Biofilm som tredje kompartment med særlig antibiotika farmakokinetik og farmakodynamiAf Bao Ngoc Thuy Cao, reservelæge på Rigshospitalet. Forskningsprojektet udføres på Mikrobiologisk afdeling på Rigshospitalet samt Afdelingerne for Experimentel Medicin (”Dyreafdelingen”) på Københavns Universitet. Bao Ngoc Thuy Cao har modtaget 154.915,41 kr. i støtte til forberedelse af sit Ph.d.-forskningsprojekt.

Projektbeskrivelse:
Biofilm er organisering af bakterier eller svampe i en selvproduceret matrix. Biofilm kan medføre kroniske, svært behandlelige infektioner, som det f.eks. ses ved cystisk fibrose. Ved behandlingen af infektioner med antibiotika er sammenhængen mellem omsætningen af lægemidlet (farmakokinetikken (PK)) og lægemidlets effekt (farmakodynamikken (PD)) afgørende for korrekt dosering og optimal effekt.

Ved biofilminfektioner er dette område ikke belyst tilstrækkeligt. Blodbanen betragtes som første kompartment og det inficerede væv som andet kompartment. Med biofilminfektionens opbygning med egen matrix har vi foreslået, at denne kan betragtes som et selvstændigt tredje kompartment med egen farmakokinetik og -dynamik. Med udgangspunkt i vores etablerede biofilmmodel med og uden indlejrede P. aeruginosa ønskes biofilm undersøgt i laboratoriet og overføres desuden til vores dyremodel.

I vores første publikation har vi benyttet modellen til at undersøge PK/PD af tobramycin og vist, at biofilminfektioner opfører sig som et adskilt kompartment med afgørende indflydelse på den antibiotiske behandling af disse infektioner. I den anden publikation blev der udført beregninger, der viste, at effekten på omsætningen af antibiotika i biofilm var klinisk betydende og formentlig skyldes en binding af antibiotika til matrix. Fremadrettet ønsker vi at undersøge PK/PD forhold af andre anti-Pseudomonas antibiotikagrupper og yderligere undersøge, hvilke forhold der kan fremme behandlingen af biofilm.

Styrken ved vores model er muligheden for samtidige undersøgelser af PK og PD, hvilket er unikt. Derudover er forsøgene designet, så den humane fysiologi er simuleret bedst muligt. Vi er bevidste om, at en kunstig model aldrig kan blive et komplet billede af den kliniske virkelighed, men det vil være et kvalificeret bud og en vigtig tilnærmelse. Resultaterne af vores arbejde vil forhåbentligt skabe en bedre forståelse for den øgede antibiotikatolerance i biofilm, afsløre nye behandlingsmuligheder og optimere behandlingen af biofilm.