CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DƯỢC LÝ CỦA KHÁNG SINH VANCOMYCIN 1. Cấu trúc hóa học Vancomycin là một kháng sinh có nguồn gốc tự nhiên, là sản phẩm phụ của các vi khuẩn thuộc chủng Amycolatopsis directionalis [23]. Ở điều kiện bình thường, vancomycin có dạng bột trắng hoặc gần như trắng, tan tốt trong nước, ít tan trong ancol.
Dung dịch 5% pha trong nước có độ pH từ 2,5 - 4,5 [23]. Vancomycin được sử dụng làm thuốc ở dạng muối hydroclorid [20]. Vancomycin là một glycopeptid có phân tử lượng khoảng 1500 dalton. Phân tử lượng của vancomycin lớn hơn nhiều so với các loại kháng sinh khác sử dụng trong lâm sàng.
Phân tử gồm một chuỗi 7 liên kết peptid tạo nên hệ thống cấu trúc ba vòng. Nhờ cấu trúc hóa học có nhiều liên kết peptid nên vancomycin là một kháng sinh thân nước, được phân bố rộng rãi vào khắp các mô và dịch ngoại bào trong cơ thể [39]. Đầu tận N của acid amin leucine có vai trò quan trọng trong cơ chế tác dụng của thuốc. Cấu trúc hóa học của vancomycin 4 1.
Đặc điểm dược động học a. Hấp thu Vancomycin được hấp thu rất ít qua đường uống, đạt nồng độ cao tại đại tràng. Do vậy, vancomycin dạng uống được chỉ định trong trường hợp nhiễm khuẩn do Clostridium difficile. Đường tiêm bắp không được khuyến cáo do gây đau tại vị trí tiêm.
Vancomycin thường được truyền tĩnh mạch trong điều trị các nhiễm khuẩn toàn thân [19],[21]. Ở người trưởng thành, nồng độ vancomycin trong máu đạt nồng độ 15-30 µg/ml ở thời điểm 1 giờ sau khi kết thúc truyền tĩnh mạch liều 1g/lần [29]. Phân bố Vancomycin có tỷ lệ liên kết protein huyết tương trung bình, phổ biến trong khoảng 50-55%, chủ yếu với albumin và IgA [16],[17]. Tỷ lệ gắn protein tăng khi nồng độ IgA tăng.
Trong trường hợp này, mặc dù tổng nồng độ vancomycin trong máu cao nhưng có thể không đạt hiệu quả trên lâm sàng [12]. Vancomycin có tính thân nước nên phân bố rộng rãi vào khắp các mô và dịch ngoại bào trong cơ thể. Thể tích phân bố dao động từ 0,39 đến 2,04 L/kg ở trạng thái ổn định và bị ảnh hưởng bởi độ tuổi, giới tính và trọng lượng cơ thể [22],[25]. Vancomycin dễ dàng phân bố vào các dịch trong cơ thể, bao gồm: dịch cổ trướng, dịch màng ngoài tim, hoạt dịch, dịch màng phổ i và dịch ổ áp xe [29],[37].
Khả năng thấm vào mô thay đổi rất nhiều và phụ thuộc vào mức độ viêm của mô [17],[23],[25]. Nồng độ vancomycin trong dịch não tủy từ 0-4 mg/L khi màng não không bị viêm và đạt tới 6,4-11,1 mg/L khi màng não bị viêm [5]. Nồng độ vancomycin trong mô phổi trong khoảng từ 5-41% nồng độ vancomycin huyết thanh [5],[10]. Với xương , nồng độ vancomycin trong xương xấp xỉ 10% nồng độ trong huyết thanh , tăng lên 20-30% khi xương bị nhiễm khuẩn [29].
Phân bố của vancomycin theo thời gian khi sử dụng đường tĩnh mạch c. Chuyển hóa và thải trừ Các nghiên cứu dược động học ban đầu cho thấy vancomycin không bị chuyển hóa [30]. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây gợi ý rằng một lượng nhỏ vancomycin có thể được chuyển hóa tại gan [24]. Khoảng 90% vancomycin được thải trừ trong quá trình lọc ở cầu thận dưới dạng còn hoạt tính trong vòng 24 giờ nên cần hiệu chỉnh liều vancomycin trên đối tượng bệnh nhân suy giảm chức năng thận.
Trong lọc máu, vancomycin được thải trừ nhanh qua màng lọc high-flux [19]. Theo nghiên cứu của Nielsen và Kro gstad độ thanh thải creatinin gấp khoảng 1,5-2 lần độ thanh thải vancomycin [25]. Trong mô hình dược động học quần thể người trưởng thành, độ thanh thải vancomycin có mối tương quan cao với độ thanh thải creatinin, trọng lượng cơ thể và tuổi [24],[33]. Thời gian bán thải của vancomycin khoảng 7-9 giờ [29].
Một số yếu tố ảnh hưởng đến dược động học của vancomycin Ảnh hưởng của tình trạng bệnh và các yếu tố thuộc về bệnh nhân đến dược động học của vancomycin được thể hiện trong bảng 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến dược động học của vancomycin Tình trạng Thể tích bệnh/yếu tố của T1/2 phân bố Lưu ý bệnh nhân (Vd) Người lớn, chức 7-9 giờ 0,5-1,0 L/kg Liều thường dùng 30 năng thận bình mg/kg/ngày chia 2 lần thường Người lớn, chức 120-140 giờ 0,5-1,0 L/kg Thể tích phân bố không bị năng thận suy ảnh hưởng lớn như đối với giảm nhóm aminoglycosid Bệnh nhân bỏng 4 giờ (do sau 48-72 giờ, 0,7 L/kg (Vd Khoảng cách liều: 68 giờ để nặng chuyển hóa cơ bản tăng không bị đảm bảo đạt nồng độ đáy nên mức độ lọc cầu ảnh hưởng) thận tăng) Bệnh nhân béo 3-4 giờ 0,7 IBW* Liều cho bệnh nhân béo phì phì (do mức lọc cầu thận theo mg/kg cân nặng thực lớn) tế. Cần rút ngắn khoảng cách đưa liều. Trẻ sơ sinh thiếu 10 giờ 0,7 L/kg Chức năng thận chưa ho àn tháng (tuổi thai (Vd không thiện nên độ thanh thải dưới 32 tuần) bị ảnh vancomycin giảm (15 hưởng) ml/phút) Trẻ sơ sinh đủ 7 giờ 0,7 L/kg Chức năng thận đã hoàn tháng (tuổi thai) thiện hơn nên độ thanh thải vancomycin tăng (30 ml/phút) IBW*: cân nặng lý tưởng IBW (kg) = chiều cao (c m ) - x (x = 100 cho nam trưởng thành và 105 cho nữ trưởng thành) 7 1.
Đặc điểm dược lực học 1. Cơ chế tác dụng Vancomycin có tác dụng diệt khuẩn thông qua ức chế quá trình sinh tổng hợp vách tế bào vi khuẩn. Do có ái lực liên kết lớn với D-alanyl-D-alanin tận cùng của pentapeptid mới hình thành trong chuỗi peptidoglycan, vancomycin ức chế phản ứng transglycosylase ngăn cản sự tạo lưới peptidoglycan, ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào vi khuẩn [29]. Do kích thước phân tử lớn, vancomycin không thể thấm qua màng tế bào vi khuẩn Gram (-) [29].
Phổ tác dụng Vancomycin tác dụng tốt trên vi khuẩn Gram (+) ưa khí và kỵ khí bao gồm [28],[31]: + Tụ cầu: Staphylococcus aureus (bao gồm các chủng kháng methicillin), Staphylococcus epidermidis (bao gồm các chủng đa kháng). + Liên cầu: Streptococcus pneumoniae (kể cả các chủng đa kháng) , Str. mutans, viridans streptococci. + Cầu khuẩn ruột: Vancomycin có tác dụng kìm khuẩn với phần lớn các chủng Enterococcus faecalis và một tỷ lệ nhất định Enterococcus faecium.
+ Vancomycin có tác dụng với hầu hết các chủng Clostridium spp. bao gồm Clostridium difficile ngo ại trừ Clostridium ramosum. Mối quan hệ giữa dược động học và dược lực học (PK/PD) của vancomycin 1. Thông số PK/PD của vancomycin Vancomycin là một kháng sinh diệt khuẩn tốc độ chậm, hoạt lực bị ảnh hưởng bất lợi bởi số lượng vi khuẩn lớn trong ổ nhiễm khuẩn [15].
Nhiều nghiên cứu trên động vật và nghiên cứu in vitro đã được tiến hành để đánh giá thông số dược động học/dược lực học (PK/PD) dự đoán tốt nhất hoạt tính của vancomycin [8],[36]. Kết quả cho thấy tỷ lệ diện tích dưới đường cong (AUC) so với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là thông số tốt nhất dự đo án hiệu quả của vancomycin trên các chủng tụ cầu vàng nhạy cảm với methicillin (MSSA) , đề kháng methicillin (MRSA) và tụ cầu vàng nhạy cảm trung gian với vancomycin 8 (VISA) [8],[26],[30]. Năm 2009, Hiệp hội Dược sỹ Mỹ (AHSP), Hiệp hội bệnh nhiễm khuẩn Mỹ (IDSA) và Hiệp hội Dược sỹ nhiễm khuẩn Mỹ (SIDP) thống nhất để đảm bảo hiệu quả trên lâm sàng thì chỉ số AUC/MIC của vancomycin cần đạt > 400 [35]. Vai trò của MIC và hiệu quả điều trị Năm 2006, Viện chuẩn thức lâm sàng và xét nghiệm Hoa Kỳ (CLSI) đã hạ giá trị điểm gãy MIC của vancomycin với S.aureus từ 4 mg/l xuống 2 mg/l.
Điều này thể hiện mối lo ngại về sự giảm hiệu lực của vancomycin [14]. Để dự báo hiệu quả điều trị của vancomycin thông qua chỉ số AUC/MIC , việc xác định chính xác MIC rất quan trọng. Tỷ lệ AUC0-24/ MIC > 400 rất khó đạt được khi MIC > 1 mg/L. Việc xác định MIC phụ thuộc vào các phương pháp pha loãng khác nhau: phương pháp pha loãng dung môi, Etest và các hệ thống tự động [23].
Sự khác biệt này có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự thành công hoặc thất bại điều trị. Chính vì vậy, bác sỹ lâm sàng cần nắm được phương pháp nào đã được sử dụng để xác định giá trị MIC [43]. Van Hal và cộng sự đã tiến hành phân tích g ộp về mối liên quan giữ a gi ới hạn trên còn nhạy cảm của giá trị MIC ( > 1 , 5 mg/L) với hiệu quả điều trị trên bệnh nhân nhiễm MRSA [11]. Mặc dù giá trị MIC trong giới hạn nhạy cảm nhưng hiệu quả điều trị không cao, điều này liên quan đến sự có mặt của tụ cầu vàng dị kháng trung gian với vancomycin (hVISA) hoặc liều sử dụng thấp hơn liều tối ưu.
Khuyến cáo được đưa ra là thay thế vancomycin bằng kháng sinh khác nếu giá trị MIC > 2 mg/L. Một số nghiên cứu khác cũng chỉ ra mối liên quan giữa giá trị MIC, chế độ liều và hiệu quả điều trị của vancomycin với S. Cụ thể như sau: Với MIC < 1mg/L, khi sử dụng chế độ liều 1 g/ 1 2h thông thường tỷ lệ đạt mục tiêu PK/PD từ 90% trở lên [18]. Với MIC = 1 mg/L, tỷ lệ đạt mục tiêu PK/PD mục tiêu chỉ từ 57-66% khi sử dụng chế độ liều 2g/ngày.
Với chế độ liều 3g/ngày, tỷ lệ này đạt trên 80% trong hầu hết các nghiên cứu. Tuy nhiên, nguy c ơ độ c tính trên thận với chế độ liều 3 g/ngày tương đối cao, lên tới 25% ở bệnh nhân hồi sức tích cực [18],[29]. Khi MIC > 1 , 5 mg/L , bệnh nhân c ó nguy cơ thất b ại 9 điều trị cao gấp 2,4 lần so với bệnh nhân MIC < 1 , 0 mg/L [34]. Trong trường hợp MIC = 2mg/L là giá trị MIC ở cận trên của giới hạn nhạy cảm, tỷ lệ đạt PK/PD mục tiêu trong quần thể rất thấp.
Với chế độ liều 2g/ngày, tỷ lệ đạt PK/PD mục tiêu dao độ ng từ 0- 15% [29]. Với chế độ liều 3g/ngày, tỷ lệ đạt PK/PD mục tiêu dưới 40% [18],[29]. Để đạt mục tiêu > 80%, chế độ liều cần sử dụng là 4,5g/ngày [18]. Ứng dụng chỉ số PK/PD trong giám sát điều trị vancomycin Trong thực hành lâm sàng, việc đạt được chỉ số PK/PD mục tiêu > 400 có vai trò quyết định đến khả năng thành công trong điều trị.
Tuy nhiên, việc lấy nhiều mẫu máu để tính toán được giá trị AUC0-24 g ây khó khăn trong thực hành. Do nồng độ đáy vancomycin và giá trị AUC0-24 có sự tương quan thuận, tăng nồng độ đáy kéo theo tăng giá trị AUC0-24 [38]. Hầu hết các khuyến cáo giám sát nồng độ vancomycin trong máu đều hướng dẫn giám sát nồng độ đáy vancomycin để đảm bảo hiệu quả điều trị và giảm độc tính trên thận [34],[41].