Artikel: Therapeutische Arzneimittelüberwachung bei ECMO-Patienten

Die extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) bietet Patienten mit einer lebensbedrohlichen Krankheit, die Herz oder Lunge daran hindert, ordnungsgemäß zu arbeiten, eine längerfristige Unterstützung der Herz- und Lungenfunktionen. Die ECMO wird zunehmend zur Behandlung von Patienten auf Intensivstationen eingesetzt. Die Art der Technik birgt jedoch ein Risiko für bakterielle Infektionen und Sepsis.

Derzeit erhalten Patienten während einer ECMO große Mengen Antibiotika zur Bekämpfung von Infektionen. Viele der Antibiotika – insbesondere β-Lactam-Antibiotika – haben sich bei kontinuierlicher Verabreichung als wirksamer erwiesen. Wenn diese Medikamente jedoch nicht regelmäßig gemessen werden, besteht für Patienten das Risiko einer Unterdosierung. Die Erreichung der minimalen Hemm-Konzentration (MHK) ist unwahrscheinlich, da viele der Dosierungsmodelle auf gesunden Patienten und nicht auf typischen Intensivpatienten basieren.

Kürzlich wurde eine Studie veröffentlicht, in der ein HPLC-Assay von Chromsystems für das therapeutische Drug Monitoring (TDM) von Antibiotika verwendet wurde, um die Dosierungsniveaus bei ECMO- und Nicht-ECMO-Patienten zu messen.

Während dieser Studie wurden fünf Medikamentendosisschemata analysiert – Piperacillin, Linezolid, Ceftazidim und Meropenem in hoher und regulärer Dosierung. Mit einem Standarddosisschema von Piperacillin, Linezolid und Meropenem wurden die vorgegebenen Dosierungsziele bei einer signifikanten Anzahl von Patienten nicht erreicht (bei 48 %, 35 % bzw. 6 %). Dieses Ergebnis unterstreicht die Notwendigkeit einer therapeutischen Arzneimittelüberwachung bei klinisch kranken Patienten mit ECMO-Unterstützung.

Die Studie ergab auch, dass Piperacillin und Meropenem bei ECMO-Patienten im Vergleich zu Nicht-ECMO-Patienten signifikant niedrigere Antibiotika-Serumkonzentrationen aufwiesen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer besseren Überwachung von ECMO-Patienten. Der Grund dafür könnte sein, dass niedermolekulare Arzneimittel während der ECMO gebunden werden können, wodurch die Blutkonzentration verringert wird, weshalb eine Arzneimittelüberwachung erforderlich ist. Während der gesamten Studie hatten Patienten mit ECMO-Behandlung trotz ihres jüngeren Alters eine viel höhere Mortalitäts- und Nierenversagensrate als Nicht-ECMO-Patienten. Obwohl nicht alle Todesfälle auf niedrige therapeutische Antibiotikakonzentrationen zurückzuführen sind, muss betont werden, dass niedrige Konzentrationen die Wahrscheinlichkeit von Infektionen und Sepsis erhöhen – was bei ECMO-Patienten häufig vorkommt.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Antibiotika zwar zur erfolgreichen Behandlung von ECMO-Patienten eingesetzt werden können, dabei aber eine therapeutische Arzneimittelüberwachung durchgeführt werden sollte. Dies gilt insbesondere für Piperacillin, Meropenem (Standarddosis) und Linezolid. Mit einer therapeutischen Arzneimittelüberwachung können Ärzte mögliche Unterdosierungen identifizieren und korrigieren. Einige dieser Medikamente sind besonders anfällig für Unterdosierungen.

Die Anwendung einer therapeutischen Arzneimittelüberwachung bei der Verabreichung dieser Medikamente ermöglicht die Überwachung und Anpassung des Dosisschemas basierend auf den analysierten Spiegeln. Dadurch können die erforderlichen therapeutischen Konzentrationen für das jeweilige Medikament erreicht werden, um Infektionen bei ECMO-Patienten auf Intensivstationen zu bekämpfen.

Diese Studie zeigt, wie leicht es zu einer Unterdosierung von bestimmten Antibiotika (insbesondere Piperacillin und Linezolid) in ECMO-Umgebungen kommen kann. Sie unterstreicht die Notwendigkeit einer therapeutischen Arzneimittelüberwachung, um sicherzustellen, dass Patienten keine Unterdosierung erhalten. Die Spezifität der Studie sollte nicht zu dem Schluss führen, dass eine therapeutische Arzneimittelüberwachung nicht generell bei allen Intensivpatienten nötig sei.

Diese Studie bestätigt die allgemeine Wahrnehmung, wie leicht es zu einer Unterdosierung von bestimmten Antibiotika auf Intensivstationen kommen kann. Gleichzeitig unterstreicht sie die Notwendigkeit einer therapeutischen Arzneimittelüberwachung, um sicherzustellen, dass Patienten keine Unterdosierung erhalten. Für eine therapeutische Arzneimittelüberwachung gibt es kommerzielle CE-IVD-Lösungen, die auch für kleinere Labors geeignet und erschwinglich sind.

Letzte Aktualisierung am 31. März 2021

Kühn, D., Metz, C., Seiler, F. et al. Antibiotic therapeutic drug monitoring in intensive care patients treated with different modalities of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) and renal replacement therapy: a prospective, observational single-center study. Crit Care, 24, 664 (2020). https://doi.org/10.1186/s13054-020-03397-1