Bergische Universität Wuppertal Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften Angewandte Mathematik - Numerische Analysis

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Modelle zur Dosisfindung von Antibiotika

Bachelorarbeit Mathematik

Betreuung

• Prof. Dr. Matthias Ehrhardt
• Prof. Dr. Michael Günther

Kooperation

• Prof. Dr. med. H. Brunner
• Prof. Dr. A. Dalhoff (Bayer AG, Wuppertal)

Beschreibung

Die Pharmakologie der Antibiotika läßt sich in die Pharmakokinetik (PK) und die Pharmakodynamik (PD) unterteilen. Eine antibakterielle Therapie sollte im Idealfall zur klinischen und zur bakteriologischen Heilung führen. Werden nicht alle pathogenen Organismen durch die Therapie beseitigt, kann es während oder am Ende einer Therapie zur Vermehrung von Subpopulationen der Erreger mit höheren MIC-Werten (MIC Minimal Inhibitory Concentration) und potenzieller Resistenzentwicklung der Erreger gegen das Antibiotikum kommen. Daher wird versucht, mit Hilfe des PK/PD-Modells, das die in vivo ermittelten Parameter der Pharmakokinetik (meist als Blutspiegel) mit dem in vitro bestimmten MIC-Wert verbindet, geeignete Dosierungen für eine bessere Wirkung der Therapie zu finden.

Bisher werden drei Varianten des PK/PD-Modell benutzt:

1. Cmax/MIC-Verhältnis
2. Zeit, in der die Plasmakonzentration die MIC überschreitet
3. AUC/MIC-Verhältnis

Fragestellung

Schlüsselwörter

Antibiotika, MIC-Wert, Pharmakokinetik, Pharmakodynamik, optimale Dosierung

Literatur:

1. A PK/PD Approach to Antibiotic Therapy
2. P.G. Ambrose, S.M. Bhavnani, C.M. Rubino et al., Pharmacokinetics-pharmacodynamics of antimicrobial therapy: It's not just for mice anymore, Clinical Infectious Diseases 44 (2007), 79-86.
3. A. Dalhoff, P.G. Ambrose, J.W. Mouton, A long journey from minimum inhibitory concentration testing to clinically predictive breakpoints: deterministic and probabilistic approaches in deriving breakpoints, Infection 37 (2009), 296-305.
4. J.W. Mouton, Relationship between pharmacodynamic indices and killing patterns in vitro, Future Microbiol. 6 (2011), 613-619.
5. V.H. Tam, M. Nikolaou, A novel approach to pharmacodynamic assessment of antimicrobial agents: New insights to dosing regimen design, PLoS Comput Biol. 7 (2011), e1001043.