Antimikrobielle Therapie 2.0

Schwer kranke Intensivpatienten mit Infektionen profitieren von einer frühzeitigen und adäquat hohen Antibio­tikagabe. Die schnelle und wirksame antimikrobielle Intervention führt zu einer deutlich verringerten Sterblichkeit innerhalb der Patientengruppe. Studien zeigen, dass ein optimales klinisches Outcome die Ausrichtung der Therapie auf pharmakokinetische und pharmakodynamische Parameter voraussetzt [1]. Die Pharmakokinetik von schwer Infizierten variiert interindividuell und unterscheidet sich von anderen Patientengruppen. Intensivpatienten haben häufig erhöhte Verteilungsvolumina aufgrund von Flüssigkeitsverschiebungen und verringerter Plasmaproteinbindung sowie eine veränderte renale Clearance [1, 2]. Die pharmakokinetische Variabilität sowie der Umstand, dass Standarddosierungen auf Dosisfindungsstudien bei nicht kritisch Kranken basieren, machen es so schwierig, für Intensivpatienten eine sicher wirksame, nicht toxische Dosierung festzulegen. Subtherapeutische Konzentrationen sind nicht nur mit einem Wirkverlust verbunden, sie bergen auch die Gefahr, Resistenzen zu fördern [1]. Ein personalisierter Ansatz mit individueller Dosisanpassung ist somit also insbesondere bei Intensivpatienten erforderlich. Bis zu einem gewissen Grad wird dieses Prinzip mit dem therapeutischen Drug Monitoring (TDM) verwirklicht. TDM ist jedoch ein komplexer Prozess, der das rich­tige Timing bei der Blutentnahme, einen Probentransport ins Labor, eine Probenverarbeitung und deren Ana­lyse sowie eine Überprüfung und Interpretation der erhaltenen Ergebnisse durch den Arzt erfordert [3].

Automatisierte Abgabe

Technologische Lösungsansätze sind deshalb schon seit einigen Jahren Gegenstand der Forschung. Closed-loop-Systeme für die automatisierte Verabreichung von Arzneimitteln werden bereits erfolgreich in Form von Hybridmodellen bei Diabetespatienten zur konstanten Versorgung mit Basal-Insulin eingesetzt [3, 4]. Solche Sys­teme arbeiten nach dem Prinzip der Rückkopplung, bei dem ein Zielsignal mit einer unmittelbaren Messung verglichen wird. In Studien wird nun überprüft, wie sich dieses Konzept auf die antimikrobielle Therapie übertragen lässt. Es erfordert eine kontinuierliche Messung der Antibiotikaspiegel in Echtzeit und einen Algorithmus, der ohne menschliche Intervention eine Medikamentenpumpe steuert, die Antibiotikadosierungen optimiert gegen einen Sollwert, z. B. die Ziel­wirkstoffkonzentration, abgibt [3, 5].

Britische Wissenschaftler testeten bereits erfolgreich einen Biosensor, der den Phenoxymethylpenicillin-Spiegel überwacht. Der mit β-Lactamase-Enzym beschichtete Mikronadel-­Biosensor reagiert in der Epidermis auf pH-Wert-Veränderungen, die durch die Hydrolyse des β-Lactam-Antibiotikums in der interstitiellen Flüssigkeit ausgelöst wird [5, 6].

Erregerbestimmung

Es sind jedoch nicht nur technologische Hindernisse, die es noch zu bewältigen gilt. Eine schnelle Intervention basierend auf pharmako­kinetischen und pharmakodynamischen Parametern erfordert auch die unmittelbare Identifikation des Infektionserregers. Da dies eine zeitauf­wendige Kultivierung benötigt und bei schweren Infektionen rascher Handlungsbedarf besteht, kann bisher nur der wahrscheinlichste Erreger an­genommen und die durchschnittliche minimale Hemmkonzentration bestimmt werden [5].

Fazit

Closed-loop-Systeme in Verbindung mit kontinuierlicher Biosensorik haben das Potenzial, in Zukunft eine präzise personalisierte Antibiotika­therapie zu ermöglichen. Der kritisch kranke Patient profitiert dann von einer schnellen, optimal wirksamen und verträglichen Arzneimittelgabe, die seine Behandlungsergebnisse verbessern und einer Resistenz­bildung entgegenwirken. |