Применение антимикробных препаратов, обладающих противотуберкулезной активностью, в составе костного цемента
https://doi.org/10.21292/2075-1230-2021-99-9-53-58
Аннотация
В обзоре проведен анализ публикаций, посвященных экспериментальным исследованиям использования антимикробных препаратов с противотуберкулезной активностью в составе костного цемента.
Представлена информация о перспективах использования антимикробных препаратов в составе костного цемента при лечении инфекционных заболеваний суставов.
Об авторах
Е. О. Перецманас
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных болезней» МЗ РФ
Россия
Россия
Перецманас Евгений Оркович, руководитель отдела исследований внелегочного туберкулеза
127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4
И. А. Герасимов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных болезней» МЗ РФ
Россия
Россия
Герасимов Илья Александрович, врач – травматолог-ортопед туберкулезного отделения для больных внелегочным туберкулезом
127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4
В. С. Зубиков
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных болезней» МЗ РФ
Россия
Россия
Зубиков Владимир Сергеевич, ведущий научный сотрудник отдела исследований внелегочного туберкулеза
127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4
И. В. Есин
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных болезней» МЗ РФ
Россия
Россия
Есин Игорь Викторович, старший научный сотрудник отдела исследований внелегочного туберкулеза
127473, Москва, ул. Достоевского, д. 4
Список литературы
1. American Society for Testing and Materials, American Society for Testing and Materials Specification F451-95. Standard specification for acrylic bone cement., Annual book of ASTM standards 13.01 (1996). ‒ P. 49-55.
2. Amin T. J., Lamping J. W., Hendricks K. J., McIff T. E. Increasing the elution of vancomycin from high-dose antibiotic-loaded bone cement: a novel preparation technique // JBJS. – 2012. – Vol. 94, № 21. – Р. 1946-1951.
3. Anagnostakos K., Meyer C. Antibiotic elution from hip and knee acrylic bone cement spacers: a systematic review // BioMed Res. International. – 2017. – Vol. 2017.
4. Athans V., Veve M. P., Davis S. L. Trowels and tribulations: Review of antimicrobial-impregnated bone cements in prosthetic joint surgery // Pharmacotherapy: J. Human Pharmacol. Drug Ther. – 2017. – Vol. 37, № 12. – Р. 1565-1577.
5. Ayre W. N., Birchall J. C., Evans S. L., Denyer S. P. A novel liposomal drug delivery system for PMMA bone cements // J. Biomed. Mater. Res. Part B: Applied Biomaterials. – 2016. – Vol. 104, № 8. – Р. 1510-1524.
6. Baleani M., Persson C., Zolezzi C., Andollina A., Borrelli A. M., Tigani D. Biological and biomechanical effects of vancomycin and meropenem in acrylic bone cement // J. Arthroplasty. – 2008. – Vol. 23, № 8. – Р. 1232-1238.
7. Bistolfi A., Massazza G., Verné E., Massè A., Deledda D., Ferraris S., Miola M., Galetto F., Crova M. Antibiotic-loaded cement in orthopedic surgery: a review // ISRN Orthopedics. – 2011. – Vol. 2011.
8. Bridgens J., Davies S., Tilley L., Norman P., Stockley I. Orthopaedic bone cement: do we know what we are using? // J. Bone Joint. Surg. Br. ‒ 2008. ‒ Vol. 90, № 5. ‒ Р. 643-647. doi:10.1302/0301-620X.90B5.19803.
9. Brock H. S., Moodie P. G., Hendricks K. J., McIff T. E. Compression strength and porosity of single-antibiotic cement vacuum-mixed with vancomycin // J. Arthroplasty. – 2010. – Vol. 25, № 6. – Р. 990-997.
10. Buchholz H. W., Engelbrecht H. Uber die Depotwirkung einiger Antibiotica bei Vermischung mit dem Kunstharz Palacos [Depot effects of various antibiotics mixed with Palacos resins]. Chirurg. ‒ 1970. ‒ Vol. 41, № 11. ‒ Р. 511-515. German. PMID: 5487941.
11. Chang C. H., Hu C. C., Chang Y., Hsieh P. H., Shih H. N., Ueng, S. W. N. Two-stage revision arthroplasty for Mycobacterium tuberculosis periprosthetic joint infection: An outcome analysis // PloS one. – 2018. – Vol. 13, № 9. – Р. e0203585.
12. Chang Y. H., Tai C. L., Hsu H. Y., Hsieh P. H., Lee M. S., Ueng, S. W. N. Liquid antibiotics in bone cement: an effective way to improve the efficiency of antibiotic release in antibiotic loaded bone cement // Bone Joint Res. – 2014. – Vol. 3, № 8. – Р. 246-251.
13. Frew N. M., Cannon T., Nichol T., Smith T. J., Stockley I. Comparison of the elution properties of commercially available gentamicin and bone cement containing vancomycin with ‘home-made’ preparations // Bone Joint J. – 2017. – Vol. 99, № 1. – Р. 73-77.
14. Galasso O., Mariconda M., Calonego G., Gasparini G. Physical, mechanical and pharmacological properties of coloured bone cement with and without antibiotics // J. Bone Joint Surg. British volume. – 2011. – Vol. 93, № 11. – Р. 1529-1536.
15. Galvez-Lopez R., Pena-Monje A., Antelo-Lorenzo R., Guardia-Olmedo J., Moliz J., Hernandez-Quero J., Parra-Ruiz J. Elution kinetics, antimicrobial activity, and mechanical properties of 11 different antibiotic loaded acrylic bone cement // Diagnost. Microbiol. Infect. Dis. – 2014. – Vol. 78, № 1. – Р. 70-74.
16. Han C. D., Oh T., Cho S. N., Yang J. H., Park K. K. Isoniazid could be used for antibiotic-loaded bone cement for musculoskeletal tuberculosis: an in vitro study // Clin. Orthopaed. Related Res®. – 2013. – Vol. 471, № 7. – Р. 2400-2406.
17. Hsieh P. H., Tai C. L., Lee P. C., Chang Y. H. Liquid gentamicin and vancomycin in bone cement: a potentially more cost-effective regimen // J. Arthroplasty. – 2009. – Vol. 24, № 1. – Р. 125-130.
18. Klekamp J., Dawson J. M., Haas D. W., DeBoer D., Christie M. The use of vancomycin and tobramycin in acrylic bone cement: biomechanical effects and elution kinetics for use in joint arthroplasty // J. Arthroplasty. – 1999. – Vol. 14, № 3. – Р. 339-346.
19. Kucera T., Ryskova L., Soukup T., Malakova J., Cermakova E., Mericka P. Elution kinetics of vancomycin and gentamicin from carriers and their effects on mesenchymal stem cell proliferation: an in vitro study // BMC musculoskeletal disorders. – 2017. – Vol. 18, № 1. – Р. 1-10.
20. Leclere L. E., Sechriest V. F. 2nd, Holley K. G., Tsukayama D. T. Tuberculous arthritis of the knee treated with two-stage total knee arthroplasty. A case report // J. Bone Joint Surg Am. ‒2009. ‒ Vol. 91, № 1. ‒ Р. 186-191. doi:10.2106/JBJS.G.01421.
21. Lee J. H., Han C. D., Cho S. N., Yang I. H., Lee, W. S., Baek, S. H. How long does antimycobacterial antibiotic-loaded bone cement have in vitro activity for musculoskeletal tuberculosis? // Clin. Orthopaed. Related Res®. – 2017. – Vol. 475, № 11. – Р. 2795-2804.
22. Lee J. H., Shin S. J., Cho S. N., Baek S. H., Park K. K. Does the effectiveness and mechanical strength of kanamycin-loaded bone cement in musculoskeletal tuberculosis compare to vancomycin-loaded bone cement // J. Arthroplasty. – 2020. – Vol. 35. – №. 3. – Р. 864-869.
23. Lee S. H., Tai C. L., Chen S. Y., Chang C. H., Chang Y. H., Hsieh P. H. Elution and mechanical strength of vancomycin-loaded bone cement: in vitro study of the influence of brand combination // PLoS One. – 2016. – Vol. 11, № 11. – Р. e0166545.
24. Lin T., Cai X., Shi M., Ying Z., Hu B., Zhou C., Wang W., Shi Z, Yan S. In vitro and in vivo evaluation of vancomycin-loaded PMMA cement in combination with ultrasound and microbubbles-mediated ultrasound // BioMed Res. International. – 2015. – Vol. 2015.
25. Martinez-Moreno J., Mura C., Merino V., Nacher A., Climente M., Merino-Sanjuan M. Study of the influence of bone cement type and mixing method on the bioactivity and the elution kinetics of ciprofloxacin // J. Arthroplasty. ‒ 2015. ‒ Vol. 30. – Р. 1243-1249. doi: 10.1016/j.arth.2015.02.016.
26. Masri B. A., Duncan C. P., Jewesson P., Ngui-Yen J., Smith J. Streptomycin-loaded bone cement in the treatment of tuberculous osteomyelitis: an adjunct to conventional therapy // Canad. J. Surgery. – 1995. – Vol. 38, № 1. – Р. 64.
27. Masri B. A., Duncan C. P., Beauchamp C. P. Long-term elution of antibiotics from bone-cement: an in vivo study using the prosthesis of antibiotic-loaded acrylic cement (PROSTALAC) system // J. Arthroplasty. – 1998. – Vol. 13, № 3. – Р. 331-338.
28. Meyer J., Piller G., Spiegel C. A., Hetzel S., Squire M. Vacuum-mixing significantly changes antibiotic elution characteristics of commercially available antibiotic-impregnated bone cements // J. Bone Joint Surg. Am. ‒ 2011. ‒ Vol. 93. – Р. 2049-2056. doi: 10.2106/JBJS.J.01777.
29. Miller R., McLaren A., Leon C., McLemore R. Mixing method affects elution and strength of high-dose ALBC: a pilot study // Clin. Orthopaedics Related Res®. – 2012. – Vol. 470, № 10. – Р. 2677-2683.
30. Miola M., Bistolfi A., Valsania M. C., Bianco C., Fucale G., Verné, E. Antibiotic-loaded acrylic bone cements: An in vitro study on the release mechanism and its efficacy // Materials Sci. Engineering: C. – 2013. – Vol. 33, №. 5. – Р. 3025-3032.
31. Paz E., Sanz-Ruiz P., Abenojar J., Vaquero-Martin J., Forriol F., Del Real J. C. Evaluation of elution and mechanical properties of high-dose antibiotic-loaded bone cement: comparative “in vitro” study of the influence of vancomycin and cefazolin // J. Arthroplasty. – 2015. – Vol. 30, № 8. – Р. 1423-1429.
32. Pelletier M. H., Malisano L., Smitham P. J., Okamoto K., Walsh W. R. The compressive properties of bone cements containing large doses of antibiotics // J. Arthroplasty. – 2009. – Vol. 24, № 3. – Р. 454-460.
33. Persson C., Baleani M., Guandalini L., Tigani D., Viceconti M. Mechanical effects of the use of vancomycin and meropenem in acrylic bone cement // Acta Orthopaedica. – 2006. – Vol. 77, № 4. – Р. 617-621.
34. Pfarr B., Burri C. Prospektive Studie über den Effekt von Gentamycin-Palacos bei 200 Totalprothesen der Hüfte [Prospective study on the effect of gentamycin-Palacos in 200 total hip prostheses] // Aktuelle Probl Chir Orthop. ‒ 1979. ‒ Vol. 12. ‒ Р. 207-210. German. PMID: 36786.
35. Pithankuakul K., Samranvedhya W., Visutipol B., Rojviroj S. The effects of different mixing speeds on the elution and strength of high-dose antibiotic-loaded bone cement created with the hand-mixed technique // J. Arthroplasty. – 2015. – Vol. 30, № 5. – Р. 858-863.
36. Sanz-Ruiz P., Carbó-Laso E., Del Real-Romero J. C., Arán-Ais F., Ballesteros-Iglesias Y., Paz-Jiménez E. Microencapsulation of rifampicin: A technique to preserve the mechanical properties of bone cement // J. Orthopaedic Res®. – 2018. – Vol. 36, № 1. – Р. 459-466.
37. Slane J., Gietman B., Squire M. Antibiotic elution from acrylic bone cement loaded with high doses of tobramycin and vancomycin // J. Orthopaedic Res®. – 2018. – Vol. 36, № 4. – Р. 1078-1085.
38. Wang J., Zhu C., Cheng T., Peng X., Zhang W., Qin H. A systematic review and meta-analysis of antibiotic-impregnated bone cement use in primary total hip or knee arthroplasty // PloS one. – 2013. – Vol. 8, № 12. – Р. e82745.
39. Wu K., Chen, Y., Hsu Y., Chang, C. H. Enhancing drug release from antibiotic-loaded bone cement using porogens // JAAOS-Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. – 2016. – Vol. 24, № 3. – Р. 188-195.
Рецензия
Для цитирования:
Перецманас Е.О., Герасимов И.А., Зубиков В.С., Есин И.В. Применение антимикробных препаратов, обладающих противотуберкулезной активностью, в составе костного цемента. Туберкулез и болезни легких. 2021;99(9):53-58. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2021-99-9-53-58
For citation:
Peretsmanas E.O., Gerasimov I.A., Zubikov V.S., Esin I.V. Antimicrobial Agents with Anti-tuberculosis Activity Added to Bone Cement. Tuberculosis and Lung Diseases. 2021;99(9):53-58. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2075-1230-2021-99-9-53-58
Просмотров: 326
Послать статью по эл. почте 