Empirical Therapy forVentilation AssociatedPneumonia
Azar. Hadadi
Associate Professor of Infectious Diseases
1.jpg
1.jpg
Empirical Antibiotic Therapy
Empirical antibiotic therapy entails the initialselection of an antibiotic regimen that aims tobe effective against any pathogen suspectedof causing the infection.
 Empirical therapy has been classified asappropriate/adequate orinappropriate/inadequate based on the invitro susceptibilities of the identifiedpathogens.
 Appropriate therapy means the pathogen issusceptible to the chosen antimicrobial drug.\An adequate antimicrobial regimen means thatappropriate antimicrobial drugs are selected,given in optimal dosages, by the correct route,in effective combinations, and for theappropriate duration.
Antibiotic Selection
In critically ill patients, thesusceptibility of the bacteria isolatedin a VAP depends on the duration ofstay in the ICU and on mechanicalventilation as well as the previoususe of antibiotics.
VAP classification
Early onset VAP (occurring on days 2–4)
Late onset VAP (occurring on days ≥5).
 A third category is based on the risk of VAPbeing caused by multidrug resistantpathogens, but occurring on days 2–4
Thus, antibiotic choice based on the time ofpneumonia onset can lead to both over- andunder treatment with broad-spectrum agents.
Early onset VAP
Streptococcus pneumoniae
Haemophilus influenzae
Methicillin-sensitive Staphylococcus aureus
Antibiotic-sensitive enteric Gram-negativebacilli Escherichia coli Klebsiella pneumoniaeEnterobacter species Proteus species ,
Late­Onset Ventilator­AssociatedPneumonia
Gram­negative bacilli
Pseudomonas aeruginosa
Acinetobacter species
 Klebsiella species
 Enterobacter species
Serratia species
Risk factors for MDR pathogens
Antimicrobial therapy in preceding 90 d
Current hospitalization of 5 d or more
High frequency of antibiotic resistance in the community or inthe specific hospital unit
Presence of risk factors for HCAP:
Hospitalization for 2 d or more in the preceding 90 d
Residence in a nursing home or extended care facility
Home infusion therapy (including antibiotics)
Chronic dialysis within 30 d
Home wound care
Family member with multidrug-resistant pathogen
Immunosuppressive disease and/or therapy
Treatment of VAP
Empiric Antibiotic Therapy for VAP
Late Onset (>5 days) or Risk Factors for
Multi-drug Resistant (MDR) Pathogens
YES
Broad Spectrum
Antibiotic Therapy
For MDR Pathogens
Limited Spectrum
Antibiotic Therapy
NO
American Thoracic Society (ATS)/Infectious DiseasesSociety and America (IDSA) guidelines recommend
local microbiological data and their ownantibiograms
Specific empiric treatment protocols
Empiric AB therapy for VAP in patients with NO risk factors formultidrug-resistant pathogens, Early onset
Ampicillin-Sulbactam
4 ×3g
Ceftriaxone 1 ×2g
Levofloxacin 1 ×750 mg
Moxifloxacin 1 ×400 mg
Ciprofloxacin 3 ×400 mg
Ertapenem 1 ×1g
OR
OR
OR
Empiric AB therapy for VAP in patients with late-onset disease
B-Lactam/B-lactamaseinhib.Piperacillin/tazobactam4 ×4.5 g
Antipseudomonal ceph.Cefepime 2-3 ×1-2g
Ceftazidime 3 ×2g
Antipseudomonal carb.
Imipenem 4×500mg or 3×1g
Meropenem 3 ×1g
Aminoglycoside
Gentamicin 7 mg/kg per day
Tobramycin 7 mg/kg per day
Amikacin 20 mg/kg per day
Antipseudomonalfluoroquinolone
Ciprofloxacin 3 ×400 mg
Levofloxacin 1 ×750 mg
Vancomycin
2 ×15mg/ kg
Linezolid
2 ×600 mg
OR
OR
OR
PLUS
OR
Addition of coverage for MRSA if suspected
PLUS/ MINUS
Addition of MRSA Treatment
Risk factors for MRSA
History of MRSA infection or colonization
 Injection drug use
 History in the past year of hospitalization
 Residence in long-term care facility
 Dialysis
Surgery
Necrotizing or cavitary infiltrates, Empyema
High Prevalence
Combination therapy
Broaden
 the empiriccoverage
Synergy
Prevent or delaythe emergenceof resistance
when the B -lactam agent is sufficiently broad(e.g., carbapenem) and there is no localepidemiologic evidence supporting thelikelihood of highly resistant organisms, thebenefit of combination therapy, evenempirically, is unclear.
Antibiotics for MDR-GNB
Carbapenems have constituted the mainstayof VAP for many years.
 Imipenem, meropenem and doripenem havesimilar spectrum although doripenem is themost active carbapenem against P aeruginosa
If the patient has a good clinical response totherapy, then it may be possible to reduce thenumber of antimicrobial agents, based on cultureresults.
Even though initial empiric therapy can involve asmany as 3 different antibiotics, in the absence ofmultidrug­resistant pathogens, therapy can becompleted with a single agent.
De-escalation refers to use of microbiologicand clinical data to change from an initialbroad- spectrum, multi-drug empiric therapyregimen to a therapy with fewer antibioticsand agents of narrower spectrum. This is apromising approach for optimizing the use ofantibiotics while
Re-evaluate in 72 hours, Antibioic de-escalation
Culture result
Clinical status
biomarker profile
Narrow antbiotic regimen
Consider stopping therapy
-Check for improper dosage of antibiotics- Rule out complications- Cover for resistant pathogens-Use of adjunctive medications
Colistin
The greatest level of in vitro activity againstmulti-drug resistant GNB including Abaumannii, P aeruginosa, extended spectrumbeta-lactamase (ESBL)-producingEnterobacteriaceae or
Klebsiella-producing carbapanamase strains.
Proteus spp, Providencia spp, Morganella
morganii and Serratia marcescens areresistant
A multicenter randomized clinical trial (RCT)that is currently ongoing has been designed toassess the efficacy and safety of colistincompared to meropenem in the empiricaltherapy of VAP with high suspicion of MDR-GNB .
The empirical use of colistin may justify ininstitutions where there is a high rate ofinfections due to MDR-GNB
Tigecycline
Gram-positive organisms such as MRSA
ESBL Enterobacteriaceae
Acinetobacter and other multi-drug resistant(MDR) pathogens. including some colistinresistant strains
Gram-negative pathogens with the exceptionsof P aeruginosa and Proteus ssp.
MRSA VAP
Vancomycin
 Linezolid
linezolid
Better tissue penetration than vancomycin, but isbacteriostatic rather than bactericidal.
Significantly greater chance of bacterialeradication, clinical cure, and hospital survival
Linezolid should NOT be used empirically,however, but reserved for documented MRSApneumonia.
High Cost
Thrombocytopenia
Linezolid
Linezolid has high oral bioavailability(approximately 100%)
Peripheral and optic neuropathy
lactic acidosis
Drug interactions with antidepressants,monoamine oxidase inhibitors, someanalgesics and anticonvulsants
Teicoplanin
 The administration of high teicoplanin doses (12mg/kg teicoplanin every 12 h the first 2 daysfollowed by 12 mg/kg once daily) is needed toreach sufficient antibiotic concentrations in lungtissues at steady state.
Do not recommend teicoplanin for VAP due tothe uncertainties about the correct dosesimpossibility of level measurements
Daptomycin
Bactericidal
It is indicated for the treatment of SSTIs (6 mg/kg)and Staphylococcus aureus bloodstreaminfections  right-sided infective endocarditis
Daptomycin should not be used for patients withpneumonia due to the inhibition of daptomycinby Surfactant
The main toxicities of daptomycin includeeosinophilic pneumonia and skeletal muscleinjury
PCT, the precursor of the thyroid hormonecalcitonin, is also increased in the systemicinflammatory response to infection.
What is procalcitonin?
PCT was described as a marker of sepsis in 1993
In normal physiological conditions, PCT levels inthe serum are low (0.1 ng/mL).
In bacterial infection PCT is synthesized in variousextrathyroidal neuroendocrine tissues.
Systemic PCT secretion is a component of theinflammatory response that appears to berelatively specific to systemic bacterial infections.
PCT
PCT becomes detectable within 2 to 4 hours aftera triggering event and peaks by 12 to 24 hours.
In the absence of an ongoing stimulus, PCT iseliminated with a half-life of 24 to 35 hours,making it suitable for serial monitoring.
Use of PCT as a VAP marker onthe ICU
PCT
PCT was shown to be elevated on an average 2days prior to the clinical diagnosis of VAP andtherefore can be used as an early marker fordiagnosis of VAP
ICU &VAP
0.25< discontinue Abx;
<0.50 or >decrease of 80%,  discontinuing Abx;
>0.50 or < decreased 80%, continue Abx
Decisions on antibiotic use should not bebased solely on procalcitonin levels. Ifantibiotics are administered, repeatprocalcitonin testing should be obtained every2-3 days to consider early antibiotic cessation.
Conclusion
Early­onset VAP in a patient with mild diseaseseverity and no previous hospitalization, riskfactors, or exposure to antibiotics can bemanaged with a third­generationcephalosporin, such as ceftriaxone, or anextended­spectrum quinolone, such aslevofloxacin.
Conclusion
If VAP is late in onset ( 5 days afterhospitalization) or if other risk factors for amultidrug-resistant pathogen are present,then broad-spectrum combination therapyshould be given initially.
Conclusion
Late­onset hospital­acquired pneumonia,ventilator­associated pneumonia, andhealthcare–associated pneumonia requirecombination therapy using anantipseudomonal cephalosporin, beta lactam,or carbapenem plus an
antipseudomonal fluoroquinolone oraminoglycoside plus an agent such as linezolidor vancomycin to cover MRSA.
De­escalation therapy involves not only areduction in the number of drugs usedwhenever possible, based on culture data, butalso the shortening or stopping of therapy.
.
Nature 108