Hans-Peter Bruch

Pharmacokinetics of Levofloxacin During Continuous Venovenous Hemodiafiltration and Continuous Venovenous Hemofiltration in Critically Ill Patients

Study Objective. To assess the pharmacokinetics of levofloxacin during continuous venovenous hemodiafiltration (CVVHDF) and continuous venovenous hemofiltration (CVVH).

Local application of vancomycin for prophylaxis of graft infection: release of vancomycin from antibiotic-bonded Dacron grafts, toxicity in endothelial cell culture, and efficacy against graft infection in an animal model.

Methicillin-resistant strains ofStaphylococcus epidermidis cause an increasing number of prosthetic infections. This prompted us to test the uptake of vancomycin in various graft materials in vitro, its influence on graft healing, and its efficacy against graft infection in pigs. Incubation of six different Dacron graft materials in a vancomycin solution (20 gm/L) was performed. Grafts were then placed in plasma, and samples were taken over 72 hours to determine vancomycin levels. Release of vancomycin ranged from 775 µg/cm2 to 3691 µg/cm2 after 1 hour of incubation. Gelatin-covered grafts increased release of vancomycin fourfold when incubation time was extended to 24 hours; uncovered grafts or the collagen-covered graft did not. Graft healing was not complicated when a vancomycin-bonded, gelatin-impregnated Dacron graft was implanted to replace the common femoral artery in pigs. Four weeks after implantation, histologic examination revealed normal development of neointima and perigraft scar tissue in the vancomycin-treated (n=4) and untreated (n=5) grafts. To test the efficacy of local vancomycin against graft infection, grafts were implanted in the groin of pigs and contaminated with 2 × 107 colony-forming units ofStaphylococcus aureus. Four weeks after implantation, all grafts were infected in the untreated group (n=6), with abscess, nonincorporated graft, and detection ofS. aureus from the graft. In the treatment group (n=6) vancomycin was added to the contaminated grafts. As a carrier for the vancomycin, we used a resorbable gelatin-glycerol foam. All grafts healed without infection. The difference between the treated and untreated groups is statistically significant (p<0.05). We conclude that it may be effective to prevent graft infection with local application of vancomycin if an in situ replacement of infected graft (infected by gram-positive bacteria) is necessary or if there is a high risk of infection by methicillin-resistant staphylococci.

Release of Vancomycin and Teicoplanin from a Plasticized and Resorbable Gelatin Sponge: in Vitro Investigation of a New Antibiotic Delivery System with Glycopeptides

Background:The aim of this study was to evaluate the efficacy of sustained release of vancomycin and teicoplanin from a resorbable gelatin glycerol sponge, in order to establish a new delivery system for local anti-infective therapy.Materials and Methods:60 plasticized glycerol gelatin sponges containing either 10 or 20% gelatin (w/v) were incubated in vancomycin or teicoplanin solution at 20 °C for either 1 or 24 h. In vitro release properties of the sponges were investigated over a period of 1 week by determining the levels of vancomycin and teicoplanin eluted in plasma using fluorescent polarization immunoassay. The rate constant and the half-life for the antibiotic release of each group were calculated by linear regression assuming first order kinetics.Results:Presoaking for 24 h was associated with a significant increase in the total antibiotic release in all groups opposed to 1 h of incubation, except for the 10% sponges presoaked in teicoplanin. Doubling the gelatin content of the sponges from 10 to 20% significantly increased the total release of antibiotic load only in teicoplanin-containing sponges after 24 h incubation. In all corresponding groups investigated, release of vancomycin was more prolonged compared to teicoplanin, which allowed a gradual release beyond 5 days. The half-life (h ± SEM) of both types of vancomycin-containing sponges was significantly prolonged by 24 h incubation in comparison to 1 h incubation (29.1 ± 5.9 vs 5.9 ± 1.0; p < 0.001, 30.0 ± 2.1 vs 11.1 ± 1.9; p < 0.001). However, neither doubling the gelatin content of the sponges nor a prolonged incubation was associated with a significantly prolonged delivery of teicoplanin.Conclusion:This study demonstrated a better diffusion-controlled release of vancomycin-impregnated glycerol gelatin sponges compared to those pretreated with teicoplanin. The plasticized glycerol gelatin sponge may be a promising carrier for the application of vancomycin to infected wounds for local anti-infective therapy.

[Intra-abdominal mycoses].

Die Inzidenz von invasiven Pilzinfektionen zeigt in Autopsiestudien 1 wie auch epidemiologischen Untersuchungen eine zunehmende Tendenz. 2–7 Auf Intensivstationen mit gemischtem Patientengut sind 17% der nosokomialen Infektionen pilzassoziiert. Im visceralchirurgischen Patientengut werden 8% der Infektionen durch Pilze verursacht und stellen bereits den vierthäufigsten Erreger dar. In bis zu 20% aller nekrotisierender Pankreatitiden kommt es zur Sekundärinfektion mit Pilzen und 5% der intraabdominellen Infektionen bei Patienten mit kontinuierlicher Peritonealdialyse (CADP) sind pilzbedingt. Bei der diffusen Peritonitis sind Pilze in 7% der Fälle am Infektgeschehen beteiligt. Die Letalität dieser invasiven Mykose, denen meist Candida‐Infektionen zugrunde liegen, beträgt bis zu 60%.

[Pulmonary zygomycosis--a rare angioinvasive fungal infection].

Rhizopus‐Arten sind Pilze, die Zygomykosen verursachen. Die Zygomykose umfasst mukokutane, rhinocerebrale, pulmonale, urogenitale und disseminierte Infektionen. Prädisponierende Faktoren sind eine Immunsuppression infolge von schweren Erkrankungen, Immundefekte oder Störungen des Stoffwechsels wie die diabetische Ketoazidose. Rhizopus‐Infektionen sind charakterisiert durch ein angioinvasives Wachstum der Pilze, eine perineurale Invasion und Nekrosen des infizierten Gewebes. Bemerkenswert ist die histopathologisch nachweisbare Invasion von Blutgefässen. Zygomykosen verlaufen häufig letal. Wir berichten über zwei Patienten mit einer pulmonalen Zygomykose, hervorgerufen durch Rhizopus spp.: Pat. 1, weibl. 73 Jahre: Protrahierter Verlauf nach infizierter Hüft‐TEP (abkurtzung für Totalendoprothese) und Infektion eines femoropoplitealen Bypasses des rechten Beines, schließlich Hüftgelenksexartikulation rechts, Pseudomonas‐Pneumonie, Staphylokokkensepsis, schweres septisches Schockgeschen mit akutem Lungen‐ und Nierenversagen, Zustand nach multimodaler Antibiotikatherapie. In der Folge Nachweis von Rhizopus spp. in der BAL, antimykotische Therapie mit Amphotericin B. Pat. 2, männl., 68 Jahre: Zustand nach Nierentransplantation, aktuell Transplantatversagen. Multiple abgelaufene Infektionen. In der Folge abszedierende Pneumonie rechts mit Entwicklung eines Pleuraempyems, darin Nachweis von Rhizopus spp., deshalb Unterlappenresektion und Transplantatnephrektomie wegen Rejektion. Protrahierter septischer Verlauf. Behandlung mit Caspofungin. Beide Verläufe endeten trotz aller intensivmedizinischer Bemühungen letal. Die seltene pulmonale Zygomykose infolge einer Infektion mit Rhizopus spp. entstand bei unseren Patienten infolge einer Immunsuppression, bei einem aufgrund einer Organtransplantation iatrogen induziert, beim anderen infolge einer protrahiert verlaufenden schweren Sepsis. Im Vergleich zu anderen Pilzinfektionen bleibt die Therapie von Rhizopus‐Infektionen schwierig. Ihre starke Affinität zu Gefäßen, in denen sie sich vermehren und ihre Eigenschaft, im Rahmen der vaskulären Invasion eine Thrombosierung und anschließende Infarktbildung herbeizuführen, erschweren die Therapie.

Recurrent Candida sepsis with prolonged respiratory failure and severe liver dysfunction

Systemische Pilzinfektionen, vor allem Pilzpneumonien und Pilzseptikämien werden zunehmend auf Intensivstationen beobachtet. Risikofaktoren für die Entwicklung einer Candida‐Mykose sind vor allem eine multimodale Antibiotikatherapie sowie eine Immunschwäche, entweder infolge schwerer Grunderkrankungen oder nach Transplantationen iatrogen induziert. Als häufigster Erreger wird Candida albicans nachgewiesen. Nur bei massiver Fungämie lassen sich die Erreger in der Blutkultur nachweisen.

Rezidivierende Candida-Sepsis mit protrahiertem Lungenversagen und schwerer Leberdysfunktion

Systemische Pilzinfektionen, vor allem Pilzpneumonien und Pilzseptikämien werden zunehmend auf Intensivstationen beobachtet. Risikofaktoren für die Entwicklung einer Candida‐Mykose sind vor allem eine multimodale Antibiotikatherapie sowie eine Immunschwäche, entweder infolge schwerer Grunderkrankungen oder nach Transplantationen iatrogen induziert. Als häufigster Erreger wird Candida albicans nachgewiesen. Nur bei massiver Fungämie lassen sich die Erreger in der Blutkultur nachweisen.

Pulmonale Zygomykose – eine seltene angioinvasive Pilzinfektion

Rhizopus‐Arten sind Pilze, die Zygomykosen verursachen. Die Zygomykose umfasst mukokutane, rhinocerebrale, pulmonale, urogenitale und disseminierte Infektionen. Prädisponierende Faktoren sind eine Immunsuppression infolge von schweren Erkrankungen, Immundefekte oder Störungen des Stoffwechsels wie die diabetische Ketoazidose. Rhizopus‐Infektionen sind charakterisiert durch ein angioinvasives Wachstum der Pilze, eine perineurale Invasion und Nekrosen des infizierten Gewebes. Bemerkenswert ist die histopathologisch nachweisbare Invasion von Blutgefässen. Zygomykosen verlaufen häufig letal. Wir berichten über zwei Patienten mit einer pulmonalen Zygomykose, hervorgerufen durch Rhizopus spp.: Pat. 1, weibl. 73 Jahre: Protrahierter Verlauf nach infizierter Hüft‐TEP (abkurtzung für Totalendoprothese) und Infektion eines femoropoplitealen Bypasses des rechten Beines, schließlich Hüftgelenksexartikulation rechts, Pseudomonas‐Pneumonie, Staphylokokkensepsis, schweres septisches Schockgeschen mit akutem Lungen‐ und Nierenversagen, Zustand nach multimodaler Antibiotikatherapie. In der Folge Nachweis von Rhizopus spp. in der BAL, antimykotische Therapie mit Amphotericin B. Pat. 2, männl., 68 Jahre: Zustand nach Nierentransplantation, aktuell Transplantatversagen. Multiple abgelaufene Infektionen. In der Folge abszedierende Pneumonie rechts mit Entwicklung eines Pleuraempyems, darin Nachweis von Rhizopus spp., deshalb Unterlappenresektion und Transplantatnephrektomie wegen Rejektion. Protrahierter septischer Verlauf. Behandlung mit Caspofungin. Beide Verläufe endeten trotz aller intensivmedizinischer Bemühungen letal. Die seltene pulmonale Zygomykose infolge einer Infektion mit Rhizopus spp. entstand bei unseren Patienten infolge einer Immunsuppression, bei einem aufgrund einer Organtransplantation iatrogen induziert, beim anderen infolge einer protrahiert verlaufenden schweren Sepsis. Im Vergleich zu anderen Pilzinfektionen bleibt die Therapie von Rhizopus‐Infektionen schwierig. Ihre starke Affinität zu Gefäßen, in denen sie sich vermehren und ihre Eigenschaft, im Rahmen der vaskulären Invasion eine Thrombosierung und anschließende Infarktbildung herbeizuführen, erschweren die Therapie.

Measurement and Calculation of the Extracorporeal Elimination of Vancomycin During Continuous Venovenous Hemodiafiltration and Continuous Venovenous Hemofiltration in Critically Ill Patients

Six surgical intensive care patients with continuous renal replacement therapy and therapy with vancomycin entered the prospective clinical study. The first day the patients were treated with continuous venovenous hemodiafiltration (CVVHDF) and the second day with continuous venovenous hemofiltration (CVVH). Three patients received 500 mg and three patients received 1000 mg of vancomycin every 12 hours. Monoclonal fluorescence polarization immunoassay (AxSYM) of vancomycin levels was performed from serum and dialysate/ultrafiltrate (during CVVHDF) or ultrafiltrate (during CVVH). Blood flow was 90 ml/hr, substitution 1 L/hr predilution, dialysate flow 1 L/hr (CVVHDF). The extracorporeal elimination of vancomycin during CVVHDF and CVVH is nearly linear but shows wide interindividual variation. The extracorporeal clearance of vancomycin was 24.2 ± 3.1 ml/min during CVVHDF (total clearance 60.4 ±18.1 ml/min) and 14.5 ± 2.4 ml/min during CVVH (total clearance 50.2 ± 14.9 ml/min). Intraindividual comparison revealed a significantly higher elimination of vancomycin by CVVHDF (p < 0.028). Peak serum vancomycin levels in patients receiving vancomycin 1g/day were 24.7 ± 5.3 μg/ml (CVVH) and 23.1 ± 5.2 μg/ml (CVVHDF), and with 2 g/day were 33.5 ± 2.7 μg/ml (CVVH) and 27.3 ±4.1 μg/ml (CVVHDF). The daily excreted amount of vancomycin during CVVHDF (r2 = 0.950, p = 0.01) and CVVH (r2 = 0.947, p = 0.01) can be calculated from a vancomycin level in the ultrafiltrate/dialysate outlet (CVVHDF) or the ultrafiltrate (CVVH) 8 hours after dosing. The 8-hour concentration of vancomycin in the ultrafiltrate from CVVH (or ultrafiltrate/dialysate from CVVHDF) during continuous renal replacement therapy serves as a basis for predicting extracorporeal elimination within 24 hours for the individual patient. Since critically ill patients show wide interindividual and intraindividual differences in the volume of distribution, clearance, and elimination half-life of vancomycin during therapy, the estimation of serum levels remains a necessity.

Pulmonale Zygomykose - eine seltene angioinvasive Pilzinfektion. Pulmonary zygomycosis - a rare angioinvasive fungal infection

Rhizopus‐Arten sind Pilze, die Zygomykosen verursachen. Die Zygomykose umfasst mukokutane, rhinocerebrale, pulmonale, urogenitale und disseminierte Infektionen. Prädisponierende Faktoren sind eine Immunsuppression infolge von schweren Erkrankungen, Immundefekte oder Störungen des Stoffwechsels wie die diabetische Ketoazidose. Rhizopus‐Infektionen sind charakterisiert durch ein angioinvasives Wachstum der Pilze, eine perineurale Invasion und Nekrosen des infizierten Gewebes. Bemerkenswert ist die histopathologisch nachweisbare Invasion von Blutgefässen. Zygomykosen verlaufen häufig letal. Wir berichten über zwei Patienten mit einer pulmonalen Zygomykose, hervorgerufen durch Rhizopus spp.: Pat. 1, weibl. 73 Jahre: Protrahierter Verlauf nach infizierter Hüft‐TEP (abkurtzung für Totalendoprothese) und Infektion eines femoropoplitealen Bypasses des rechten Beines, schließlich Hüftgelenksexartikulation rechts, Pseudomonas‐Pneumonie, Staphylokokkensepsis, schweres septisches Schockgeschen mit akutem Lungen‐ und Nierenversagen, Zustand nach multimodaler Antibiotikatherapie. In der Folge Nachweis von Rhizopus spp. in der BAL, antimykotische Therapie mit Amphotericin B. Pat. 2, männl., 68 Jahre: Zustand nach Nierentransplantation, aktuell Transplantatversagen. Multiple abgelaufene Infektionen. In der Folge abszedierende Pneumonie rechts mit Entwicklung eines Pleuraempyems, darin Nachweis von Rhizopus spp., deshalb Unterlappenresektion und Transplantatnephrektomie wegen Rejektion. Protrahierter septischer Verlauf. Behandlung mit Caspofungin. Beide Verläufe endeten trotz aller intensivmedizinischer Bemühungen letal. Die seltene pulmonale Zygomykose infolge einer Infektion mit Rhizopus spp. entstand bei unseren Patienten infolge einer Immunsuppression, bei einem aufgrund einer Organtransplantation iatrogen induziert, beim anderen infolge einer protrahiert verlaufenden schweren Sepsis. Im Vergleich zu anderen Pilzinfektionen bleibt die Therapie von Rhizopus‐Infektionen schwierig. Ihre starke Affinität zu Gefäßen, in denen sie sich vermehren und ihre Eigenschaft, im Rahmen der vaskulären Invasion eine Thrombosierung und anschließende Infarktbildung herbeizuführen, erschweren die Therapie.