Experimental model for treatment of extended spectrum betalactamase producing-Klebsiella pneumoniae / Modelo experimental de tratamento de sepse por Klebsiella pneumoniae produtora de betalactamase de amplo espectro

ABSTRACT

BACKGROUND: Animal models are useful to evaluate the efficacy of antimicrobials in experimental sepsis. AIM: To elucidate the steps of producing an experimental model for the treatment of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Klebsiella pneumoniae sepsis METHODS: Several ESBL inoculums ranging from 1.5x109 colony-forming units per milliliter (CFU/mL) to 2.0x1010 CFU/mL were administered by peritoneal injection in adults Wistar rats. Outcomes and microbiological data of quantitative peritoneal and blood cultures were observed in untreated animals. Animals which received 2.0x1010 CFU/mL inoculums were treated with single meropenem dose (30mg/kg) after one hour and those which received 1.0x1010 CFU/mL inoculums were treated immediately with three doses of meropenem 50 mg/kg. Outcomes were observed for 24 hours after inoculation. RESULTS: Solutions with 1.5 x109 and 6.0x109 CFU/mL were not lethal within 24 hours. Inoculums of 1.0x1010 CFU/mL were lethal in 80% and solutions with 2.0x1010 CFU/mL were lethal in 100% of animals. ESBL lethal sepsis (1.0x1010CFU/mL) was treated immediately with 50 mg/kg of meropenem every eight hours for 24 hours and presented 40% mortality compared with 80% mortality of the control group (p=0.033). Quantitative cultures of peritoneal fluid presented 104 CFU/mL or less for treated animals compared to more than 105 for untreated animals (p=0.001). CONCLUSION: Inoculums of 1.0x1010CFU/mL achieved the best results to study a model of lethal sepsis and this model of treatment of carbapenem-susceptible Enterobacteriaceae can serve as control to further evaluation of treatment of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae models. .

RESUMO

RACIONAL Modelos animais são importantes para avaliar a eficácia de antimicrobianos e a validação do sítio de infecção e a carga bacteriana. OBJETIVO: Definir a concentração do inóculo bacteriano, a dose e o tempo de administração de antimicrobianos a fim de validar um modelo experimental para o tratamento de Klebsiella pneumoniae produtora de betalactamase de amplo espectro em sepse letal. MÉTODO: Inóculos de Klebsiella pneumoniae produtora de betalactamase de espectro estendido de 1,5x109 unidades formadoras de colônias por mililitro (UFC/ml) a 2,0x1010 UFC/ml foram administrados via injeção peritoneal em ratos Wistar adultos. Sobrevida e dados microbiológicos de hemoculturas e culturas quantitativas de fluido peritoneal foram avaliados inicialmente em animais não tratados. Animais inoculados com 2,0x1010 UFC/ml foram tratados dose única de meropenem (30mg/kg) e animais inoculados com 1,0x1010 UFC/ml foram tratados imediatamente com meropenem (50 mg/kg) por 24 horas e os desfechos foram avaliados após 24 horas da inoculação. RESULTADOS: Soluções com 1,5 x109 e 6,0x109 UFC/ml não foram letais. Inóculos de 1,0x1010 UFC/ml e de 2,0x1010UFC/ml foram letais em 80% e 100% dos animais respectivamente. Sepse letal (1.0x1010CFU/mL) com tratamento imediato e por 24 horas apresentou 40% de mortalidade, comparada com 80% nos controles (p=0.033). Culturas quantitativas de fluido peritoneal apresentaram ≤104 UFC/ml enquanto que controles sem tratamento apresentaram >105 UFC/ml (p=0.001). CONCLUSÃO: Modelo experimental com inóculo de 1,0x1010UFC/ml submetido ao tratamento imediato e por 24 horas foi capaz de avaliar resposta microbiológica e de sobrevida podendo ser modelo de embasamento e de controle para tratamento de sepse letal por Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase. .