Advanced

Antibiotics and infusion phlebitis. Clinical and experimental studies.

Lanbeck, Peter LU (2003)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Läkemedel kan sprutas direkt i ytliga blodkärl genom en så kallad perifer venkateter (PVK). Sådan behandling kallas för intravenös. När läkemedel ges intravenöst orsakar de ibland inflammation i den ven där de sprutas in, vilket kan medföra en ytlig blodpropp i kärlet. Denna biverkning kallas ofta för tromboflebit, men i denna avhandling kallas detta tillstånd för infusionsrelaterad flebit (IF), eftersom många patienter endast får tecken på inflammation med ömhet, rodnad, svullnad och värmekänsla (flebit) och inte ytlig blodpropp (tromboflebit). Många läkare och sjuksköterskor har noterat att antibiotika tycks orsaka denna biverkning oftare än andra läkemedel. Några tidigare publicerade... (More)
Popular Abstract in Swedish

Läkemedel kan sprutas direkt i ytliga blodkärl genom en så kallad perifer venkateter (PVK). Sådan behandling kallas för intravenös. När läkemedel ges intravenöst orsakar de ibland inflammation i den ven där de sprutas in, vilket kan medföra en ytlig blodpropp i kärlet. Denna biverkning kallas ofta för tromboflebit, men i denna avhandling kallas detta tillstånd för infusionsrelaterad flebit (IF), eftersom många patienter endast får tecken på inflammation med ömhet, rodnad, svullnad och värmekänsla (flebit) och inte ytlig blodpropp (tromboflebit). Många läkare och sjuksköterskor har noterat att antibiotika tycks orsaka denna biverkning oftare än andra läkemedel. Några tidigare publicerade vetenskapliga studier har också visat att så är fallet. Speciellt vissa antibiotika, såsom erytromycin och stafylokockpenicilliner, är kända för att orsaka IF, men detta är inte tillfredsställande visat i tidigare publicerade studier. När nya läkemedel utvecklats, bör en eventuell risk för IF kunna studeras redan innan de ges till människor. Detta görs ofta på djur, såsom kaniner och hundar. Dessa försök är ibland smärtsamma. Olika laboratoriemetoder har också använts, men deras överensstämmelse med den verkliga risken för IF är oklar. Syftet med denna avhandling var att utveckla en laboratoriemodell som kan förutse antibiotikas kärlretande effekt. Odlade celler av den typ som finns på insidan av blodkärl, så kallade endotelceller, användes. För att kontrollera om denna modell överensstämde med verkligheten, undersöktes också om några antibiotika orsakar IF oftare än andra. Denna undersökning gjordes på patienter som var inlagda på infektionskliniken i Malmö.



Enskilda studier i avhandlingen I två studier (nummer I och II i avhandlingen) studerades effekten av antibiotika på odlade endotelceller. Dessa celler odlas på botten av små plastbrunnar som är fyllda med ett odlingsmedium, som innehåller näring för cellerna. Antibiotika tillfördes till detta medium och de koncentrationer och tider som är aktuella när antibiotikalösningar ges intravenöst efterliknades. Följande fyra antibiotika valdes: bensylpenicillin, cefuroxim, erytromycin och dikloxacillin. De två senare är kända för att ofta orsaka IF. Bensylpenicillin och cefuroxim är de två antibiotika för intravenöst bruk som används mest i Sverige. Efter en bestämd tid sköljdes antibiotika bort från brunnarna och cellerna fick växa till. När 24 timmar gått undersöktes om cellerna tog upp en radioaktivt märkt molekyl, tymidin, som behövs för att bilda nytt DNA. Skadade celler tar upp mindre av denna molekyl. Det visade sig att erytromycin och dikloxacillin, men inte bensylpenicillin och cefuroxim, orsakade en minskning av tymidinupptaget. I en studie (nummer III) undersöktes om dessa fyra antibiotika påverkade uttrycket på cellernas yta av några molekyler som är inblandade i inflammation och blodproppsbildning. Det visade sig på nytt att erytromycin och dikloxacillin skiljde sig från de två andra genom att de ökade förekomsten av en så kallad adhesionsmolekyl, ICAM-1, på cellernas yta. Denna studie gjordes i första hand inte för att kunna förutse IF utan mest i syfte att förstå på vilket sätt intravenösa antibiotika kan orsaka inflammation och ytlig blodpropp vid IF. I de två kliniska studierna (nummer IV och V) undersöktes förekomsten av IF hos 550 patienter med 1386 PVKer. Det visade sig att antibiotika fördubblade risken för IF. Liksom i laboratorieförsöken var erytromycin och dikloxacillin mest kärlretande. Även med bensylpenicillin och cefuroxim fanns en ökad risk, men i betydligt lägre grad. En annan viktig riskfaktor var på vilket ställe en PVK var insatt. Risken var högre i underarmen och armbågsvecket än på handen och handleden. Patienter mellan 51 och 60 år hade också en ökad risk för IF, men patienter som behandlades med kortison och det blodförtunnande läkemedlet warfarin hade en lägre risk. Risken för två olika stafylokockpenicilliner, dikloxacillin och kloxacillin jämfördes också. En del läkare har misstänkt att dikloxacillin är mer kärlretande, men andra har inte trott att det finns någon skillnad. I studie V visades att dikloxacillin orsakar IF oftare än kloxacillin, vilket inte tidigare bevisats. I en annan studie (nummer VI) intervjuades ett femtiotal erfarna sjuksköterskor kring deras uppfattningar om riskfaktorer för IF. De intervjuade sjuksköterskorna ansåg att erytromycin hade en hög risk för IF och att risken för bensylpenicillin och cefuroxim var lägre.



Sammanfattning och slutsats Det fanns en samstämmighet mellan laboratorieförsöken och de kliniska studierna genom att den hämmande effekt som visades i cellförsöken med erytromycin och dikloxacillin motsvarades av en högre risk för IF för dessa preparat. Därmed har grunden lagts för en laboratoriemetod som kan förutsäga risken för IF. (Less)
Abstract
Intravenous administration of antibiotics is often followed by infusion phlebitis. In this condition are vessel irritation, inflammation and sometimes superficial thrombosis included. In this thesis, the risk for infusion phlebitis for various antibiotics has been evaluated in a clinical study in 550 patients. Various effects of four antibiotics on cultured endothelial cells have also been examined. The aim was to find a simple cytotoxic assay for assessment of the phlebitogenic properties of i.v. antibiotics. In the clinical studies, it was found that patients on treatment with i.v. antibiotics had a doubled risk for infusion phlebitis (odds ratio 2.34). Dicloxacillin, erythromycin, cloxacillin, benzylpenicillin and cefuroxime, in that... (More)
Intravenous administration of antibiotics is often followed by infusion phlebitis. In this condition are vessel irritation, inflammation and sometimes superficial thrombosis included. In this thesis, the risk for infusion phlebitis for various antibiotics has been evaluated in a clinical study in 550 patients. Various effects of four antibiotics on cultured endothelial cells have also been examined. The aim was to find a simple cytotoxic assay for assessment of the phlebitogenic properties of i.v. antibiotics. In the clinical studies, it was found that patients on treatment with i.v. antibiotics had a doubled risk for infusion phlebitis (odds ratio 2.34). Dicloxacillin, erythromycin, cloxacillin, benzylpenicillin and cefuroxime, in that order, were the antibiotics associated with a higher risk for infusion phlebitis. In pair-wise comparison, dicloxacillin was found to confer a higher risk than cloxacillin. Other significant risk factors were the insertion site of the peripheral venous catheter and patients being 51-60 years. In the experimental studies, dicloxacillin and erythromycin, but not benzylpenicillin or cefuroxime, were found to inhibit DNA-synthesis in endothelial cells. The inhibition was dose dependent and time-related. Antibiotic concentrations and incubation times in the experiments were close to those used in the clinic. Dicloxacillin and erythromycin increased the expression of ICAM-1 in human umbilical vein endothelial cells, a finding with possible implications of the pathogenesis of infusion phlebitis. In conclusion, the concordance of the clinical and experimental studies in this thesis indicates that testing of i.v. antibiotics on endothelial cells is a valid test model for phlebitis prediction (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
opponent
  • Doc Kalin, Mats, Karolinska Institutet, Stockholm
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Infections, HUVEC, endothelium/vascular, Infektioner, ICAM-1, 3H-thymidine incorporation, cloxacillin, dicloxacillin, phlebitis/epidemiology, Antibiotics, phlebitis/chemically induced
pages
148 pages
publisher
Peter Lanbeck, Department of Infectious Diseases, Malmo University Hospital, SE-205 02 Malmö, Sweden,
defense location
Medicinska klinikens aula, ing 35, Universitetssjukhuset MAS
defense date
2003-11-28 09:15
ISBN
91-974795-2-7
language
English
LU publication?
yes
id
31bc2372-dd5a-4cec-a048-d261b2c3ca6f (old id 466355)
date added to LUP
2007-09-27 10:51:57
date last changed
2016-09-19 08:45:15
@phdthesis{31bc2372-dd5a-4cec-a048-d261b2c3ca6f,
  abstract     = {Intravenous administration of antibiotics is often followed by infusion phlebitis. In this condition are vessel irritation, inflammation and sometimes superficial thrombosis included. In this thesis, the risk for infusion phlebitis for various antibiotics has been evaluated in a clinical study in 550 patients. Various effects of four antibiotics on cultured endothelial cells have also been examined. The aim was to find a simple cytotoxic assay for assessment of the phlebitogenic properties of i.v. antibiotics. In the clinical studies, it was found that patients on treatment with i.v. antibiotics had a doubled risk for infusion phlebitis (odds ratio 2.34). Dicloxacillin, erythromycin, cloxacillin, benzylpenicillin and cefuroxime, in that order, were the antibiotics associated with a higher risk for infusion phlebitis. In pair-wise comparison, dicloxacillin was found to confer a higher risk than cloxacillin. Other significant risk factors were the insertion site of the peripheral venous catheter and patients being 51-60 years. In the experimental studies, dicloxacillin and erythromycin, but not benzylpenicillin or cefuroxime, were found to inhibit DNA-synthesis in endothelial cells. The inhibition was dose dependent and time-related. Antibiotic concentrations and incubation times in the experiments were close to those used in the clinic. Dicloxacillin and erythromycin increased the expression of ICAM-1 in human umbilical vein endothelial cells, a finding with possible implications of the pathogenesis of infusion phlebitis. In conclusion, the concordance of the clinical and experimental studies in this thesis indicates that testing of i.v. antibiotics on endothelial cells is a valid test model for phlebitis prediction},
  author       = {Lanbeck, Peter},
  isbn         = {91-974795-2-7},
  keyword      = {Infections,HUVEC,endothelium/vascular,Infektioner,ICAM-1,3H-thymidine incorporation,cloxacillin,dicloxacillin,phlebitis/epidemiology,Antibiotics,phlebitis/chemically induced},
  language     = {eng},
  pages        = {148},
  publisher    = {Peter Lanbeck, Department of Infectious Diseases, Malmo University Hospital, SE-205 02 Malmö, Sweden,},
  school       = {Lund University},
  title        = {Antibiotics and infusion phlebitis. Clinical and experimental studies.},
  year         = {2003},
}