L’efficacia di una terapia antibiotica dipende da vari fattori, tra cui il meccanismo d'azione, la farmacocinetica e la farmacodinamica.
Basare la somministrazione e la posologia sui parametri farmacocinetici e farmacodinamici è importante per mantenere concentrazioni adeguate di farmaco nei siti di infezione per periodi di tempo sufficienti, massimizzando così l'attività battericida e l'efficacia dei singoli principi attivi.
La farmacocinetica descrive l'assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l'eliminazione di un farmaco, una serie di variabili che determinano il corso temporale delle concentrazioni sieriche del farmaco, che a sua volta determina il corso temporale delle concentrazioni nei tessuti e nei liquidi organici.
I principali parametri farmacocinetici sono descritti in tabella.
I parametri farmacodinamici comprendono:
- MIC, la concentrazione minima di un antibiotico necessaria per inibire la crescita batterica;
- una misura dell'esposizione al farmaco: Cmax, legame proteico, AUC;
- gli effetti persistenti.
L'effetto post-antibiotico è stato osservato con diversi antibiotici e può essere riscontrato sia nei batteri Gram-positivi che in quelli Gram-negativi: un esempio è l’azitromicina; tra i beta-lattamici, solo i carbapenemi hanno mostrato un effetto post-antibiotico per i Gram-negativi.
La MIC da sola non può distinguere tra principi attivi la cui attività battericida dipende dal raggiungimento di una concentrazione specifica nel sito di infezione (effetto dipendente dalla concentrazione) e quelli che hanno un effetto battericida dopo che il patogeno è stato esposto a una specifica concentrazione per una specifica durata di tempo (effetto dipendente dal tempo).
La MIC, inoltre, non può misurare gli effetti persistenti di un agente antimicrobico.
Una delle classificazioni più importanti degli antibiotici è basata sulla loro dipendenza dal tempo o dalla concentrazione per esercitare il loro effetto battericida:
- effetto battericida dipendente dalla concentrazione
- effetto battericida dipendente dal tempo
Il meccanismo d'azione non è influenzato dal livello raggiunto oltre la MIC: una volta che la concentrazione del farmaco supera la MIC, l'efficacia battericida non aumenta con l'aumento della concentrazione.
Per gli antibiotici tempo-dipendenti con effetti persistenti da minimi a moderati, la misura preferita per determinare l'efficacia è il tempo al di sopra della MIC (T>MIC) per uno specifico patogeno.
Per esempio, per i macrolidi l'obiettivo terapeutico è un T>MIC per almeno il 40% dell'intervallo di somministrazione; per i betalattamici, l'obiettivo terapeutico è un T>MIC per più del 40-50% dell'intervallo di somministrazione.
Questi obiettivi si ottengono prolungando le infusioni, con somministrazioni frequenti o con formulazioni a rilascio prolungato.
Antibiotici concentrazione-dipendenti: è la quantità totale di farmaco somministrato a determinare l'efficacia.
Gli antibiotici concentrazione-dipendenti sono quelli la cui efficacia aumenta con l'aumento della concentrazione del farmaco nel sito di infezione.
L'efficacia di questi antibiotici è in rapporto al picco di concentrazione (Cmax) e all'area sotto la curva di concentrazione-tempo (AUC).
L'efficacia degli antibiotici concentrazione-dipendenti con un effetto persistente è determinata dal rapporto Cmax:MIC o AUC:MIC.
Per gli antibiotici concentrazione-dipendenti, è importante somministrare dosi elevate per raggiungere picchi di concentrazione.
Questo può essere ottenuto attraverso dosi singole elevate o dosi multiple ravvicinate.
Per esempio, l'obiettivo terapeutico per gli aminoglicosidi è un rapporto Cmax:MIC di 10-12; per i fluorochinolonici è preferibile un rapporto AUC:MIC da 25 a 35.
In pratica - La comprensione delle differenze tra antibiotici tempo-dipendenti e concentrazione-dipendenti è cruciale per ottimizzare il trattamento delle infezioni e ridurre il rischio di resistenza antimicrobica.
Adattare il dosaggio e la frequenza di somministrazione in base alle caratteristiche specifiche del farmaco e del paziente è essenziale per un uso razionale degli antibiotici, migliorando l'efficacia terapeutica e riducendo il rischio di resistenze.
Esempi:
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- amoxicillina: ha una emivita breve (0,5-1,5 ore) e si somministra a intervalli regolari ogni 8 ore per mantenere la concentrazione del farmaco sopra la MIC per il maggior tempo possibile. In caso di infezioni gravi, va considerata l'infusione continua;
- ceftriaxone: può essere somministrato una volta al giorno, data la lunga emivita (6-9 ore) che permette di mantenere la concentrazione sopra la MIC per un periodo prolungato;
- levofloxacina: viene somministrata una dose elevata una volta al giorno per raggiungere un picco di concentrazione elevato;
- azitromicina: somministrata una volta al giorno per 3 giorni grazie alla sua lunga emivita (60-70 ore) e agli effetti persistenti.
📚 Bibliografia
- Optimizing the Use of Beta-Lactam Antibiotics in Clinical Practice: A Test of Time.
Open Forum Infect Dis. 2023 Jun 6;10(7):ofad305 - Clinical Pharmacology of Antibiotics.
Clin J Am Soc Nephrol. 2019 Jul 5;14(7):1080-1090 - Rational dosing of antimicrobial agents: pharmacokinetic and pharmacodynamic strategies.
Am J Health Syst Pharm. 2009 Jun 15;66(12 Suppl 4):S23-30
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Gilberto Lacchia - Pubblicato 30/05/2024 - Aggiornato 30/05/2024
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