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Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica (English Edition)
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Vol. 40. Issue 1.
Pages 14-21 (January 2022)
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Vol. 40. Issue 1.
Pages 14-21 (January 2022)
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Impact of the immune response modification by lysophosphatidylcholine in the efficacy of antibiotic therapy of experimental models of peritoneal sepsis and pneumonia by Pseudomonas aeruginosa: LPC therapeutic effect in combined therapy
Impacto de la modificación de la respuesta inmunitaria por la lisofosfatidilcolina en la eficacia de la terapia antibiótica en un modelo experimental de sepsis peritoneal y de neumonía por Pseudomonas aeruginosa
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Raquel Parra-Millána,1, Manuel E. Jiménez-Mejíasa,1,
Corresponding author
mej-mejias@telefonica.net

Corresponding author.
, Rafael Ayerbe-Algabaa, Juan Domínguez-Herreraa, Caridad Díazb, José Pérez del Palaciob, Jerónimo Pachóna, Younes Smania
a Clinic Unit of Infectious Diseases, Microbiology and Preventive Medicine, Institute of Biomedicine of Seville (IBiS), University Hospital Virgen del Rocío/CSIC/University of Seville, Seville, Spain
b Fundación Centro De Excelencia en Investigación de Medicamentos Innovadores en Andalucía, Fundación MEDINA, Granada, Spain
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Table 1. Therapeutic effect of LPC in combination with imipenem or ceftazidime in a murine peritoneal sepsis model of P. aeruginosa.
Table 2. Therapeutic effect of LPC in combination with imipenem or ceftazidime in a murine pneumonia model of P. aeruginosa.
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Abstract
Introduction

Immune response stimulation may be an adjuvant to antimicrobial treatment. Here, we evaluated the impact of immune response modification by lysophosphatidylcholine (LPC), combined with imipenem or ceftazidime, in murine models of peritoneal sepsis (PS) and pneumonia induced by Pseudomonas aeruginosa.

Methods

The imipenem and ceftazidime-susceptible strain (Pa39) and imipenem and ceftazidime-resistant strain (Pa238) were used. Ceftazidime pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters were determined. The therapeutic efficacy and TNF-α and IL-10 levels were determined in murine models of PS and pneumonia induced by Pa39 and Pa238 and treated with LPC, imipenem or ceftazidime, alone or in combination.

Results

In the PS model, LPC+ceftazidime reduced spleen and lung Pa238 concentrations (−3.45 and −3.56log10CFU/g; P<0.05) to a greater extent than ceftazidime monotherapy, while LPC+imipenem maintained the imipenem efficacy (−1.66 and −1.45log10CFU/g; P>0.05). In the pneumonia model, LPC+ceftazidime or LPC+imipenem reduced the lung Pa238 concentrations (−2.37log10CFU/g, P=0.1, or −1.35log10CFU/g, P=0.75). For Pa39, no statistically significant difference was observed in the PS and pneumonia models between combined therapy and monotherapy. Moreover, LPC+imipenem and LPC+ceftazidime significantly decreased and increased the TNF-α and IL-10 levels, respectively, in comparison with the untreated controls and monotherapies.

Conclusions

These results demonstrate the impact of immune response modification by LPC plus antibiotics on the prognosis of infections induced by ceftazidime-resistant P. aeruginosa.

Keywords:
Lysophosphatidylcholine
Combined antimicrobial treatment
Immune response
Peritoneal sepsis model
Pneumonia model
Pseudomonas aeruginosa
Resumen
Introducción

La estimulación de la respuesta inmunitaria podría ser adyuvante al tratamiento antimicrobiano. En este estudio, hemos evaluado el impacto de la modificación de la respuesta inmunitaria por la lisofosfatidilcolina (LPC), combinada con imipenem ó ceftazidima, en modelos murinos de sepsis peritoneal (SP) y de neumonía por Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).

Métodos

La cepa sensible a imipenem y ceftazidima (Pa39) y la cepa resistente a ambos antibióticos (Pa238) fueron usadas. Los parámetros farmacocinéticos/farmacodinámicos de ceftazidima fueron determinados. La eficacia terapéutica y los niveles de TNF-α and IL-10 fueron determinados en los modelos murinos de SP y de neumonía por Pa39 y Pa238 y tratados con LPC, imipenem o ceftazidima, en monoterapia ó en combinación.

Resultados

En el modelo de SP, LPC + ceftazidima redujo la concentración de Pa238 en el bazo y el pulmón (–3,45 y –3,56 log10 UFC/g; p < 0,05) en comparación con ceftazidima, mientras LPC + impenem mantuvo la eficacia de imipenem (–1,66 y –1,45 log10 UFC/g; p > 0,05). En el modelo de neumonía, LPC + ceftazidima o LPC + imipenem redujo la concentración de Pa238 en pulmón (–2,37 log10 UFC/g, p = 0,1 o –1,35 log10 UFC/g, p = 0,75). Para Pa39, no se observó diferencia estadística significativa entre la terapia combinada y la monoterapia en los modelos de SP y de neumonía. Además, LPC + imipenem y LPC + ceftazidime redujeron y aumentaron los niveles de TNF-α y IL-10, respectivamente, en comparación con los controles no tratados y las monoterapias.

Conclusiones

Estos resultados demuestran el impacto de la modificación de la respuesta inmunitaria por LPC en combinación con antibióticos en el pronóstico de las infecciones por P. aeruginosa ceftazidima-resistente.

Palabras clave:
Lisofosfatidilcolina
Tratamiento antimicrobiano combinado
Respuesta inmunitaria
Modelo de sepsis peritoneal, Modelo de neumonía
Pseudomonas aeruginosa

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