Time-kill-tolkning

En time-kill -kurva har tid i timmar på x-axeln och log10 CFU /mL på y-axeln. CFU står för colony forming units, alltså antalet odlingsbara bakterier per milliliter. Logaritmisk skala används eftersom en obehandlad kultur lätt växer från 10^6 till 10^9 CFU /mL på ett dygn.

Kontrollkurvan (ingen antibiotika) stiger logistiskt mot ett platåvärde runt 10^9 CFU /mL. Det är referensen som behandlade armar jämförs mot.

De behandlade kurvorna testas typiskt vid 0,25, 1, 4 och 16 gånger MIC . Under MIC växer bakterierna ungefär som kontrollen. Över MIC vänder kurvan nedåt med en hastighet som beror på preparat och koncentration.

Baktericid tröskel definieras som en sänkning på minst 3 log10 CFU /mL från startinokulum inom 24 timmar. Det motsvarar att 99,9 procent av bakterierna är döda. Preparat som inte når denna tröskel kallas bakteriostatiska, men gränsen är konventionell och flyter över.

Tidig avdödning under de första 2 till 6 timmarna speglar hur snabbt preparatet verkar. Aminoglykosider och fluorokinoloner ger brant initialfall. Betalaktamer ger långsammare, mer linjär nedgång eftersom de kräver att bakterien delar sig för att verka.

En persistent population ses som ett platå längst ned på kurvan trots fortsatt antibiotika. Den representerar persisters och tolerans , inte resistens. Subkultur av dessa celler ger MIC i samma område som ursprungsstammen.

MIC bestäms via broth microdilution. Bakterier inokuleras i seriespädningar av antibiotika och avläses efter 18 till 20 timmar. Lägsta koncentrationen utan synlig växt är MIC . Det är ett hämningsmått, inte ett dödandemått.

MBC bestäms genom subkultur från MIC -rören. Den koncentration som ger minst 99,9 procent avdödning räknas som MBC . MBC kräver alltså ett extra odlingssteg och rapporteras sällan rutinmässigt.

MBC /MIC -ratio används för att klassa preparat. Ratio nära 1 talar för baktericid effekt, ratio över 4 för tolerans eller bakteriostatisk profil. Vankomycin mot vissa S. aureus kan ha förhöjd ratio, vilket är ett tidigt tecken på tolerans .

Broth-data matchar inte alltid in vivo. Inokulum är standardiserat till runt 5 × 10^5 CFU /mL i provröret. Vid en abscess eller endokarditvegetation ligger bakteriebördan flera log högre. Hög inokulum -effekt sänker reell effekt av framförallt betalaktamer mot ESBL-producerande Enterobacterales .

Mediet är näringsrikt och pH 7,2 till 7,4. Vävnad har lägre pH vid inflammation, lägre syrgastryck och proteinbindning som drar bort fri fraktion. Allt detta gör att kliniska brytpunkter kan ligga lägre än vad time-kill mot full koncentration skulle antyda.

Avdödningshastigheten som funktion av koncentration följer en sigmoid kurva. Två parametrar styr formen.

Emax är den maximala avdödningshastigheten i log per timme, alltså taket som inte överskrids hur mycket koncentrationen än ökas. Aminoglykosider har Emax runt 3 per timme. Betalaktamer ligger runt 1 till 1,5. Vankomycin under 1. Det förklarar varför aminoglykosider sänker en kurva snabbare i absoluta tal vid hög exponering.

Hill-koefficienten styr brantheten kring EC50 , alltså den koncentration som ger halva Emax . En brant kurva (Hill 2 till 3) betyder att små koncentrationsändringar runt MIC ger stora effektändringar. En flack kurva (Hill 1 till 1,5) betyder att ökad koncentration ger gradvis utbyte över ett brett intervall.

Klinisk konsekvens. För betalaktamer gäller att kurvan mättas snart efter 4 gånger MIC . Att gå från 4 till 16 gånger MIC i fri plasmakoncentration ger nästan ingen extra avdödning. Detta kallas betalaktam-mättnad och är skälet till att förlängd infusion (för att maximera tiden över MIC ) ger mer än höjd peak. För fluorokinoloner och aminoglykosider, med brantare Hill och högre Emax , ger ökad peak fortsatt utbyte upp till runt 8 till 10 gånger MIC .

Utanför den koncentrationen vinner man inget mer. Det är inte dosering som limiterar utan biologin: tillgängliga målmolekyler, transportörer in i cellen och cellcykelberoende. Ytterligare koncentration ökar bara toxicitetsrisk.

Time-kill ger formen på dosrespons men inte hela kliniska bilden. Tre lager läggs på in vivo.

Immunsystemet sköter slutavdödningen i de flesta infektioner. Time-kill-kurvor från sterila provrör underskattar därför inte sällan klinisk effekt vid icke-neutropena patienter. Omvänt: hos neutropena, splenektomerade eller djupt immunsupprimerade patienter krävs reellt baktericid effekt eftersom värdens egen avdödning fattas.

Vävnadspenetration avgör fri koncentration på infektionsplatsen. Betalaktamer når höga nivåer i blod och välfungerande vävnad men sämre i CNS, prostata och beninfektion. Aminoglykosider penetrerar dåligt i lunga och vid lågt syrgastryck. Vankomycin har trög distribution i lungvävnad. Time-kill-kurvan ritad mot plasmakoncentration är då för optimistisk.

Källkontroll kan inte doseras bort. En infekterad protes, en abscess utan dränage eller en infekterad nekros har bakterieinokulum, stationärfas -celler och biofilm som ligger på den persistenta populationens platå. Time-kill-kurvor på planktoniska celler säger lite om biofilm -bakteriers respons. Här behövs kirurgi eller drän, inte högre dos.

Praktiska tumregler. Vid betalaktamer: fokusera på tid över MIC , överväg förlängd infusion vid svår infektion eller stigande MIC . Vid aminoglykosider och fluorokinoloner: maximera peak respektive AUC , en gång daglig dosering är standard. Vid vankomycin AUC -styrd dosering är överlägsen tröghalsstyrd och matchar PD -profilen bättre. Vid stafylokocker med MIC i övre brytpunktsdelen eller tolerans -tecken: värdera kombination eller byte snarare än dosökning.