A nova ferramenta incorpora o ANIMAL DE ESTIMAÇÃO e o CT faz a varredura para medir a eficácia da medicina anti-TB chave

Os peritos acreditam essa tuberculose, ou TB, foram um flagelo para seres humanos por uns 15.000 anos, com a primeira documentação médica da doença que sai da Índia em torno de 1000 B.C.E. Hoje, a Organização Mundial de Saúde relata que a TB é ainda a causa de morte principal no mundo inteiro de um único agente infeccioso, responsável para umas 1,5 milhão fatalidades anualmente. O tratamento preliminar para a TB pelos 50 anos passados permaneceu inalterado e ainda exige pacientes tomar diariamente a drogas múltiplas no mínimo seis meses. Tratamento bem sucedido com estas drogas anti-TB -- tomado oral ou injetado na circulação sanguínea -- depende das medicamentações “encontrar sua maneira” em bolsos das bactérias da TB enterrou profundamente dentro dos pulmões.

Agora, os pesquisadores na medicina de Johns Hopkins e as quatro instituições médicas de colaboração desenvolveram o que dizem são meios novos de melhorar como a TB pode ser tratada. Seu sistema adapta duas tecnologias imagiológicas amplamente utilizadas mais precisamente à trilha, ao longo do tempo, se uma droga anti-TB alcança realmente as áreas onde as bactérias estão aninhadas.

A ferramenta nova da imagem lactente incorpora o tomografia e o tomografia computorizada de emissão de positrão -- sabido geralmente como varreduras do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO e do CT -- para medir não invasora a eficácia do rifampin, uma medicina de anti-TB da chave. Os pesquisadores descrevem uma experimentação usando a ferramenta em pacientes da TB em um 17 de fevereiro de 2020 publicado papel, na medicina da natureza do jornal.

Quando a maioria de pacientes da TB forem tratados com sucesso com os regimes da droga que incluem o rifampin, ainda tomam pelo menos um curso de seis meses para curar a doença. Nós temos agora a evidência que a imagem lactente os pulmões com varreduras do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO e do CT pode ajudar os pesquisadores e os médicos melhor a determinar quanto rifampin está alcançando as bactérias ao longo do tempo, e para usar então os dados para dirigir decisões para mais rápido e uma TB-luta mais eficaz mede como umas doses mais altas da droga.”

Sanjay Jain, M.D., autor superior do papel; professor da pediatria, e ciência do radiologia e a radiológica na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins; e professor da saúde internacional na escola de Johns Hopkins Bloomberg da saúde pública

Uma edição séria do tratamento para pacientes é que os agentes infecciosos da TB, chamados tuberculose de Mycobacterium, se protegem actuando como uma toupeira microbiana, burrowing cavidades do seguro-abrigo nos pulmões. As cavidades são cinzeladas pela mesma actividade da pilha-matança que as bactérias da TB se usam para produzir a pneumonia e suas lesões pulmonaas características (referidas geralmente como “pontos nos pulmões” quando visto em varreduras do CT). Porque o processo igualmente destrói vasos sanguíneos e acumula o tecido da cicatriz na área que cerca uma cavidade, pode ser difícil para as drogas anti-TB que viajam através da circulação sanguínea para alcançar os micróbios aninhados para dentro.

“Até aqui, a única maneira nós soubemos que o rifampin às vezes não alcança as bactérias dentro das cavidades foi examinando parcelas de pulmões resected cirùrgica dos pacientes para quem a terapia anti-TB padrão falhada,” diz Alvaro Ordonez, M.D., um investigador associado na pediatria na medicina de Johns Hopkins e autor principal no papel da medicina da natureza. Além de ser invasoras e difíceis para o paciente, tais avaliações têm dois defeitos principais.

“Segundo que lesões ou cavidades pulmonaas resected, uma pode ver os níveis do rifampin adequados bastante para matar os erros da TB,” ele explica. “Mas resect uma área diferente do pulmão onde a droga não podia alcançar lesões e cavidades e você obterá um resultado muito diferente. Mais importante, a eficácia total do curso do tratamento não pode correctamente ser medida desde que as resseções são tomadas em únicos pontos a tempo e não são de cada lugar onde poderia haver uma infecção.”

Trabalhando com animais ao longo da última década, Jain e seus colegas desenvolveram uma técnica de imagem lactente não invasora chamada 11C-rifampin dinâmico PET/CT para abrir um indicador mais claro na batalha previamente escondida que ocorre entre o micróbio e a medicina nos pulmões. A versão isótopo-etiquetada do rifampin, 11C-rifampin, emite-se uma partícula cobrada -- chamou um positrão -- que permite a droga de ser detectado e seguido por uma varredura do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO.

Nos estudos publicados em 2015 e em 2018, Jain e em outro demonstrou primeiramente nos ratos com TB pulmonaa e então nos coelhos com meningite da TB que 11C-rifampin dinâmico PET/CT poderia com sucesso seguir o movimento da droga etiquetada em lesões e em cavidades, nos pulmões e no cérebro. Em ambos os casos, os dados revelaram que a penetração de 11C-rifampin nos bolsos da TB era consistentemente baixa e podia mudar durante algumas semanas.

Para a experimentação a mais recente, os pesquisadores procurados a primeira vez em como bom a ferramenta dinâmica de 11C-rifampin PET/CT monitorou os níveis de rifampin dados a 12 pacientes humanos com TB nos pulmões. Os participantes eram primeiros dados um microdose injetado de 11C-rifampin que foi seguido pelo ANIMAL DE ESTIMAÇÃO para determinar ao longo do tempo a concentração da droga em lesões TB-contaminadas nos pulmões e em outras áreas durante todo o corpo (secções uninfected dos pulmões, do cérebro, do fígado e do plasma de sangue).

Depois desta imagem lactente, os pacientes foram dados rifampin untagged intravenosa a nível recomendado da dosagem do tratamento. O sangue foi seleccionado dos pacientes em diferentes épocas e os níveis de rifampin foram medidos pela espectrometria em massa. Isto mostrou que a quantidade do microdose de 11C-rifampin poderia exactamente representar o comportamento da dosagem clínica tradicional.

Os dados da varredura do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO revelaram que a quantidade da tomada 11C-rifampin era a mais baixa nas paredes das lesões e das cavidades TB-causadas do pulmão, menos do que meio o que foi visto em tecidos de pulmão uninfected.

“Esta é olho-abertura desde as lesões e as cavidades são os locais conhecidos para ter as populações as maiores das bactérias em pacientes da TB,” Ordonez diz. “Conseqüentemente, o rifampin não está obtendo onde nós o precisamos mais.”

Os pesquisadores usaram os resultados em concentrações da droga nos locais da infecção para prever como aumentar a dose do rifampin pôde encurtar o momento do tratamento para pacientes da TB. Este trabalho -- feito em colaboração com equipes na escola da Universidade de Maryland da farmácia, conduzida por Vijay Ivaturi, o Ph.D., e as ciências da saúde da universidade da tecnologia de Texas centram-se, conduzido pelo Gumbo de Tawanda, M.D. -- sugere isso que aumentam a dose do rifampin a mais altamente, contudo níveis com segurança tolerados poderia reduzir o curso do tratamento na maioria de pacientes da TB de seis meses a quatro meses.

“Isto teria um impacto dramático na luta mundial contra a TB,” Jain diz.

Os pesquisadores dizem que umas experimentações humanas mais adicionais são necessários validar os resultados prometedores deste estudo, e talvez, alargam o uso da técnica de PET-CT além das drogas anti-TB. Por exemplo, os estudos similares estão sendo conduzidos com pacientes que têm as infecções devido ao estafilococo meticilina-resistente - áureo, ou o MRSA, que é tratado frequentemente com um curso a longo prazo do rifampin.

“Nós esperamos que a ferramenta um dia permitirá clínicos de determinar as doses as mais eficazes de drogas específicas em pacientes específicos, para aperfeiçoar mais o tratamento de doenças infecciosas,” Jain diz.

Source:
Journal reference:

Ordonez, A.A., et al. (2020) Dynamic imaging in patients with tuberculosis reveals heterogeneous drug exposures in pulmonary lesions. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-020-0770-2.