Apresentação: Luís Fernando Alves Reis Coordenação: Paulo R. Margotto paulomargotto.br

1. Administração de dose de gentamicina a cada 36h em recém-nascidos com encefalopatia hipóxico-isquêmica recebendo hipotermia Publicação online em 23 de maio de 2013 publicação online em 23 de maio de 2013 Apresentação: Luís Fernando Alves Reis Coordenação: Paulo R. Margotto www.paulomargotto.com.br Brasília, 15 de outubro de 2013

2. INTRODUÇÃO • A gentamicina é comumente usada em recém-nascidos com encefalopatia hipóxico-isquêmica (EHI), para o tratamento empírico de infecção presuntiva; • O conhecimento atual sobre a farmacocinética de drogas em recém-nascidos com EHI é limitado e a lesão cerebral hipóxica resulta frequentemente em lesões hepática e renal, que podem afetar a depuração dos fármacos; • A hipotermia terapêutica é recomendada para EHI moderada a grave, com potencial para alterar a farmacocinética da droga através de mudanças na fisiologia de órgãos e do fluxo sanguíneo; • Considerando esses fatores, a farmacocinética de drogas deve ser avaliada em recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia.

3. INTRODUÇÃO • Um estudo anterior não demonstrou impacto da hipotermia nas concentrações mínimas de gentamicina em neonatos com EHI; • Entretanto, no mesmo estudo, a dose de gentamicina de 4-5 mg/kg a cada 24 horas resultou em elevadas concentrações mínimas, isto é, >2mgl-1 em 36% dos neonatos em hipotermia e 44% nos normotérmicos; • A análise da farmacocinética da gentamicina na população de neonatos com EHI recebendo hipotermia também demonstrou frequentes elevações em concentrações mínimas, utilizando uma dose/esquema semelhante.

4. INTRODUÇÃO • Um intervalo de dosagem de 36 h foi definido como necessário para permitir adequado clearence da droga e atingir concentrações mínimas alvo <2mgl-1; • Assim, nossa instituição (University of California, San Francisco (UCSF)) mudou recentemente a dose empírica de gentamicina para recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia de 5 mg/kg a cada 24 h para 5mg/kg a cada 36 h; • O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da mudança na frequência de administração da dose da gentamicina como forma de atingir uma concentração alvo.

5. MÉTODOS • A unidade de terapia intensiva neonatal (uma unidade III nível 50 leitos localizado em um hospital terciário, centro médico acadêmico) da Universidade de Califórnia , São Francisco (UCSF), adotou uma dose empírica de gentamicina 5mg/kg; • Usando revisão retrospectiva, foram analisados o pico inicial de gentamicina e as concentrações mínimas na população estudada (recém-nascidos com HIE tratada com todo o corpo hipotermia terapêutica ( 33,5 C°)) pré e após implementação do regime de dose de gentamicina a cada 36 horas; • Durante o período de tratamento inicial (novembro de 2007 a ​​março de 2010, n = 29), os pacientes receberam o antibiótico a cada 24h (Q24h); Durante o segundo período de tratamento (janeiro de 2011 a maio de 2012; n = 23), a administração da dose foi mudada para cada 36 horas; • Os critérios de uso da hipotermia foram definidos pelo mesmo protocolo entre os períodos de tratamento;

6. MÉTODOS • A gentamicina foi iniciada para todos os recém-nascidos para excluir possibilidade de sepse, como parte do protocolo de resfriamento; • Diretrizes de dosagem de gentamicina foram disseminados e padronizados para serem usados por todos os profissionais envolvidos. Recomendações de dose foram reforçadas diariamente; • Como parte da monitorização terapêutica padrão, a dosagem da concentração mínima foi recomendado após a 2° ou 3° dose durante os dois períodos de tratamento. As concentrações máximas não foram recomendados durante o período Q24h, mas recomendados no período Q36h por causa da inexperiência com a nova dose; • As concentrações de pico de gentamicina foram tiradas 30 min após o fim de uma infusão de 30 min, e as concentrações mínimas foram tiradas imediatamente antes da dose seguinte;

7. MÉTODOS • Foram coletados dados clínicos e laboratoriais, incluindo o histórico completo de dosagem de gentamicina e de concentração de drogas. • Os recém-nascidos foram excluídos se: • 1 – a dose de gentamicina ou o histórico de concentrações da droga não estavam disponíveis ou incompletos; • 2 – a oxigenação por membrana extracorpórea foi requerida; • 3 – houvesse presença de cardiopatia congênita concomitante ou doença renal; • As concentrações de gentamicina foram medidas utilizando um imunoensaio competitivo com uma zona de trabalho de 0,2 a 24mgl-1(ADVIA Centaur Gentamicin assay, Bayer Diagnostics, Deerfield, IL, USA). A concentração mínima alvo foi <2mgl-1.

8. MÉTODOS • Análise farmacocinética e estatística: • Diferenças no pico e concentrações mínimas entre os períodos de tratamento foram comparados utilizando Student’s t-test; • A porcentagem de recém-nascidos a atingir as concentrações alvo mínimas foi comparada através do teste de Fisher exato; • Para examinar se a depuração (ou clearence) da gentamicina foi similar entre os períodos de tratamento e excluir um fator confundidor na realização da concentração da droga, uma Estimativa Bayesiana empírica de clearence foi calculada para cada recém-nascido, implementando nosso modelo de farmacocinética populacional publicado no programa de modelagem não-linear de efeitos mistos NONMEM (Version VII; Icon Development Solutions, Ellicott City, MD, USA).

9. MÉTODOS • No modelo farmacocinético, o clearence de gentamicina foi predito por peso ao nascer, creatinina sérica no segundo dia de vida, tal como definido pela seguinte equação:

10. MÉTODOS • A variabilidade interindividual de clearence seguiu um modelo de erro exponencial com um coeficiente de variação de 16,1%; • Utilizando o peso de cada neonato, creatinina sérica, dosagem de gentamicina e histórico de concentrações, estimativas Bayesianas empíricas individuais de clearence foram calculados usando o MAXEVAL = 0 POSTHOC na rotina de estimativa de NONMEM; • O clearence estimado de gentamicina foi determinado usando o modelo 3/4 de energia alométrica para um adulto de 70 kg e log-transformado antes da comparação pelo Student´s t-teste; • Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando R (Version 2.12.0; R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria); • Os dados contínuos são apresentados como média ± DP, e dados categóricos são relatados como porcentagens (%). Um P<0.05 foi considerado significativo.

11. RESULTADOS • Recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia terapêutica que possuíam dados de concentração de gentamicina disponíveis : - período Q24 h: 34; • - período Q36h: 27; • Foram excluídos do período Q24h : 3 por necessidade de membrana de oxigenação extracorpórea, 1 foi diagnosticado com cardiomiopatia e 1teve registros de doses incompletos . • Foram excluídos do período Q36h: 1 por necessidade de membrana de oxigenação extracorpórea, 2 tiveram registros de doses incompletos e 1 apresentava apenas um nível de drogas aleatório. • Assim, um total de 29 neonatos foram avaliados no Q24h e 23 no período Q36h.

12. RESULTADOS • Todos os recém-nascidos tiveram as concentrações mínimas de gentamicina disponíveis; • Dezoito (62%) neonatos no período Q24h e 20 (87%) no período Q36h apresentaram pico máximo de concentrações de gentamicina; • Os recém-nascidos foram compatíveis nos dois períodos de tratamento, contudo, os neonatos no período Q24h tinham idade gestacional ligeiramente mais baixa, menor APGAR para o 5° minuto, maior déficit de base e maior taxa de mortalidade (Tabela 1).

13. RESULTADOS

14. RESULTADOS Morreram durante o estudo: - 5 RNs por lesões cerebrais graves, detectados por exame neurológico e confirmado com eletroencefalograma e/ou exames de imagem (ultrassom transfontanelar e ressonância magnética); - 1 RN por lesão cerebral grave + disfunção de órgãos-alvo grave, representado por coagulopatia persistente (requerendo transfusões contínuas), elevação de enzimas hepáticas e insuficiência renal aguda; Não houve diferenças no peso ao nascer e no valor de creatinina sérica - os grandes preditores do clearence de gentamicina – entre os períodos de tratamento.

15. RESULTADOS A dose média de gentamicina foi de 4,9 ± 0.3mg/kg a cada 24 h e 5,0 ± 0.1mg/kg a cada 36 h, durante o período Q24h e Q36 h, respectivamente; O tempo da medição inicial do nível de gentamicina aumentou de 2,2 ± 1,1 dias no período de Q24h para 3,2 ± 0,9 dias no período de Q36h (P = 0,001); Este aumento coincide com a diferença de tempo de uma terceira dose de gentamicina utilizando esquema de administração a cada 24 h versus administração a cada 36 h; O pico gentamicina e concentrações mínimas alcançadas durante os dois períodos de tratamento são mostrado na Figura 1:

16. RESULTADOS Os neonatos com elevada concentração de gentamicina (>2mgl-1), ao receber a gentamicina a cada 36 horas, a concentração sérica diminuiu de 38 para 4% (p<0,007). A concentração média mínima de gentamicina foi de 2,0 ± 0,8 mgl-1durante o período a cada 24 hs e 0,9 ± 0,4 mg l durante o período da cada 36 horas (p<0,001). Assim, a estratégia de espaçar a administração da gentamicina (5mg/kg) a cada 24 h para cada 36h nestes RN com EHI recebendo hipotermia terapêutica se consegue melhor o alvo de concentração sérica de gentamicina (<2mgl-1).

17. RESULTADOS • A média da concentração mínima diminuiu de 2.0 ± 0.8mgl no período Q24h para 0.9 ± 0.4mgl no Q36h (P<0.001 ); • A percentagem de recém-nascidos com uma elevada concentração mínima , >2mgl-1 uma caiu de 38% (11 de 29) para 4% (1 de 23), com aplicação do intervalo entre as dosagem de 36 horas ( P<0.007 ); • Houve uma tendência de menor pico de concentrações no Q36h (Q24h de 11.4 ± 2.3mgl vs Q36h de 10.0 ± • 1.9mgl; P = 0,05). O menor pico de concentração foi de 7.5 e 7.4mgl nos períodos Q24 e Q36h, respectivamente; • O clearence de gentamicina foi semelhante em ambos os períodos de tratamento ( Q24h - 1,17 ± 0,24 l/h por 70 kg vs Q36h - 1,15 ± 0,19 l/h por 70 kg; P = 0,9). • A creatinina sérica no segundo dia de vida correlacionou com a concentração mínima ( Q24h r²=0.54; Q36h r²=0.14) e com o clearence de gentamicina (combinados r²= 0,48) (Figura 2).

18. RESULTADOS O uso de dose de 5mg/kg gentamicina nestes RN a cada 36 horas, em 90% dos neonatos se consegue uma concentração mínima <2mgl-1)

19. RESULTADOS Durante o período de Q24h , quatro dos seis recém-nascidos que morreram tiveram uma concentração mínima final elevada uma concentração >2mgl-1 ; a creatinina sérica foi > ou = a 1.2mgdl-1 em três destes neonatos; Nos dois recém-nascidos mortos com concentração mínima normal, a creatinina sérica foi < ou = a 0.9mgdl-1 no segundo dia de vida. O único neonato que não atingiu a concentração mínima alvo no período Q36h, teve uma creatinina sérica de 1.3mgdl-1 no seu segundo dia de vida.

20. DISCUSSÃO • Os recém-nascidos com EHI são uma população em estado crítico, muitas vezes com morbidade em sistema de múltiplos órgãos; • Hipotermia terapêutica por 72 h é uma modalidade de tratamento eficaz em recém-nascidos com moderada à severa EHI e é agora o padrão de cuidado/tratamento; • A gentamicina é um antibiótico comum usado em recém-nascidos para tratar suspeita de sepse. • A dose fixa de 4-5mgkg a cada 24 h regularmente atinge concentrações alvo em recém-nascidos a termo; • No entanto, um estudo clínico anterior em recém-nascidos com EHI mostrou taxas de concentração de concentração mínimas >2mgl-1, consideradas elevadas, tanto para hipotermia e normotermia, quando esta dose padrão foi usada.

21. DISCUSSÃO • O clearance de gentamicina foi reduzido nos neonatos com EHI recebendo hipotermia e o peso ao nascer e a creatinina sérica foram significantes preditores do clearance de gentamicina; • Simulações de Monte Carlo com gentamicina previu que uma dose de 5mg/kg a cada 36 h • poderia alcançar uma taxa de concentração mínimas de < 2mgl-1 em 90% dos neonatos; • Esta estratégia de dosagem se beneficia de concentrações máximas mais elevadas associada com um intervalo prolongado de dosagem, o que é desejável no caso de aminoglicosídeos, dada a sua mortalidade concentração-dependente; • A gentamicina é eliminada pela filtração glomerular e o clearance da gentamicina foi menor nos neonatos com reduzida função renal como medida pela creatinina sérica no 2º dia de vida (figura 2).

22. DISCUSSÃO • No entanto, a relação entre creatinina sérica e clearance de creatinina tem sido inconsistente nos neonatos, provavelmente devido à confusão do nível sérico de creatinina nas primeiras 24 a 48 horas após o nascimento, com a função renal materna devido a transferência placentária. • Devido à baixa sensibilidade da creatinina sérica na detecção de lesão renal aguda leve e moderada, recentemente biomarcadores urinários, tais como a gelatinase de neutrófilos associada à lipocalina, que são preditores potencialmente mais sensíveis e específicos de lesão renal exigindo um estudo mais aprofundado da lesão renal na população de neonatos com EHI.

23. DISCUSSÃO • Estudos em animais tem mostrado diminuição do clearance de creatinina em severa hipotermia (29oC), mas não em moderada (35°C); • A hipotermia é agora padrão de atendimento em recém-nascidos com EHI moderada à grave, e isso cria uma complexidade em se avançar no estudo do efeito específico da hipotermia sobre a farmacocinética de drogas; • Somente estudos futuros serão capazes de tratar adequadamente do efeito hipotérmico na farmacocinética da droga em recém-nascidos. • A morte foi mais comum no período Q24h (6 de 29) vs o período Q36h( 0 de 23). No entanto , a morte foi causada pelo redirecionamento de cuidados para lesão cerebral e não por disfunção de órgãos-alvo em todos, mas apenas em um recém-nascido.

24. LIMITAÇÕES DO ESTUDO • Incluem potenciais diferenças dos recém-nascidos entre os dois períodos de estudo. Os protocolos de resfriamento/hipotermia da instituição não diferiu entre os períodos de tratamento, portanto, garante alguma consistência na seleção da população; • Algumas características dos paciente que poderiam indicar uma população mais doente foram diferentes (veja Tabela 1); • O design do estudo e a pequena amostra retrospectiva, além da disponibilidade de uma amostra de conveniência de dados de nível de drogas recolhidos como parte dos cuidados de rotina. • O estudo não tinha poder de avaliar diretamente o efeito da alteração da dose nos resultados clínicos, incluindo a eficácia do tratamento ou toxicidade.

25. CONCLUSÕES • Comparado com um esquema de dose de 5mg/kg a cada 24 h, a dose empírica de 5mg/kg de gentamicina a cada 36 horas revelou um melhor desempenho na obtenção de concentrações mínimas < 2mgl-1 em recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia (90% dos casos); • O clearance de gentamicina foi reduzido nos neonatos com EHI recebendo hipotermia e o peso ao nascer e a creatinina sérica foram significantes preditores do clearance de gentamicina; • Devido à variação e frequente lesão renal aguda em recém-nascidos com EHI, a monitorização terapêutica padrão ajuda guiar a dosagem da droga. Os estudos de farmacologia clínica voltada para outros medicamentos comumente usados ​​em recém-nascidos com EHI são necessários. A HPOTERMIA AGORA É O PADRÃO DE TRATAMENTO DE RN COM EHI MODERADA A GRAVE E SÃO NECESSÁRIOS MAIS ESTUDOS FARMACOCINÉTICOS DAS DROGAS NESTA SITUAÇÃO

30. CONCLUSÕES • Comparado com um esquema de dose de 5mg/kg a cada 24 h, a dose empírica de 5mg/kg de gentamicina a cada 36 horas revelou um melhor desempenho na obtenção de concentrações mínimas < 2mgl-1 em recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia (90% dos casos); • O clearance de gentamicina foi reduzido nos neonatos com EHI recebendo hipotermia e o peso ao nascer e a creatinina sérica foram significantes preditores do clearance de gentamicina; • Devido à variação e frequente lesão renal aguda em recém-nascidos com EHI, a monitorização terapêutica padrão ajuda guiar a dosagem da droga. Os estudos de farmacologia clínica voltada para outros medicamentos comumente usados ​​em recém-nascidos com EHI são necessários.

31. CONCLUSÕES • Comparado com um esquema de dose de 5mg/kg a cada 24 h, a dose empírica de 5mg/kg de gentamicina a cada 36 horas revelou um melhor desempenho na obtenção de concentrações mínimas < 2mgl-1 em recém-nascidos com EHI recebendo hipotermia (90% dos casos); • O clearance de gentamicina foi reduzido nos neonatos com EHI recebendo hipotermia e o peso ao nascer e a creatinina sérica foram significantes preditores do clearance de gentamicina; • Devido à variação e frequente lesão renal aguda em recém-nascidos com EHI, a monitorização terapêutica padrão ajuda guiar a dosagem da droga. Os estudos de farmacologia clínica voltada para outros medicamentos comumente usados ​​em recém-nascidos com EHI são necessários.

32. OBRIGADO! Dr. Paulo R. Margotto e Doutorandos Ricardo F.Silva, Luis F.A. Reis e Leandro S. Pádua