Abstract

Melioidosis en kwade droes worden respectievelijk veroorzaakt door de nauw verwante soorten Burkholderia pseudomallei en Burkholderia mallei. Terwijl melioidosis een belangrijke oorzaak is van morbiditeit in Zuid-Oost Azië, is kwade droes uiterst zeldzaam. De doeltreffendheid van ciprofloxacine en doxycycline werd beoordeeld tegen een stam van B. pseudomallei en een stam van B. mallei die in vitro gevoelig waren voor beide antimicrobiële middelen. Porton-rundmuizen en Syrische hamsters kregen tweemaal daags 40 mg/kg doxycycline of ciprofloxacine toegediend via sc-injectie volgens een van de volgende drie schema’s: een dosis die 48 uur voor de challenge begint en 5 dagen na de challenge wordt toegediend; een behandeling van 5 dagen die onmiddellijk na de challenge begint; een behandeling van 5 dagen die 24 uur na de challenge begint. Muizen werden ip uitgedaagd met B. pseudomallei 4845 en hamsters werden ip uitgedaagd met B. mallei 23344. De antimicrobiële werkzaamheid werd bepaald door de verschuiving in de mediane letale dosis (MLD). Ciprofloxacine-profylaxe en onmiddellijke therapie verhoogden beide de MLD van B. pseudomallei tot 4 × 106 kve van 19 kve bij onbehandelde dieren, maar therapeutische ciprofloxacine verhoogde de MLD slechts tot 180 kve. De resultaten voor doxycycline waren vergelijkbaar. Ciprofloxacineprofylaxe verhoogde de MLD van B. mallei 23344 tot 4,6 × 105 kve vergeleken met 4 kve bij onbehandelde controles. Onmiddellijke therapie verhoogde de MLD tot 7,0 × 104 kve en therapie verhoogde de MLD tot 1,6 × 103 kve. Alle behandelingen met doxycycline beschermden hamsters tegen aanvallen tot 2 × 107 kve. Ondanks het gebruik van een vatbare stam van B. pseudomallei, was geen van beide antimicrobiële middelen effectief bij therapeutisch gebruik. Tijdige toediening van een van beide antimicrobiële middelen was echter effectief in het voorkomen van symptomatische infectie. Doxycycline was de superieure van de twee antimicrobiële middelen tegen experimentele kwade droes, hoewel recidief optrad bij behandelde dieren ongeveer 4-5 weken na de challenge.

Inleiding

Melioidosis en kwade droes worden veroorzaakt door de nauw verwante soorten Burkholderia pseudomallei en Burkholderia mallei. Terwijl melioidosis een belangrijke oorzaak is van sterfte en ziekte in Zuidoost-Azië, Noord-Australië en het Indische subcontinent, is kwade droes uiterst zeldzaam en over het algemeen beperkt tot paardenziekte in sommige delen van het Midden-Oosten, Azië en Zuid-Amerika.1,2

Als gevolg daarvan zijn de antimicrobiële gevoeligheden van B. pseudomallei nauwkeurig onderzocht3-5 en is de antimicrobiële therapie van melioidosis goed ingeburgerd.5,6 Het gebruik van fluoroquinolonen voor de behandeling van melioidosis is over het algemeen uitgesloten vanwege de hoge in vitro MIC’s voor sommige stammen van B. pseudomallei, die hoger zijn dan de waarden die in serum kunnen worden bereikt.4,5 Ciprofloxacine, alleen of in combinatie, is ondanks deze contra-indicatie gebruikt bij de behandeling van melioidosis7,8 omdat ciprofloxacine kan doordringen tot de fagocyterende cellen waar B. pseudomallei zich bevindt, en daar concentraties kan bereiken die 4-12 maal zo hoog zijn als de extracellulaire concentratie.9,10 Met serumconcentraties van 2-3 mg/l die met de standaard orale toediening kunnen worden bereikt, zouden dus theoretisch intracellulaire concentraties tot 20 mg/l moeten kunnen worden bereikt.11 Bovendien kunnen serumconcentraties van 9 mg/l worden bereikt met een infuus, zij het voor korte perioden.11 Een tweede overweging is dat fluoroquinolonen misschien nuttig kunnen zijn voor onmiddellijke therapie of als profylaxe voor personen van wie bekend is dat zij zijn blootgesteld aan melioidosis of een hoog risico daarop lopen, met name omdat er momenteel geen middelen voor immunoprofylaxe bestaan.

De schaarste aan kwade droes in de tweede helft van deze eeuw betekent dat er weinig kennis is van de antimicrobiële gevoeligheid van B. mallei, in het bijzonder voor moderne antimicrobiële middelen, met de weinige referenties in recente microbiologische literatuur voornamelijk uit Russische bronnen.12-18 Evenzo is de werkzaamheid in vivo van moderne antimicrobiële stoffen niet goed bekend. Recente studies suggereren dat de gevoeligheid van B. mallei voor ciprofloxacine vergelijkbaar is met die van B. pseudomallei in vitro.19 Bovendien lijken B. pseudomallei en B. mallei sterk op elkaar wat betreft hun antigeniciteit, biochemie en, zeer waarschijnlijk, in hun pathogeniciteit, met name wat betreft intracellulaire overleving.20 De argumenten die pleiten voor het gebruik van ciprofloxacine voor melioidosis zouden dus ook gelden voor kwade droes, maar tegelijkertijd moet ook rekening worden gehouden met de slechte resultaten ervan in klinische studies.

Doxycycline wordt alleen gebruikt bij de behandeling van gelokaliseerde melioidosis, en in combinatie met andere antimicrobiële stoffen5 bij systemische ziekte, en kan dus enig nut hebben als profylactische of onmiddellijke behandeling van melioidosis. Bovendien kan het net als ciprofloxacine intracellulair doordringen en is het werkzaam tegen een grote verscheidenheid van intracellulaire ziekteverwekkers.21 In eerdere experimenten toonde doxycycline een goede in vitro activiteit tegen B. mallei.19

De werkzaamheid van ciprofloxacine en doxycycline profylaxe en onmiddellijke therapie werd gemeten tegen experimentele melioidosis in een muizenmodel en experimentele kwade droes in een hamstermodel.

Materialen en methoden

Challengestammen, opslag en kweek

Beide organismen zijn door het Advisory Committee on Dangerous Pathogens (ACDP) geclassificeerd als categorie 3 pathogenen, dus alle bacteriologische procedures werden uitgevoerd in veiligheidskabinetten van klasse 3 die voldoen aan BS5726.

B. pseudomallei NCTC 4845 en B. mallei ATCC 23344 werden gebruikt als de challenge stammen voor melioidosis en kwade droes, respectievelijk. Beide soorten werden bewaard bij -80°C op een ‘Protect’ kraalbewaarsysteem (TSC Ltd, Heywood, Lancashire, UK) tot ze nodig waren. Challenge-culturen en tellingen werden gekweekt op nutriëntenagar of nutriëntenbouillon en in vitro werden antimicrobiële gevoeligheidsstudies uitgevoerd met Mueller-Hinton-bouillon.

Antimicrobiële bereiding

Voor de in vitro-experimenten werden doxycycline (Sigma, Poole, UK) en ciprofloxacine (Bayer, Newbury, UK) poeders opgelost in gedeïoniseerd water om stockoplossingen van 10 mg/l te bekomen. Oplossingen voor toediening werden elke dag vers bereid door doxycycline poeder op te lossen in fosfaatgebufferde zoutoplossing en Ciproxin tabletten (Bayer) in gedeïoniseerd water, waarna de oplossingen werden gefilterd.

In vitro antimicrobiële gevoeligheidstests

Bacteriën werden gerecupereerd door vijf tot zes ‘Protect’-parels in Mueller-Hinton bouillon (Oxoid, Basingstoke, UK) te plaatsen, en de culturen statisch te incuberen bij 37°C gedurende 24 uur voor B. pseudomallei en 48 uur voor B. mallei. Er werd een microtiterplaatverdunningsmethode overeenkomstig de NCCLS-richtsnoeren gebruikt.22 Kort gezegd werden vooraf 96-well microtiterplaten met elk antimicrobieel middel in een verdunning van 0,063 mg/l tot 64 mg/l bereid en bij -20°C bewaard. Een inoculum van ongeveer 5 × 105 kve/ml (bepaald met McFarland standaard 5) in 100 μl werd gemaakt van nacht- of 48-uursculturen in Mueller-Hinton bouillon en werd toegevoegd aan alle putjes. De platen werden gedurende 18-20 uur geïncubeerd bij 37°C. Wegens de trage groei van B. mallei was het noodzakelijk de platen gedurende 36 uur te incuberen alvorens de MIC af te lezen.

Escherichia coli ATCC 25922 en Staphylococcus aureus ATCC 29213 (NCIMB, Aberdeen, UK) werden als kwaliteitscontrolestandaarden gebruikt.

Diermodellen

Alle dierstudies werden uitgevoerd in overeenstemming met de Wetenschappelijke Procedures (Dieren) 1986 en de Codes of Practice for the Housing and Care of Animals used in Scientific Procedures, 1989.

Vrouwelijke Porton-outbred muizen (intern gefokt) en Syrische hamsters Lakeview stam (Charles River, Margate, UK) werden gebruikt voor experimentele melioidosis en kwade droes, respectievelijk. Muizen werden gehouden in kooien van vijf dieren, en hamsters in paren in een isolator met stijve wand die voldeed aan BS5726. Ze werden onderworpen aan een 12 uur licht-12 uur donker-cyclus en hadden vrije toegang tot voedsel en water. Zowel de muizen als de hamsters kregen commercieel knaagdiervoer, de hamsters kregen bovendien eenmaal per week een supplement van zonnebloempitten.

In eerdere studies hebben de nitril rubberen handschoenen die samen met het half-suit werden gedragen, voldoende bescherming geboden tegen toevallige beten van muizen tijdens het houden en de procedures. Hoewel de Lakeview stam van de Syrische hamster bekend staat om zijn volgzaamheid, werden industriële prikbestendige Kevlar handschoenen gedragen over de nitril rubberen handschoenen als voorzorgsmaatregel bij het hanteren van besmette hamsters.

Antimicrobiële toediening

Beide antimicrobiële middelen werden gebruikt in een dosis van 40 mg/kg lichaamsgewicht, tweemaal daags gegeven met een interval van 12 uur door sc injectie in 0,1 ml bij muizen en in 0.2 ml bij hamsters volgens een van de volgende drie regimes: een profylaxeregime, waarbij de antimicrobiële stoffen 48 uur vóór de challenge werden toegediend en gedurende 5 dagen na de challenge werden gecontinueerd; een onmiddellijke of onderdrukkende therapie met antimicrobiële stoffen die onmiddellijk na de challenge werden toegediend en gedurende 5 dagen werden gecontinueerd; en een therapeutisch regime bestaande uit een 5-daagse kuur van antimicrobiële stoffen die 24 uur na de challenge begon.

Twee andere groepen muizen die werden uitgedaagd met B. pseudomallei kregen de profylaxe zoals beschreven, behalve dat de antibiotica werden gecontinueerd gedurende 10 dagen na de uitdaging.

Dier challenge en virulentie schatting

De virulentie van elke ziekteverwekker werd bepaald door het meten van de mediane letale dosis (MLD), gedefinieerd als de dosis die nodig is om 50% van een kleine populatie dieren (25-30) te doden, berekend volgens de methode van Reed & Muench.23 De antimicrobiële werkzaamheid werd gemeten door de MLD van behandelde dieren te vergelijken met de MLD bij onbehandelde controles.

Challengeculturen van B. pseudomallei en B. mallei werden bereid door de juiste ‘Protect’-korrels in nutriëntenbouillon terug te brengen en respectievelijk 24 uur en 48 uur te incuberen.

Muizen, in groepen van vijf, werden uitgedaagd met 0.1 mL seriële verdunningen van de B. pseudomallei suspensie door ip injectie en werden gedurende 35 dagen na de uitdaging geobserveerd. Hamsters, in groepen van vier, werden uitgedaagd met 0.2 mL seriële verdunningen van B. mallei suspensie via de ip-route en werden geobserveerd gedurende 23 dagen na de challenge. Acht hamsters die onmiddellijk werden behandeld met doxycycline en acht hamsters die de 24 uursbehandeling met doxycycline kregen, werden gedurende 5 weken na de challenge gehouden voor verdere studies. In beide diermodellen werden de profylaxe groepen ongeveer halverwege tussen de antimicrobiële doses uitgedaagd.

Nadat de tekenen en symptomen van elk van de infecties waren gekarakteriseerd, werden humane eindpunten waargenomen waar dat mogelijk was. Autopsies werden uitgevoerd in de isolator. De organen werden doorgesneden en uitgesmeerd op nutriënt agar, dat gedurende 24 uur of 48 uur bij 37°C werd geïncubeerd voor respectievelijk B. pseudomallei en B. mallei. Identificatie van kolonies groeiend op de platen werd bevestigd door polymerase kettingreactie (PCR).

PCR

Enkele kolonies werden geplukt in 200 pi gedeïoniseerd water en gekookt gedurende 5 min. DNA werd geamplificeerd met oligonucleotide primers die complementair zijn aan de 16S rRNA-coderende genen van B. pseudomallei en B. mallei. De PCR amplificatie werd uitgevoerd door 18 μl van het volgende mengsel toe te voegen: 1 × PCR buffer (Boehringer-Mannheim, Mannheim, Duitsland); 0.2 mM PCR-nucleotidemix (Boehringer-Mannheim), 180 ng van zowel 3′- als 5′-oligonucleotideprimers, 5% (v/v) dimethylsulfoxide (DMSO) en 0,5 U Taq-polymerase (Boehringer-Mannheim) toe te voegen aan 2 μL van de koloniesuspensie. De amplificatie werd uitgevoerd in een thermische cycler van Perkin-Elmer (Perkin-Elmer Cetus, Warrington, UK) onder de volgende omstandigheden: 30 cycli van 95°C gedurende 30 s, 50°C gedurende 1 min en 72°C gedurende 1 min, gevolgd door 10 min verlengingstijd bij 72°C. De PCR-producten werden geanalyseerd met agarosegel-elektroforese en de productband werd gevisualiseerd met ethidiumbromidekleuring op een 2% TAE-gel (40 mM Tris-acetaat, 1 mM EDTA).

Resultaten

In vitro gevoeligheid

Zowel B. pseudomallei 4845 als B. mallei 23344 waren in vitro gevoelig of matig gevoelig voor ciprofloxacine en doxycycline, waarbij B. pseudomallei werd geremd door 2.0 mg/L ciprofloxacine en 1,0 mg/L doxycycline, en B. mallei geremd door 1,0 mg/L ciprofloxacine en 0,25 mg/L doxycycline.

In vivo gevoeligheid van B. pseudomallei

Controle muizen werden intraperitoneaal uitgedaagd met een serie log verdunningen variërend van 0.3 kve tot 2.9 × 103 kve B. pseudomallei, wat resulteerde in een verspreide en snel dodelijke infectie. De dieren werden binnen 24-48 uur na de uitdaging ziek, wat werd aangegeven door niet-specifieke symptomen zoals piloerectie, waarbij de dieren die de hogere concentraties B. pseudomallei toegediend kregen binnen 96 uur na de uitdaging bezweken. Bij autopsie werden weinig grove veranderingen gevonden, hoewel bacteriën konden worden geïsoleerd uit lever, milt, longen en bloed. Bij dieren die later bezweken was er een duidelijke splenomegalie en soms ook hepatomegalie. Er ontstonden talrijke kleine abcessen in de milt en de pancreas, en minder vaak in de lever. De MLD daalde tot 111 kve binnen 7 dagen na de challenge, en daalde verder in de loop van 3 weken tot een uiteindelijke MLD van 20 kve (Figuren 1 en 2). Autopsie van overlevende dieren toonde geen grove veranderingen en de organen waren vrij van B. pseudomallei.

Behandelde muizen werden uitgedaagd met een reeks log-verdunningen variërend van 180 kve tot 1,8 × 107 kve B. pseudomallei. Er was weinig verschil tussen de werkzaamheid van de twee antimicrobiële middelen. Profylactisch of onmiddellijk gebruik van een van beide middelen bood bescherming tegen 1 × 107 kve bacteriën terwijl het antimicrobieel middel werd toegediend. Enkele dieren hervielen in de loop van 5 weken, het meest dramatisch in de doxycycline-profylaxe groep, tussen 11 en 21 dagen na de uitdaging. Aan het einde van het experiment waren de MLDs echter aanzienlijk hoger dan bij de controles, variërend tussen 1,4 × 106 kve en 4,6 × 106 kve (Figuren 1 en 2). Bij autopsie van de overlevenden werd bij een minderheid van de dieren splenomegalie vastgesteld, hoewel niet in de mate die bij de controles werd waargenomen, en in sommige gevallen waren abcessen aanwezig. B. pseudomallei kon worden geïsoleerd uit de organen van sommige dieren, ook van die zonder duidelijke grove veranderingen.

Het therapeutisch gebruik van een van beide antimicrobiële middelen vertraagde het beloop van de infectie, maar bood gedurende 5 weken minimale bescherming met een uiteindelijke MLD voor ciprofloxacine van 180 kve en voor doxycycline van 640 kve (Figuren 1 en 2).

In vivo gevoeligheid van B. mallei

Hamsters werden intraperitoneaal uitgedaagd met een reeks logverdunningen variërend van 0,3 kve tot 2,9 × 107 kve B. mallei. De infectie verliep zeer snel en werd gekenmerkt door duidelijke symptomen. Binnen 24-48 uur werden de dieren bedaard en minder actief. Het eerste teken van de ziekte was de productie van een waterige afscheiding uit de ogen, die purulent werd. Latere tekenen waren zwelling van de ledematen en voelbare crepitus van het borstvlies. Alle sterfgevallen/humane eindpunten traden binnen 7 dagen na infectie op (figuur 3). Autopsie onthulde weinig veranderingen, met splenomegalie als het dominante kenmerk, soms met abcessen in zowel de milt als de pancreas.

Profylactische ciprofloxacine en onmiddellijke behandeling met ciprofloxacine beschermden de dieren tegen uitdagingen tot 2,9 × 107 kve gedurende 18 dagen, gevolgd door een plotselinge terugval resulterend in de MLDs gedaald tot 4,6 × 105 kve en 7 × 104 kve, respectievelijk, aan het einde van het experiment (figuur 3). Autopsie van de sterfgevallen toonde een vergrote milt met één of twee grote abcessen. Autopsie van overlevende dieren toonde over het algemeen splenomegalie met een incidenteel abces waaruit B. mallei kon worden geïsoleerd.

Toen met de behandeling met ciprofloxacine werd begonnen, vertoonden acht dieren die de hoogste uitdagingen kregen, tekenen van de ziekte. Twee dieren verslechterden ondanks behandeling, drie dieren bleven stabiel zonder verdere verslechtering maar zonder duidelijke verbetering en drie dieren verbeterden. Met uitzondering van de twee eerste gevallen overleefden de dieren gedurende 11 dagen een challenge tot 2,9 × 107 kve. Relapses traden tussen 11 en 18 dagen op bij de dieren die zich met symptomatische ziekte hadden gepresenteerd. Relapses in de lagere challenge groepen traden op vanaf 18 dagen tot het einde van het experiment en de uiteindelijke MLD op 23 dagen post-challenge was 1.6 × 103 kve (figuur 3). Autopsiebevindingen van sterfgevallen en overlevende dieren waren identiek aan die van de andere regimes.

Alle regimes van doxycycline beschermden hamsters tegen uitdagingen tot 2,9 × 107 kve zonder waargenomen recidieven gedurende de 23 dagen experimentele periode, inclusief de verbetering van acht symptomatische hamsters in de therapeutische groep. Autopsie van overlevende dieren toonde splenomegalie bij sommige dieren, hoewel er geen B. mallei werd teruggevonden.

Relapse trad echter wel op bij de dieren die werden behouden, waarbij de ziekte terugkwam bij vier van de acht hamsters die onmiddellijk therapie kregen en bij één van de dieren die 28-31 dagen na de challenge de therapeutische kuur kregen. Autopsies toonden talrijke abcessen in de milt, lever en pancreas waaruit B. mallei werd geïsoleerd.

Discussie

Zowel B. pseudomallei als B. mallei die intraperitoneaal werden toegediend veroorzaakten een snel invasieve en dodelijke infectie in hun respectievelijke diermodellen die de fulminante systemische infectie reproduceerden die vergelijkbaar is met die welke optreedt in menselijke melioidosis en kwade droes. Melioidosis en kwade droes hebben echter andere klinische presentaties, waaronder een chronische abcesinfectie of een rustige infectie die verscheidene jaren kan duren vooraleer ze symptomatisch wordt.2,24,25 De hier beschreven diermodellen kunnen gemanipuleerd worden om chronische infecties te reproduceren. Bij experimentele melioidosis kan bij sommige dieren een chronische abcesinfectie bij muizen optreden na een subcutane challenge of door verschillende muizenstammen te gebruiken zoals C57B6 inteelt of Swiss-Webster outbreds (ongepubliceerde gegevens). B. mallei infectie in Balb/C, C57B6 en Swiss-Webster outbred muizen leidt tot een chronische, niet-letale ziekte en een chronische, fatale ziekte met een hoge MLD in Porton outbred muizen (ongepubliceerde gegevens). In deze experimenten was het acute model van belang, dat aantoonbaar het “slechtere geval” van infectie vertegenwoordigt, dat, indien voorkomen door ciprofloxacine of doxycycline, ook het ontstaan van chronische ziekte kan tegengaan. Bovendien presenteren veel gevallen van melioidosis zich als acute ziekte, hoewel het onduidelijk kan zijn of de infectie recent is of een acute ‘crisis’ vertegenwoordigt bij patiënten die gedurende een lange periode subklinische infecties kunnen hebben gehad.

Een interessant kenmerk van de ziekte in de diermodellen was de betrokkenheid van de alvleesklier als plaats van abcessen, vooral merkbaar in het hamstermodel. Zowel van B. pseudomallei als van B. cepacia is bekend dat zij zich binden aan insuline26 , hetgeen erop kan wijzen dat zij in staat zijn zich te binden aan insulinereceptoren, hetgeen de betrokkenheid van de pancreas zou verklaren. Bovendien is diabetes mellitus een vaak voorkomende predisponerende factor bij ziekte bij de mens, hoewel het in sommige gevallen van chronische ziekte niet duidelijk is of B. pseudomallei de diabetes veroorzaakt, dan wel onderliggende diabetes tot symptomatische ziekte leidt. Pancreas ziekte bij menselijke melioidosis is echter zeldzaam5 en de betekenis bij kwade droes is niet bekend.

Ciprofloxacine en doxycycline zijn naar verluidt inferieur aan andere antimicrobiële middelen alleen, of in combinatie, bij de behandeling van melioidosis bij de mens en worden geassocieerd met hoge recidiefpercentages.7,8 De klinische bevindingen werden weerspiegeld door de resultaten die werden waargenomen in de therapiegroepen in deze studies, zelfs wanneer de experimentele stam gevoelig of matig gevoelig was voor elk antimicrobieel middel en de serum- en weefselspiegels van het antimicrobiële middel hoger waren dan de in-vitro-MIC. De MIC van ciprofloxacine tegen B. pseudomallei 4845 was typerend voor 50% van de stammen van B. pseudomallei die in een breder onderzoek in ons laboratorium19 zijn getest, maar laag in vergelijking met andere studies.3,4 De MIC van doxycycline was de hoogst gemeten voor alle stammen van B. pseudomallei die in ons laboratorium19 zijn getest, maar ook hier laag in vergelijking met andere studies.5 Profylactisch gebruik en onmiddellijke behandeling na blootstelling met ciprofloxacine of doxycycline boden een goede bescherming, hoewel de mogelijkheid van profylaxe of onmiddellijke behandeling in klinische gevallen beperkt zou blijven tot situaties zoals laboratoriumongevallen of onmiddellijke therapie uit voorzorg na traumatisch letsel in endemische gebieden. De experimenten toonden aan dat de “window of opportunity”, d.w.z. de tijd tussen blootstelling aan de ziekteverwekker en succesvolle preventie van infectie met antimicrobiële middelen minder dan 24 uur na de challenge bedroeg.

Een aantal recidieven kwam voor bij de profylactische en de onmiddellijke therapiegroep, wat aan een aantal factoren kon worden toegeschreven; in de eerste plaats aan het feit dat de duur van de antimicrobiële toediening kort was, hoewel klinisch het regime zou worden verlengd indien profylaxe zou worden gebruikt. De vergelijkende farmacokinetiek van elk antimicrobieel middel ten opzichte van de in vitro MIC, en het vermogen van de bacteriën om zich te vestigen op geprivilegieerde intracellulaire plaatsen die ontoegankelijk kunnen zijn voor de antimicrobiële middelen, zouden ook van belang zijn.

Het verlengen van de toediening van doxycycline tot 10 dagen na de uitdaging voorkwam terugval (sterfgevallen traden nog steeds op tijdens de toedieningsperiode), maar het verlengen van de toediening van ciprofloxacine verhoogde het aantal terugvallen. De farmacokinetiek van doxycycline was superieur met betrekking tot het uitroeien van B. pseudomallei in vergelijking met ciprofloxacine. Doxycycline bereikte een piek serumconcentratie van 3,7 mg/L, en de serumconcentratie overschreed de MIC gedurende 24 uur na toediening. De piekconcentratie in de milt was 4,1 mg/kg met niveaus hoger dan 1 mg/kg gedurende 9 uur. De piekconcentratie in het serum van ciprofloxacine was 2,9 mg/L met overschrijding van de MIC gedurende slechts 1 uur na toediening, en de piekconcentratie in de milt was 10,3 mg/kg en bleef hoger dan 2 mg/kg gedurende 3 uur (ongepubliceerde gegevens). Ondanks de gunstige farmacokinetiek werd B. pseudomallei teruggevonden bij overlevende dieren uit alle groepen, ook bij de dieren die de antimicrobiële middelen gedurende 10 dagen toegediend kregen. De mogelijkheid van recidief door deze overlevende bacteriën is moeilijk te voorspellen op basis van deze experimenten.

Gelijkenissen in de farmacokinetiek van de twee antimicrobiële stoffen in hamsters verklaarden de verschillen in werkzaamheid van doxycycline en ciprofloxacine tegen B. mallei. De gebruikte stam was gevoelig voor beide antimicrobiële stoffen; de MIC voor ciprofloxacine was typerend voor 50% van de geteste stammen, hoewel de MIC voor doxycycline een van de laagste was. De piek-serumconcentraties van ciprofloxacine in de hamster bedroegen 2,3 mg/L, waarbij de MIC slechts gedurende 1 uur werd overschreden. De spleenconcentraties bereikten een maximum van 20 mg/kg en bleven gedurende ten minste 12 uur hoger dan 1 mg/kg. De serumconcentraties van doxycycline bereikten 2,6 mg/L en bleven gedurende ten minste 12 uur boven 0,25 mg/L. De spleenconcentraties bereikten 8,7 mg/kg en bleven gedurende ten minste 12 uur boven 0,25 mg/kg (ongepubliceerde gegevens). Omdat kwade droes zo’n zeldzame ziekte is, zijn de pathogene mechanismen en virulentiefactoren van B. mallei nog niet onderworpen aan dezelfde graad van onderzoek als die van B. pseudomallei. De gelijkenissen tussen de twee organismen hebben echter waarschijnlijk ook betrekking op intracellulaire penetratie en overleving, waardoor herval kan optreden. Gezien deze overeenkomsten dient de klinische ervaring met de behandeling van melioidosis als waarschuwing voor potentiële antimicrobiële regimes tegen kwade droes, met name dat ondanks gunstige farmacokinetiek en schijnbare gevoeligheid, recidiverende infectie toch kan voorkomen.

In deze experimenten toonden beide antimicrobiële middelen enig nut voor melioidosis profylaxe, maar waren ongeschikt voor therapeutisch gebruik, wat de klinische bevindingen weerspiegelt. Potentieel zou doxycycline kunnen worden gebruikt voor de preventie en behandeling van kwade droes, hoewel de problemen die zich voordoen bij de behandeling van melioidose ook kunnen gelden voor kwade droes.

Het abstract werd voor het eerst voorgelezen op het International Congress on Melioidosis gehouden in Bangkok, Thailand, 22-25 november 1998.