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Questo studio ha valutato come il regime del dosaggio dell'ampicillina somministrata per via intramuscolare, la composizione dei ceppi di Escherichia coli rispetto alla sensibilità all'ampicillina e l'escrezione dei batteri dell'intestino, influenzano il livello tra i ceppi di Escherichia coli nell'intestino dei suinetti in svezzamento. E' stata esaminata anche la dinamica della composizione dei ceppi batterici durante e dopo il trattamento. Le risposte di crescita dei ceppi alle concentrazioni di ampicillina vennero determinate usando curve di crescita in vitro. Utilizando questi risultati come dati di input, vennero formulate predizioni di crescita utlizzando un modello matematico per simulare la crescita competitiva dei ceppi di E. coli nell'intestino del suino sotto i profili specifici di concentrazione nel plasma dell'ampicillina.
I risultati di crescita in vitro dimostrarono che i ceppi resistenti non avevano un costo di adattamento alla loro resistenza e che i ceppi più sensibili sono stati maggiormente colpiti da concentrazioni crescenti di antibiotici rispetto al resto dei ceppi. Il modello rivelò che il trattamento di breve durata dava luogo a livelli più bassi di resistenza e che la frequenza dei dosaggi non influiva sostanzialmente sulla crescita dei ceppi resistenti. Si osservò che i livelli di resistenza erano sensibili al numero di ceppi competitori e questo effetto si potenziò con una durata più prolungata del trattamento. Una elevata escrezione di batteri dell'intestino favorì i ceppi resistenti sui ceppi sensibili, però allo stesso tempo diede come risultato un ritorno più rapido ai livelli precedenti al trattamento dopo che il trattamento terminò. Quando si stabilì che la durata dell'escrezione elevata era limitata al tempo del trattamento (vale a dire, si supponeva che il trattamento dava come risultato una cura della diarrea) i ceppi resistenti richiedevano più tempo per raggiungere il livello precedente.
Non sono stati riscontrati costi di condizionamento associati con la resistenza all'ampicillina nell'E. coli. Oltre ai fattori del dosaggio, i fattori epidemiologici (come il numero dei ceppi competitori e l'escrezione batterica) influirono sullo sviluppo della resistenza e devono essere tenuti in considerazione in relazione alle strategie di trattamenti ottimali. L'approccio del tipo di modello utilizzato nello studio è generico e potrebbe essere utilizzato per la predizione dell'effetto del trattamento con altri farmaci ed altre vie di somministrazione per gli effetti sullo sviluppo della resistenza nell'intestino dei suini.
Ahmad A, Zachariasen C, Christiansen LE, Græsbøll K, Toft N, Matthews L, Nielsen SS, Olsen JE; Modeling the Growth Dynamics of Multiple Escherichia Coli Strains in the Pig Intestine following Intramuscular Ampicillin Treatment; BMC Microbiol. 2016 Sep 6;16(1):205. doi: 10.1186/s12866-016-0823-3.
