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

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- and IL-10 levels were determined in murine mod- els 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 −3.56 log10 CFU/g; P < 0.05) to a greater extent than ceftazidime monotherapy, while LPC + imipenem maintained the imipenem efficacy (−1.66 and −1.45 log10 CFU/g; P > 0.05). In the pneumonia model, LPC + ceftazidime or LPC + imipenem reduced the lung Pa238 concentrations (−2.37 log10 CFU/g, P = 0.1, or −1.35 log10 CFU/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- and IL-10 levels, respectively, in com- parison 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.

introducción: La estimulación de la respuesta inmunitaria podría ser adyuvante al tratamiento antimi- crobiano. 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 deter- minados. La eficacia terapéutica y los niveles de TNF- 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 monoter- apia 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- 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.