Basic Principle of
Chemotherapy of Infection
Pawitra Pulbutr
M.Sc. In Pharm (Pharmacology)
วัตถุประสงค์










อธิบายปัจจัยในการพิจารณาเลือกใช้ยา Antimicrobial
เข้าใจการใช้ยาแบบ Empirical therapy และ Antimicrobial therapy of
infections with known origin
เข้าใจการหลักการในการวัด susceptibility test
อธิบายที่มาและความหมายของ MIC, MBC
อธิบายความหมายและความแตกต่างของ bactericidal และ bacteriostatic ได้
อธิบายความหมายและความแตกต่างของ Concentration dependent killing และ
Time dependent killing
อธิบายความหมายและความสาคัญของ PAE
อธิบายปัจจัยทางเภสัชจลนศาสตร์ท่มี ีผลต่อการเลือกใช้ยา Antimicrobial
อธิบายกลไกการเกิด synergism และ antagonism
อธิบายความหมายและกลไกการดื้อยาของเชื้อทัง้ environmentally mediated
resistance และ microorganism mediated resistance ของยาต้าน
แบคทีเรียแต่ละกลุ่มได้
What is Chemotherapy ?
• Use of chemicals (agents) to eradication
cells
• Chemotherapy of infection
• use of chemical antimicrobial or
antibiotics to eradicate infective
pathogens
• Cancer chemotherapy
• use of chemical agents to eradicate
cancer cells
Antibiotics ยาปฏิชีวนะ
• Microorganism origin
• Antimicrobial activity
Antimicrobial ยาต้านจุลชีพ
• Chemicals or Antibiotics
• Antimicrobial activity
Factor affecting chemotherapy of
infection
Host
factor
Organism
factor
Pharmacological
factor
• type/ strain
• physiology
• pharmacodynamics
• susceptibility
• allergy
• pharmacokinetics
• resistance
• age
• toxicity/ ADRs
• pregnancy
• drug interaction
• infective site
• immune status
• previous antimicrobial
• concomitant drugs
Chemotherapy of infection
• Empirical antimicrobial therapy
• Unknown type of infective pathogens
• Unknown susceptibility
• Antimicrobial therapy of infection with
known origin
• Known type of infective pathogens/
susceptibility
• Choose the right drug for right
pathogen >>> Ideal
Antimicrobial agents with known etiology
• known infective pathogens & susceptibility
• Use the right drug … Narrow spectrum
Susceptibility testing
• In vitro test
• Minimum inhibitory concentration (MIC)
• ความเข้มข้นของยาตา่ ที่สดุ ที่สามารถยับยัง้ การเจริญของเชื้อ
• Minimum bactericidal concentration (MBC)
• ความเข้มข้นของยาตา่ ที่สดุ ที่สามารถฆ่าเชื้อได้
Antimicrobial pharmacodynamics
Bacteriostatic VS Bactericidal
• Bacteriostatic
• inhibit bacteria growth
• MBC >>>>> MIC
Protein
synthesis
inhibitor
• Bactericidal
• kill bacteria
• MBC > MIC
Depends on …
• mechanism of action
• type/ strain of infective pathogen
Cell wall
synthesis
inhibitor
Concentration dependent killing
VS
Time dependent killing
Concentration dependent killing
• ความสามารถในการฆ่าเชื้อขึ้นกับความเข้มข้นของยา
• higher peak conc….higher killing action
• Aminoglycosides
• Quinolones
Time dependent killing
• ความสามารถในการฆ่าเชื้อขึ้นกับระยะเวลาที่เชื้อสัมผัสกับยา ณ ความเข้มข้นของยาที่สูงกว่า
MIC
• killing depends on… Time above MIC
• Saturation of action on target
• Beta lactam antibiotics
• Vancomycin
Post antibiotic effect (PAE)
• ความสามารถในการยับยัง้ การเจริญของเชื้อหลังจากไม่ได้สมั ผัสกับยาแล้ว (ชัว่ โมง)
• PAE = T – C
• T = Time for bacteria to increase 10
times after drug remove
• C = Time for bacteria to increase 10 times
without drug
How PAE happen ??
• May be …persistent binding of drug on
binding site … time for new enzyme
synthesis
Combination of antimicrobial therapy
**Rationale for combination**
• Broader spectrum for empirical
therapy in serious illness
• Polymicrobial infection
• Decrease drug resistance
• Decrease dose related toxicity
• Synergism
Environmentally mediated
VS
Microorganism mediated resistance
• Environmentally… Due to physical/
chemical of environment
• Microorganism …. Due to intrinsic
factor in microorganism
Common pathway for
antimicrobial resistance
• Enzymatic degradation
• Decreased uptake or accumulation
• Altered antimicrobial target
Beta-lactam resistance
• Beta-lactamase enzyme production
• Staphylococci, Enterococci, Enterobacteriaceae,
P. aeruginosa, H. influenzae, N. gonorrhea
• different spectrum of activity *** Ambler class …
• development of beta-lactamase resistant drug
• PBPs affinity alteration
• Methicillin resistant S. aureus (MRSA)
• Decreased uptake
• decrease no. of porin … imipenem resistant in P.
aeruginosa
Bacterial resistance
Survival of the fittest
Inappropriate use of anti-infective agents
• Emergence of new resistant gene
• Spread of resistant gene to new bacteria
• Mutation of gene into more resistant gene
• Spread of rarely found intrinsic resistant
bacteria
Chemotherapy of infection
• Antibacterial drugs
• Cell wall synthesis inhibitors
• Protein synthesis inhibitors
• Folate synthesis / usage inhibitors
• DNA gyrase inhibitors
• Cell membrane disturbance >>> lipopeptides
• Antiviral drugs
• Antifungal drugs
• Antimycobacterial drugs
• Antiparasitic drugs
• Antimalarial drugs
• Antiamebic drugs
• Anthelmintics