIDOS MICROSCAN CON PANELES RAPIDOS Y CONVENCIONALESY CONVENCIONALES

ØØ PHOENIXPHOENIX

ØØ SENSITITRESENSITITRE

MMéétodos Automatizados: Ventajastodos Automatizados: Ventajas

•• >Rapidez en la disponibilidad de resultados:>Rapidez en la disponibilidad de resultados:

•• -- 33--10 10 hshs. . vsvs 1616--24hs.24hs.

•• -- Valor significativo en ciertas situaciones Valor significativo en ciertas situaciones clclíínicas y ciertas instituciones: inicio o cambio nicas y ciertas instituciones: inicio o cambio precoz del precoz del ttotto y reducciy reduccióón de costos.n de costos.

•• -- Acelera el Acelera el ““Flujo de TrabajoFlujo de Trabajo”” dentro del dentro del Laboratorio.Laboratorio.

•• -- Gran nGran núúmero de pruebas mero de pruebas bqcasbqcas para IDpara ID

MMéétodos Automatizados: Ventajastodos Automatizados: Ventajas

•• Alto nAlto núúmero de ATB ensayados para cubrir la mero de ATB ensayados para cubrir la mayor cantidad de posibilidades en cuanto a mayor cantidad de posibilidades en cuanto a ggéérmenes y foco.rmenes y foco.

•• Posibilidad de restringir el informe de ATB en Posibilidad de restringir el informe de ATB en forma personalizada.forma personalizada.

•• AnAnáálisis estadlisis estadíísticos para estudios epidemiolsticos para estudios epidemiolóógicosgicos–– Optimizar terapOptimizar terapééutica emputica empíírica.rica.

MMéétodos Automatizados: todos Automatizados: DesventajasDesventajas

•• > Costo test a test> Costo test a test

•• TamaTamañño de los equiposo de los equipos

•• Necesidad de un mNecesidad de un méétodo backuptodo backup

•• Desperfectos mecDesperfectos mecáánicos o de softwarenicos o de software

•• ConfirmaciConfirmacióón de ciertos mecanismos y/o n de ciertos mecanismos y/o resultadosresultados

8

MMéétodos Automatizados: todos Automatizados: DesventajasDesventajas

•• Esquema y concentraciones fijas de Esquema y concentraciones fijas de antibiantibióóticos.ticos.

•• Necesidad de difusiNecesidad de difusióón para definirn para definir–– Antibiograma directo del frasco de hemocultivo, Antibiograma directo del frasco de hemocultivo,

gramgram positivospositivos


LIMITACIONES• No evalúa los factores del paciente

• Inmunidad humoral• Inmunidad celular• Unión a proteínas

• Se trabaja a conc. constantes

• No existen puntos de corte para todos los microorganismos

• Puntos de corte definidos para concentraciones en suero u orina

• Representatividad del inóculo utilizado

• No tiene en cuenta la fase de crecimiento del microorganismo

• Log (p. ej. bacteriemia) • No log (p.ej. endocarditis, biofilm, etc.)

• No evalúa la cinética de muerte

FACTORES QUE AFECTAN

LOS RESULTADOS DE LAS

PRUEBAS DE

SENSIBILIDAD POR

DILUCION

FACTORES QUE AFECTAN LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE SENSIBILIDAD POR DILUCION

• Esquema de dilución

• Seriadas al medio

• Aritmética

• Composición del medio de cultivo

• pH

• Cationes

• Osmolaridad

• Suplementos

• Volumen de medio utilizado

• Inóculo

• Fase de crecimiento

• Tamaño

• Incubación

• Tiempo

• Temperatura

• Atmósfera

• Técnica utilizada

Utilidad clUtilidad clíínicanicaDa idea de la distribución poblacional de la resistencia

• Comparar actividad de ATBs de la misma o ≠ familias

• Evaluar cambios de sensibilidad de un determinado germen en el tiempo

• Comparar sensibilidad de ≠ poblaciones bacterianas a un antibiótico

Es muy Es muy úútil para:til para:

CONCEPTOS DE CIMCONCEPTOS DE CIM5050, CIM, CIM9090 Y RANGOY RANGO

Como se calculan????Como se calculan????

Sensibilidad de una población bacteriana

CIM (µg/ml)Cepa 1 0,5

Cepa 2 0,25

Cepa 3 1

Cepa 4 4

Cepa 5 0,5

Cepa 6 1

Cepa 7 2

Cepa 8 0,125

Cepa 9 0,125

Cepa 10 0,5


CIM (µg/ml)Cepa 8 0,125

Cepa 9 0,125

Cepa 2 0,25

Cepa 5 0,5

Cepa 8 0,5

Cepa 10 0,5

Cepa 3 1

Cepa 6 1

Cepa 7 2

Cepa 4 4

Ordenar CIMs de menor a mayor

CIM50 = 0,5 µg/ml

CIM90 = 2 µg/ml

Rango = 0,125-4 µg/ml


9

Ejemplo de utilidadEjemplo de utilidad


CIM (µg/ml) Año 1990Cepa 1 0,5

Cepa 2 0,25

Cepa 3 1

Cepa 4 4

Cepa 5 0,5

Cepa 6 1

Cepa 7 2

Cepa 8 0,125

Cepa 9 0,125

Cepa 10 0,5

Sensibilidad de la población bacteriana

CIM (µg/ml) Año 2004Cepa 1 0,5

Cepa 2 1

Cepa 3 2

Cepa 4 4

Cepa 5 0,5

Cepa 6 2

Cepa 7 4

Cepa 8 4

Cepa 9 0,125

Cepa 10 2


Ejemplo de utilidadEjemplo de utilidadSensibilidad de una

población bacteriana CIM (µg/ml) Año 1990

Cepa 8 0,125

Cepa 9 0,125

Cepa 2 0,25

Cepa 1 0,5

Cepa 5 0,5

Cepa 10 0,5

Cepa 3 1

Cepa 6 1

Cepa 7 2

Cepa 4 4

Sensibilidad de la población bacteriana

CIM (µg/ml) Año 2004

Cepa 9 0,125

Cepa 5 0,5

Cepa 1 0,5

Cepa 2 1

Cepa 3 2

Cepa 6 2

Cepa 10 2

Cepa 4 4

Cepa 7 4

Cepa 8 4

CIM50 = 2 µg/ml

CIM90 = 4 µg/ml


CIM50 = 0,5 µg/ml

CIM90 = 2 µg/ml


ConclusiConclusióón: la poblacin: la poblacióón se esta haciendo cada vez mas resistenten se esta haciendo cada vez mas resistente


Ejemplo de utilidadEjemplo de utilidadCONCEPTOS DE CIMCONCEPTOS DE CIM5050, CIM, CIM9090 Y RANGOY RANGO

0,5122048>40960,250,0070,030,060,0030,06CEPA 24

83242048>40960,50,0150,1250,060,030,125CEPA 23

1632>128>4096>409680,01512812864128CEPA 22

480,25102420480,060,00150,00350,0150,00150,03CEPA 21

140,54096>40960,50,0150,060,1250,030,125CEPA 20

242204840960,50,0150,125 0,060,030,125CEPA 19

0,1250,51204820480,50,0150,1250,060,030,125CEPA 18

4320,25>4096>40960,06< 0,00070,0070,0070,00150,03CEPA 17

832322048>40960,250,0070,1250,0150,00150,06CEPA 16

0,2510,54096>40960,50,0150,060,060,030.125CEPA 15

8161480,1250,00150,00350,0070,00150,03CEPA 14

0,520,254096>40960,250,0070,060,060,0030,06CEPA 13

0,51>128204820480,060,00350,0070,0150,00150,03CEPA 12

0,1250,5322048>40960,250,0070,0150,060,0150,06CEPA 11

8320,5240,060,00350,030,0070,00150,03CEPA 10

28644096>40960,50,0150,1250,1250,030,125CEPA 9

0,1250,51102420480,125< 0,00070,0070,0150,00150,03CEPA 8

4320,5204840960,060,00150,00350,0070,00150,03CEPA 7

2816102420480,50,0150,1250,1250,030,125CEPA 6

8160,25>4096>40960,250,00350,060,060,0150,06CEPA 5

81632240,1250,00150,0070,0070,00150,03CEPA 4

864>128>4096>4096160,015128128128256CEPA 3

4822048>40960,1250,0070,060,060,030,125CEPA 2

16646451220480,12< 0,00070,0070,0070,030,06CEPA 1

LEVCIPPENTEIVANESPIRATELAZYROXCLAERY

Lac

toba

cillu

sL

acto

baci

llus

spp.

N=

24

spp.

N=

24

Ejemplo de utilidadEjemplo de utilidadCONCEPTOS DE CIMCONCEPTOS DE CIM5050, CIM, CIM9090 Y RANGOY RANGO

Lac

toba

cillu

sL

acto

baci

llus

spp.

N=

24

spp.

N=

24

840,125 - 16Levofloxacina

3280,25 - 64Ciprofloxacina

>12820,25 - >128Penicilina

>409620482 - >4096Teicoplanina

>4096>40964 - >4096Vancomicina

0,50,250,06 - 16Espiramicina

0,0150,007<0,0007 - 0,5Telitromicina

0,1250,060,0035 - 128Azitromicina

0,1250,060,0007 - 128Roxitromicina

0,030,0150,0015 - 128Claritromicina

0,1250,060,03 - 256Eritromicina

CIM90CIM50RANGO

CIM (µg/ml)ANTIBIOTICO

M U C H A S G R A C I A S !

[email protected]

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