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La surconsommation d'antibiotiques responsable d'antibiorésistance est depuis quelques années au cœur de l'actualité des soins de Santé. En effet, de nombreux auteurs ainsi que de nombreuses campagnes de sensibilisation préconisent le juste usage des antibiotiques. L'émergence de bactéries résistantes est devenue une des plus grandes menaces pour la Société. De nombreuses questions se posent quant à une bonne utilisation de l'antibiothérapie. En effet, le Belgique est situé dans le top cinq des plus grands consommateurs d'antibiotiques comparativement aux Pays-Bas qui sont les derniers. Cette situation alarmante nécessite, dès lors, des mesures politiques en vue de réduire cette surconsommation et ainsi lutter contre l'antibiorésistance. Le pharmacien d'officine, spécialiste des médicaments, est le premier conseiller. Face à de l'antibiorésistance, à la surconsommation d'antibiotiques et à la diminution de l'efficacité de certains d'entre eux, ne doit-il pas avoir un rôle plus important dans la lutte contre l'usage abusif des antibiotiques ?De plus, les arrêts de traitement antibiotiques ou les erreurs de médications sont principalement dus à des manques ou à des défauts de formulation tant au niveau de la forme galénique, de la palatabilité que dans les utilisations pédiatriques. Pour faire face à ces problèmes, le pharmacien d'industrie ne devrait-il pas les affronter en vue d'un meilleur suivi de traitement ?Enfin, les antibiotiques encore efficaces à l'heure actuelle sont de plus en plus restreints. Ne serait-il pas grand temps d'investir dans la recherche de nouveaux antibactériens afin d'éviter une pénurie et de se retrouver à l'époque où les antibiotiques n'existaient pas ? Overuse of antibiotics, which cases antibiotic resistance, has been a key topic in the healthcare-related headlines. Many authors and awareness campaigns do indeed recommend using antibiotics cautiously. The emergence of antibiotic-resistant, bacteria became one of the biggest threats to society. Many questions arise as to the goof use of antibiotic therapy. Belgium is actually in the top five of the biggest consumes of antibiotics whereas Netherlands is in last position. Given this alarming situation, political measures are needed to reduce this overuse and to fight against antibiotic resistance. The first person to give advice is the pharmacist. Facing antibiotics resistance, antibiotics overuse and the decreasing effectiveness of some antibiotics, shouldn’t he play a bigger role in the fight against the misuse of antibiotics? Moreover, stoppages of antibiotic treatments and medication errors are mainly due to a lack or defect of formulation at the galenic or palatability levels or when use in pediatrics. Shouldn’t’ the industrial pharmacist face these problematics in order to cope with them and to reach a better follow-up of the treatment? Finally, efficient antibiotics are more and more rare. Isn’t it high time to invest in researches for new antibacterials and this way avoid a shortage and a step back to when antibiotics didn’t’ exist?

Compliance --- Pharmacists --- Child --- Drug Resistance, Bacterial

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Subject: This work summarizes the current theoretical and practical management of community acquired pneumonia.
Methods: A systematic theoretical review of monographies and articles has been performed on MEDLINE, while a practical review consisted in collecting information about 6 cases form the St. Elisabeth hospital in Uccle and two cases from a pharmacy based in Laeken.
Results: Communotary pneumonia is a respiratory infectious disease, out of the hospital acquired. The pathogenesis usually involves Streptococcus pneumoniae. The diagnosis is based on chest radiography, blood samples, microbiological samples, invasive techniques and biomarkers. Spirometric tests reflect the impact of the infection on the pulmonary function. Susceptibility to antibiotics is nationally and internationally defined for Streptococcus pneumoniae by Minimal Inhibitory Concentration below 2mg/L for amoxicillin. A therapeutic choice and pharmacodynamic strategy can be made, based on such values. Current guidelines recommend amoxicillin as first recommended if an atypical pneumonia is suspected. Levofloxacin and moxifluxacin should exclusively be used in case of resistance. Hepta-valents and 23-valents antipneumococcal vaccination are part of the management of pneumonia. The analysis of clinical cases shows a good correlation between clinical practice and theoretical guidelines. The pharmacist informs patients about the importance of complying to theses recommendations to avoid the emergence of bacterial resistance. Pharmacists also help clinical practitioners to rationally and optimally prescribe antibiotics in hospitals.
Conclusions: Practical management undisputedly matches theoretical guidelines. The pharmacist’s activity is dedicated to improving this management. Sujet : Ce mémoire est une mise point théorique et pratique sur la prise en charge de la pneumonie communautaire actuellement.
L’approche théorique a été réalisée sur base d’ouvrages et d’articles trouvés grâce à une recherche systématique sur MEDLINE. L’approche pratique se base sur 6 cas cliniques issus de l’hôpital Sainte-Elisabeth à Uccle et sur 2 cas cliniques officinaux d’une officine à Laeken.
Résultats : La pneumonie communautaire est une pathologie infectieuse respiratoire, contractée en dehors de l’hôpital. L’étiologie principale est le Streptococcus pneumoniae. Le diagnostic se base sur la radiographie thoracique, les analyses sanguines, les examens microbiologiques, les techniques invasives et le dosage de biomarqueurs. Les épreuves fonctionnelles respiratoires permettent d’évaluer le retentissement de la pathologie sur la fonction respiratoire. On considère au niveau national et européen qu’une souche de Streptoccucus pneumoniae est sensible à l’amoxicilline si sa Concentration Minimale Inhibitrice est inférieure à 2mg/l-L. Sur cette base un choix thérapeutique peut se faire et un schéma posologique peut être défini. Les recommandations thérapeutiques indiquent que l’amoxicilline constitue un premier choix et l’associer à l’acide clavulanique permet d’élargir le spectre. Les macrolides sont un traitement alternatif, le cas échéant. Une association néo-macrolides/amoxicilline est recommandée, en cas de suspicion de pneumonie atypique. La levofloxacine et la moxifloxacine sont réservées aux patients présentant des résistances ou des allergies aux β-lactames. La vaccination par un vaccin hepta-valents et 23-valents font partie intégrante de la prise en charge de la pneumonie. Les quelques cas cliniques montrent une bonne concordance entre les prescriptions et les recommandations thérapeutiques actuelles. La pharmacien informe la population sur l’intérêt de respecter ces directives pour éviter le développement des résistances. Son action s’effectue aussi dans le choix des antibiotiques dispensés en hôpital et dans les modalités de les administrer et ce pour optimiser la prise en charge.
Conclusions : La concordance entre la prise en charge pratique et théorique est irréfutable. L’action du pharmacien est orientée pour améliorer

Community-Acquired Infections --- Pneumonia --- Vaccination --- Macrolides --- Amoxicillin

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Staphylococcus aureus is able to survive and multiply in several environments, and, in particular, in acidic media such as abscesses, skin or some intracellular compartments (phagolysosomes). For this reason, it is considered as an intracellular opportunistic bacterium. The intracellular persistence of S. aureus might be determinant for the recurrent character of infections as well as for the difficulty of eradication with antibiotics. Current treatment for staphylococcal infections consists in the administration of a isoxazolylpenicillin resistant to penicillinase (such as oxacilline), in association with an aminoglycoside (gentamicin) in case of severe infections.
In this work, we have compared the activity of oxacillin and gentamicin against extracellular and intracellular (in a model of infected macrophages) form of S. aureus by examining, on the one hand, their pharmacodynamic properties ad, on the other hand, the influence of acidic pH on their activity in both environments.
In broth (cell-free system), pharmacodynamic studies showed that antibiotics display a concentration-dependent bactericidal activity (sigmoidal curve ; static effect at ~ 2x CMI and maximal effect, ~ 4.5 log decrease from the initial inoculum) and that the effect of time is more marked on oxacilline than gentamicin (maximal effect achieved after 24h rather than 6h). The study of the influence of the pH on this activity highlighted that the dose-effect relationship are not modified in their sigmoidal shape upon acidification of the medium, but that the activity of gentamicin decreased at low pH (static effect obtained for concentrations 8x higher when pH decreases of one unit) while that of oxaxillin increases at low pH (static effect obtained for concentrations 2.5x lower when pH decreases of one unit).
In a model on intracellular infection, both antibiotics also showed a concentration-dependent activity, the intensity of which being however reduced (sigmoidal curves; static effect at ~ 3x CMI and maximal effect, ~ 0.8 log decrease from the initial inoculum). A partial neutralization of lysosomal pH by addiction of ammonium chloride increased the intracellular activity of gentamicin in cells incubated with high concentrations of antibiotic. Ammonium chloride also increases the activity of oxacillin, but only when the antibiotic is used at low concentrations.
On these bases, we can conclude that the activity of gentamicin against S. aureus is compromised in acidic environments (including intracellular infections), while the activity of oxacillin is improved by acidity extracellularly, but not intracellularly. The reasons for this divergence need to be explored. In addition, our pharmacodynamic studies show that the activity of both antibiotics can be optimised, whatever the pH of the infected site, by using high concentrations of antibiotic (within the limit of their safety) and, for oxacilline, by prolonging also the time of contact with bacteria Staphylococcus aureus est capable de survivre et de se multiplier dans des environnements divers, et, en particulier, dans les milieux acides., tels que les abcès ou la peau, ou encore certains compartiments intracellulaires (phagolysosomes). A ce titre, il peut être considéré comme une bactérie intracellulaire opportuniste. La persistance intracellulaire de S. aureus pourrait être un facteur déterminant dans la récurrence de certaines infections, mais aussi dans la difficulté d’éradiquer les bactéries à l’aide d’antibiotiques. Le traitement actuel des infections à S. aureus consiste en l’administration d’une isoxazolylpénicilline résistantes aux pénicillinases (oxacilline, par exemple), à laquelle on peut associer un aminoglycoside (gentamicine) en cas d’infections sévères.
Dans le cadre de ce mémoire, nous avons comparé l’activité de l’oxacilline et de la gentamicine vis-à-vis des formes extracellulaires et intracellulaires (modèle de macrophages infectés) de S. aureus, en examinant d’une part leurs propriétés pharmacodynamiques, et d’autre part, l’influence du pH acide sur leur activité dans ces deux environnements.
En milieu extracellulaire, les études pharmacodynamiques montrent que les deux antibiotiques présentent une activité bactéricide concentration-dépendant (courbe d’allure sigmoïde ; effet statique obtenu à environ 2x la CMI ; effet maximal, ~ 4.5 log de réduction par rapport à l’inoculum initial), et que l’effet du temps est plus marqué sur l’activité de l’oxacilline que sur celle de la gentamicine (effet maximal atteint après 24h plutôt que 6h ). L’étude de l’influence du pH sur cette activité a mis en évidence que les relations dose-effet ne sont pas modifiées dans leur allure par une acidification du milieu, mais que le gentamicine est moins active ) pH acide (effet statique obtenu pour une concentration 5 fois plus élevée lorsque le pH baisse d’une unité) tandis que l’oxacilline est plus active à pH acide (effet statique obtenue pour une concentration 2.5 fois plus faible lorsque le pH diminue d’une unité). En milieu intracellulaire, les deux antibiotiques montrent également une activité concentration-dépendante, mais dont l’intensité est réduite (courbes sigmoïdes ; effet statique obtenu à environ 3x la CMI ; effet maximal, ~ 0.8 log de réduction par rapport à l’inoculum initial). Une neutralisation partielle du pH des lysosomes par l’addition de chlorure d’ammonium entraîne une augmentation l’activité intracellulaire de la gentamicine lorsque les cellules sont incubées avec des concentrations élevées en antibiotique. La présence de chlorure d’ammonium augmente également l’activité de l’oxacilline, mais uniquement lorsque celle-ci est utilisée à faible concentration.
Sur ces bases, nous pouvons conclure que l’activité de la gentamicine vis-à-vis de S. aureus est compromise dans des environnements acides (y compris dans des infections intracellulaires). L’activité de l’oxacilline, quant à elle, est améliorée par l’acidité en milieu extracellulaire, mais pas en milieu intracellulaire. Les raisons de cette divergence restent à explorer. Par ailleurs, nos étude pharmacodynamiques démontrent que l’on peut optimiser l’activité des deux antibiotiques, quel que soit le pH du foyer infecté, en utilisant des concentrations élevées en antibiotique (dans la limite de leur sécurité d’emploi), et , pour l’oxacilline, en prolongeant également le temps de contact avec les bactéries

Hydrogen-Ion Concentration --- Staphylococcus aureus --- Anti-Bacterial Agents

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Eucaryotic cells express efflux pumps capable of expelling a wide variety of drugs, among which antibiotics. Previous studies from our laboratory have demonstrated that ciprofloxacin, a fluoroquinolone, is substrate for a MRP transporter in J774 macrophages and that chronic exposure of these cells to ciprofloxacin selects resistant cells that overexpress MRP2 and MRP4.
The aim of this work is to study, in both types of macrophages and in MDCK cells overexpressing selectively various efflux pumps (Pgp, MRP1, MRP2), the potential competition between ciprofloxacin and ampicillin. These two antibiotics share indeed an amphiphilic and a zwitterionic character. Antibiotics are assayed by fluorimetry. Our experiments consist in measurig cellular accumulation of antibiotics at equilibrium, in the presence of known inhibitors of transport and in competition with each other.
Our results show that :
ciprofloxacin accumulation is increased by efflux pumps inhibitors such as probenecid and gemfibrozil, but is not influenced by the presence of ampicillin
ciprofloxacin accumulation is close to zero in resistant macrophages, and decreased in MDCK overexpressing MRP2, suggesting an implication of the latter in the efflux of ciprofloxacin
ampicillin accumulation is decreased in ciprofloxacin-resistant macrophages, but similar in all the MDCK cell types studied, suggesting that it may rather be a potential substrate of MRP4
ampicillin accumulation is increased 2 to 3 fold in the presence of ciprofloxacin. This effect depends on the relative concentrations of both antibiotics; is also observed with moxifloxacin, another fluoroquinolone; is obtained in all the cell types studied, but to a lower extend in ciprofloxacin-resistant macrophages, suggesting that it depends on the ciprofloxacin cellular concentration.
It remains to be tested whether the ciprofloxacin-induced increase in ampicillin accumulation is indeed induced by an efflux transporter inhibition or rather by an ampicillin-ciprofloxacin complex formation, as evidenced by our experiments in vitro Les cellules eucaryotes expriment des pompes à efflux capables d’expulser un grand nombre de médicaments, parmi lesquels les antibiotiques. Les travaux antérieurs au laboratoire ont montré que la ciprofloxacine, une fluoroquinolone, était substrat d’un transporteur MRP dans les macrophages J774 et que l’exposition chronique de ces cellules à la ciprofloxacine sélectionnait des cellules résistantes surexprimant la MRP2 et la MRP4.
Le but de notre travail est, dans les deux types de macrophages et dans des cellules MDCK surexprimant sélectivement diverses pompes à efflux (Pgp, MRP1, MRP2), d’étudier la compétition potentielle entre la ciprofloxacine et l’ampicilline, ces deux antibiotiques présentant en commun un caractère amphiphile et zwittérionique. Les antibiotiques sont dosés par fluorimétrie. Les expériences réalisées consistent à mesurer l'accumulation cellulaire des antibiotiques à l'équilibre, en présence d'inhibiteurs connus des transporteurs et en compétition l'un avec l'autre.
Nos résultats indiquent que :
l’accumulation de la ciprofloxacine est augmentée par des inhibiteurs de pompes à efflux tels que le probénécide et le gemfibrozil, mais n’est pas influencée par la présence d’ampicilline
l'accumulation de la ciprofloxacine est quasi nulle dans les macrophages résistants et réduite dans les MDCK surexprimant la MRP2, suggérant une implication de cette dernière dans l'efflux de la ciprofloxacine
l’accumulation de l’ampicilline est réduite dans les macrophages résistants à la ciprofloxacine, mais similaire dans tous les types de cellules MDCK étudiés, indiquant qu'elle serait plutôt un substrat potentiel de MRP4
l'accumulation de l'ampicilline est augmentée d'un facteur 2-3 en présence de ciprofloxacine. Cet effet dépend des concentrations relatives des deux antibiotiques; il est observé également avec une autre fluoroquinolone, la moxifloxacine; il est obtenu dans tous les types cellulaires étudies, mais en moindre mesure dans les macrophages résistants à la ciprofloxacine, suggérant qu'il dépend de la concentration cellulaire en ciprofloxacine.
Reste à démontrer si l'augmentation d'accumulation de l'ampicilline induite par la ciprofloxacine est bien médiée par une inhibition d'un transporteur d'efflux ou plutôt par la formation de complexes ampicilline-ciprofloxacine, que nous avons mis en évidence in vitro

Ciprofloxacin --- Ampicillin --- Macrophages --- Epithelial Cells - hysiology --- Anti-Bacterial Agents

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ATP-binding cassette (ABC) transporters are a superfamily proteins that are responsible for expelling various out of the cells. They use ATPhydrolisis as energy source. Some ABC transporters play an important role in cellular detoxification because they transport many xenobiotics out of the cells: they are called MDR (Multi Drug Resistance) transporters. The laboratory is interested in antibiotic efflux. Previous work showed that ciprofloxacin, a fluoroquinolones antibiotic, was substrate for Mrp4 in mouse macrophages, while moxifloxacin, an other fluoroquinolone, was not affected by this transporter.
Because the concentration of antibiotic at its site of action determines its efficacy, the aim of this work was to study the effect of efflux transporters on cellular accumulation of antibiotic in mouse macrophages J774. During this work, I examined in particular two antibiotics: piperacillin, aβ- lactam antibiotic, for which the literature suggests it is substrate for human MRP4, and gemifloxacin, a new fluoroquinolone. Accumulation was determined using cellular models available in the laboratory: namely wild type J774 macrophages and two derived cell-lines that over express or under express Mrp4 transporter, and human THP-1 monocytes.
The results obtained with pipéracilline don’t show any role for Mrp4 in the accumulation of the antibiotic, but they suggest the implication of other transporters: like Bcrp1 and/or P-gp. The results also suggest then evolvement of influx transporters in the cellular accumulation of antibiotics.
With gemifloxacin, we showed a large accumulation in mouse macrophages and human monocytes (2 times higher than for moxifloxacine and about 7 times higher than for ciprofloxacin). Our results also suggest that gemifloxacin is an Mrp4 substrate like ciprofloxacin, because its accumulation is reduced in cells what over express Mrp4. Les transporteurs ABC (ATP Binding Cassette) forment une superfamille de protéines transmembranaires impliquées dans l’efflux de différentes molécules en utilisant l’hydrolyse de l’ATP comme source d’énergie. Certains transporteurs ABC sont particulièrement importants pour la détoxification cellulaire car ils effluent un grand nombre de xénobiotiques : ce sont les transporteurs MDR (Multi Drug Resistance). Le laboratoire s’intéresse en particulier à l’efflux des antibiotiques et a démontré que la ciprofloxacine, un antibiotique de la famille des fluoroquinolones, était substrat du transporteur Mrp4 dans des macrophages de souris alors que la moxifloxacine, une autre fluoroquinolone, n’est pas affectée par ce transporteur.
Sachant que la concentration d’un antibiotique au niveau de son site d’action conditionne son efficacité, ce travail de mémoire a pour but de mettre en évidence l’impact des transporteurs d’efflux sur l’accumulation cellulaire des antibiotiques dans les macrophages de souris J774. Au cours de ce mémoire, je me suis particulièrement intéressée à 2 antibiotiques : la pipéracilline, un antibiotique de la famille des β-lactames pour lequel la littérature suggère qu’elle serait substrat de la pompe MRP4 humaine et la gemifloxacine, une nouvelle fluoroquinolone.
Des expériences d’accumulation d’antibiotiques ont été réalisées sur les modèles cellulaires disponibles au laboratoire : les macrophages J774 sauvages et 2 lignées dérivées qui sur expriment ou sous expriment le transporteur Mrp4, ainsi que sur une lignée de monocytes humains.
Les résultats obtenus concernant la pipéracilline ne permettent pas de mettre en évidence une influence de la pompe Mrp4 de souris sur l’accumulation de cet antibiotique mais suggèrent l’implication d’autres transporteurs : Bcrp1 et/ou P-gp. Les résultats suggèrent également une implication des transporteurs d’influx dans l’accumulation cellulaire de la pipéracilline.
Concernant la gemifloxacine, nous montrons une accumulation importante dans les macrophages de souris et dans les monocytes humains ; 2 fois plus élevée que pour la moxifloxacine et environ 7 fois plus élevée que pour la ciprofloxacine. Nos résultats suggèrent cependant que la gemifloxacine soit substrat de la pompe Prp4 comme la ciproxacine , car son accumulation est réduite dans les cellules qui sur expriment Mrp4

ATP-Binding Cassette Transporters --- Drug Resistance, Multiple --- Macrophages --- ABCC4 protein, mouse --- gemifloxacin --- Piperacillin --- ABCC4 protein, human