Optimering av penicillinbehandlingar till häst för att minska resistensutveckling

Antibiotic resistance could be impeded by choosing narrow-spectrum antibiotic and correct dosage. Penicillin has narrow spectrum, is efficient, and the most valuable antibiotic used in horses. Infectious arthritis is devastating to the horse's function, risking irreversible damage unless treated promptly and effectively, but knowledge of the penicillin pharmacokinetics in the synovia is lacking. One aim of the project is to optimize intravenous natriumbensylpenicillin (pc) dosage for treatment of joint infections. Additionally, we aim to explore the feasibility of administering Na-pc combined with lidocaine intramuscularly as an alternative to penicillin procaine, providing a safe, painless treatment without procaine toxicity, thus reducing the use of alternative broad-spectrum antibiotics. Optimal dosage of pc leads to, aside from good treatment results, less influence on the normal bacterial flora, shorter treatment times and consequently less resistance.

För att begränsa resistensutveckling ska smalspektrumantibiotika användas med korrekt dosering. Penicillin har ett smalt spektrum, är effektivt och det värdefullaste antibiotikum som idag används till häst. Infektiös artrit kan bli förödande för hästens funktion med risk för bestående skador om inte effektiv behandling inleds snabbt. Då kunskap om kinetiken av penicillin i synovia saknas är ett syfte med projektet att optimera intravenös dosering av natriumbensylpenicillin (pc) vid behandling av infektion i led hos häst. Vi vill även undersöka möjligheterna ge pc intramuskulärt tillsammans med lidokain för en säker och smärtfri behandling som djurägaren kan utföra utan risk för prokaintoxicitet och därmed minska användningen av bredspektrumantibiotika som annars är alternativet till penicillinprokain. Korrekt dosering av pc leder till förutom bra behandlingsresultat till mindre påverkan på normalfloran, kortare behandlingstid och därmed begränsad resistensutveckling.

Det är viktigt både för att begränsa resistensutveckling och av djurskyddsskäl att det finns ett antibiotikum med smalt antimikrobiellt spektrum med låg risk för biverkningar som kan ges till häst i optimal dosering. I studien undersöktes om natriumbensylpenicillin (pc-Na) tillsammans med lidokain och adrenalin (blandning kallad pc-lido) intramuskulärt (IM) till häst kan vara ett alternativ till bensylpenicillinprokain. Vi kunde visa att injektion IM två gånger dagligen av pc-lido (6,25 mg/kg) ger adekvat antimikrobiell behandling mot flera vanliga patogener och ger endast lindrig smärta och svullnad vid injektionsplatsen. Pc-lido eliminerar risken för prokaintoxicitet. Vi ämnade även ta fram en optimal dosering för pc-Na intravenöst (IV) vid behandling av infektion i hästens leder. Efter IV injektion kommer tillräckligt höga halter av pc-Na snabbt in i leden och kvarstår i terapeutiska halter under flera timmar (beroende på agens) vid nuvarande rekommenderad dosering.

Säkert penicillin till häst
Har din häst fått penicillin mot infektion eller sårskada? Då har du kanske hört talas om penicillinchock, funderat över varför man inte ger hästen penicillin i munnen, eller hur medicinen hittar till infektionen.
-Vi letar efter alternativ för att undvika penicillinchock. Hur dosering ska ske så att hästen snabbt blir frisk och samtidigt minska risken för resistensutveckling, berättar forskaren Lena Olsén. Vi undersöker hur olika läkemedel transporteras, bryts ner och utsöndras och vilken effekt medicinen har, både önskad och oönskad.
Den perfekta behandlingen
Målet med medicinering är att djuret ska bli friskt så snabbt som möjligt utan att få biverkningar. För bästa effekt kan dosen behöva justeras för just det djurslaget, rasen, åldern eller annan medicinering som kan påverka. Växtätare som hästar är ofta snabba på att bryta ner mediciner som då inte får den önskade effekten. Det är orsaken till att det inte fungerar att ge hästar penicillin via munnen – de kan helt enkelt inte ta upp medicinen och risken är att hästens tarmflora slås ut.
Penicillin är förstahandsvalet
Penicillin är ett säkert och välkänt läkemedel som räknas till smalspektrumantibiotika då det har en liten risk att ge upphov till resistenta bakterier. Därför är penicillin förstahandsvalet framför andra antibiotika. Det finns två sorters penicillin att ge till häst. Den ena ger man direkt i blodet (pc-Na) och den andra i muskeln (pc-prok) vilket gör det möjligt för dig som djurägare att kunna få medicinera din häst själv. Fler fördelar med pc-prok är att det är blandat med ett lokalbedövningsmedel (prokain) som även ger en depåeffekt. Det gör upptaget så långsamt att det räcker med en injektion per dygn. Nackdelen är att prokain oftast är den bakomliggande orsaken till penicillinchock.
Penicillinchock
Reaktionerna hos hästarna kan vara ganska milda såsom lättare utslag, svettningar eller att hästarna blir oroliga. Men de kan även få kramper, balansrubbningar och ramla omkull. Varje år dör någon häst eller måste avlivas på grund av att den har skadat sig svårt. Reaktionerna kommer oftast i samband med själva injektionen eller strax efter och kan ske när som helst under behandlingsperioden.
Forskning tar tid
Lena började samla information om penicillinchock för 15 år sedan när hon började som doktorand. För 10 år sedan var den första vetenskapliga artikeln ute i tryck där gruppen visade att den vanligaste orsaken till reaktionerna var prokainet.
- Vi fick mer forskningsmedel och testade att ge pc-Na i muskeln för att kunna undvika prokainet helt, berättar Lena. Det fungerade bra mot bakterierna men gjorde ont. Den artikeln kom ut under 2013 och nu är det dags att skriva ihop artiklar från vårt senaste penicillinprojekt – och då har mina kollegor Hans Tjälve och Carina Ingvast-Larsson hunnit gå i pension! ler Lena.
Penicillin i rätt nivå på rätt plats
I det senaste projektet har gruppen även studerat hur halterna av pc-Na sprider sig från blod till ledvätska. Penicillinet går snabbt från blodet till ledvätskan och höga halter kvarstår i leden under lång tid. Det är bra då höga halter i leden över tid krävs vid behandling av infektioner i leder som annars snabbt kan bli ett mycket allvarligt tillstånd för hästen.
Aldrig mer penicillinchock!?
- Vi undersökte effekten av att blanda pc-Na med lokalbedövningsmedel bestående av lidokain med adrenalin (pc-lido). Vi använde pc-prok som kontroll. Vi visade att det går bra att förvara pc-lido fyra dagar i kylskåp men bara någon timme i rumstemperatur. Både pc-lido och pc-prok gav bra effekt mot hästens vanligaste infektionssjukdomar. Det gjorde inte ondare att få pc-lido än pc-prok. Båda gav lindrig smärta och svullnad vid injektionsplatserna. Dosen pc-prok kan sänkas vid många typer av infektioner vilket innebär en minskad risk för penicillinchock medan pc-lido inte innehåller prokain alls. Det är ju fantastiskt att ha fått fram en fungerande lösning på problemet med penicillinchock! avslutar Lena.