Matematiske modeller peker på bredere antibiotikabruk som et verktøy mot kolera

Matematiske modeller peker på bredere antibiotikabruk som et verktøy mot kolera

Kolera dreper tusenvis av mennesker og infiserer hundretusener hvert år - og tilfeller har økt de siste årene, noe som tvinger regjeringer til å raskt finne de beste måtene å kontrollere utbrudd på.

Gjeldende retningslinjer for folkehelse fraråder behandling av kolera med antibiotika i alle unntatt de alvorligste tilfellene for å redusere risikoen for at sykdommen vil utvikle resistens mot de beste behandlingene vi tilbyr.

Nyere sykdomsforskning fra forskning ved University of Utah Health tyder imidlertid på at for enkelte kolerautbrudd kan mer aggressiv forskrivning av antibiotika bremse eller stoppe sykdommen og til og med redusere sannsynligheten for antibiotikaresistens.

Resultatene er basert på matematisk modellering og krever ytterligere forskning for å bekrefte. Imidlertid representerer de et første skritt mot å forstå hvordan antibiotika kan endre spredningen av kolera.

Dette kan være en tapt mulighet for kolerakontroll, der oppskalering av antibiotikabehandling til befolkningsnivåer og for å kontrollere utbrudd kan bidra til å kontrollere utbrudd. "

Lindsay Keegan, PhD, forskningslektor i epidemiologi ved U of U Health og seniorforfatter på studien

Resultatene vil bli publisert iBulletin of Mathematical Biology.

Sett på bremser for utbrudd

Nøkkelen til forskernes oppdagelse er det faktum at antibiotika gjør folk mindre smittsomme. Medisinering er generelt forbeholdt personer som er mest alvorlig infisert, da moderate tilfeller kommer seg raskt med hvile og rehydrering. Selv om antibiotika kanskje ikke hjelper de fleste til å føle seg bedre raskere, forkorter de tiden noen er smittsomme med en faktor på 10.

"Hvis du blir frisk fra kolera naturlig, vil du føle deg bedre i løpet av en dag eller to, men du vil fortsatt miste koleraen i opptil to uker," forklarer PhD, assisterende professor i epidemiologi ved Emory University Rollins School of Public Health i studien, som inkluderte arbeid som postdoktor i Keegers laboratorium. "Men hvis du tar et antibiotikum, vil du fortsatt føle deg bedre om en dag og slutte å slippe kolera inn i miljøet ditt."

Dette betyr at behandling av moderate tilfeller med antibiotika kan bremse utbruddene eller i noen tilfeller stoppe dem i deres spor. Selv om en høyere prosentandel av mennesker med kolera ville bruke antibiotika, ville færre mennesker få sykdommen, så færre antibiotika ville bli brukt totalt sett.

Kumulativt reduserer lavere antibiotikabruk risikoen for at kolera utvikler antibiotikaresistens - som er "et stort problem i feltet," sier Keegan. "Kolera er usedvanlig flink til å unngå antibiotika og utvikle resistens. Det er ikke bare et teoretisk problem."

Forskerne modellerte matematisk spredningen av kolera under forskjellige forhold for å finne ut hvilke tilfeller som kan ha nytte av antibiotikabruk. Nøkkelvariabelen er hvor sannsynlig det er at noen sprer sykdommen til andre mennesker, som igjen avhenger av faktorer som befolkningstetthet og sanitærinfrastruktur.

I tilfeller der kolera sprer seg raskere i regioner med høyere befolkningstetthet eller uten pålitelig tilgang til rent drikkevann, vil moderat kolera med antibiotika ikke bremse spredningen nok til å oppveie risikoen for antibiotikaresistens.

Men hvis spredningen er relativt langsom, bemerket forskerne at bruk av antibiotika i moderate tilfeller kan begrense spredningen til det punktet hvor færre mennesker får sykdommen og færre mennesker blir behandlet med antibiotika. I noen tilfeller, spår de, kan bruk av antibiotika stoppe utbruddene helt.

Saker øker

Å finne ut bedre planer for å håndtere kolera er spesielt presserende ettersom utbruddene har økt. Tilfeller og dødsfall har økt med omtrent en tredjedel det siste året, sannsynligvis relatert til masseflytting og naturkatastrofer. "Vi trodde det var bra på noen få spesifikke steder, og nå har det kommet ut igjen," sier Ahmed.

Etter hvert som klimaendringer og ekstreme værhendelser blir mer vanlig, kan forstyrrelser i infrastrukturen føre til kolerautbrudd i land som ennå ikke har opplevd sykdommen.

Forskerne understreker at det trengs mer arbeid før arbeidet deres kan motivere endringer i hvordan regjeringer behandler kolera. Forskere må finne ut om resultatene vises i mer komplekse simuleringer som inkluderer faktorer som koleravaksiner, og de må finne ut av tommelfingerreglene for raskt å anslå om sykdommen sprer seg sakte nok til at aggressiv antibiotikabruk er en god samtale.

"Takeawayen er ikke "OK, la oss gi folk antibiotika," sier Keegan. "Dette er et første skritt i å forstå bruken av antibiotika som en måte å kontrollere utbruddet på."

"Hvis resultatene fortsetter å være så overbevisende," legger Ahmed til, "og vi kan replikere dem i forskjellige settinger, så snakker vi om å endre retningslinjene våre for antibiotikabehandling av kolera. Dette er et virkelig godt eksempel på bruk av data for å kontinuerlig forbedre våre retningslinjer og våre behandlingsbeslutninger for selv veletablerte sykdommer."

Disse resultatene er publisert iBulletin of Mathematical Biologysom "et teoretisk rammeverk for å kvantifisere avveiningen mellom individuelle og befolkningsmessige fordeler ved utvidet antibiotikabruk".

Arbeidet ble finansiert av Centers for Disease Control and Prevention (tilskuddsnummer 1U01CK000675 og 1NU38FT000009-01-00) og Agency for Healthcare Research and Quality (stipendnummer 5K08HS026530-06).

Kilder: