Antibióticos no Cimento Ortopédico

Propriedades dos antibióticos a serem misturados ao cimento ósseo

• Os antibióticos que são impregnados no espaçador de cimento devem ser resistentes ao calor (até 82-83 ⁰C, 12-13 min), para que não sejam destruídos durante a polimerização do PMMA .
• O Antibiótico que será misturado também devem ser solúvel em água, para serem “lavados” e dispersos nos tecidos circundantes após a implantação do espaçador.
• Antibióticos com pequeno peso molecular são mais solúveis em água. Os antibióticos devem ser quimicamente estáveis ​​(neutros) e não reagir com outras moléculas contidas dentro do cimento. 
• Eles devem apresentar propriedades bactericidas, mesmo em baixas concentrações. 
• Os antibióticos devem ter um baixo MIC para os micróbios alvo. Além disso, eles não devem aderir às proteínas séricas, idealmente provocar poucas reações e não promover a formação de micróbios resistentes.

Quais os melhores antibióticos para serem misturados ao Cimento Osseo?

• Aminoglicosídeos e antibióticos glicopeptídeos (vancomicina, teicoplanina) são apropriados para impregnação de polimetilmetacrilato PMMA e são eficazes contra um amplo espectro de microrganismos, comumente isolados nas infecções ósseas. 
• Antibióticos em forma de pó (cristalino) são preferidos à forma líquida.

Qual antibiótico evitar na associação com cimento ósseo?

• Antibióticos em forma líquida são mais baratos, mas impedem a polimerização,
• aumentam a porosidade do PMMA e 
• diminuem a resistência mecânica dos espaçadores artesanais (a resistência diminui em 49% e 46% para compressão e tensão, respectivamente)
• Em seu estudo, Hsieh et al. descobriram que o uso de gentamicina líquida aumentou a porosidade, em contraste com a vancomicina em pó que não aumentou a porosidade. 
• A resistência à compressão do cimento diminuiu em: 
• 13% quando impregnado com vancomicina, 
• 37% quando a gentamicina líquida foi usada e 
• 45% quando ambos os antibióticos foram adicionados.

Quais os Antibióticos mais usado em associação ao cimento ósseo ?

Os antibióticos mais comumente usados ​​para impregnação de cimento são

• tobramicina, 
• gentamicina, 
• vancomicina e 
• cefalosporinas 

A vancomicina é eficaz contra MRSA, a gentamicina contra enterobactérias e Pseudomonas aeruginosa, e a cefotaxima é eficaz contra bactérias resistentes à gentamicina . Uma combinação popular é a de um aminoglicosídeo (tobramicina ou gentamicina) com vancomicina .

Biodisponibilidade do antibiótico dissolvido no Cimento.

A eluição de diferentes tipos de antibióticos do cimento é variável. Usar uma combinação de antibióticos tem muitas vantagens sobre a monoterapia. 

Além de ampliar o espectro antimicrobiano, a combinação de um aminoglicosídeo com vancomicina resulta em aumento da liberação de ambos os antibióticos in vitro, um fenômeno conhecido como oportunismo passivo. 

A combinação de um aminoglicosídeo com vancomicina é recomendada mesmo quando o micróbio é resistente aos aminoglicosídeos, pois altas concentrações de aminoglicosídeo ( 3,6 g de tobramicina e 1 g de vancomicina por pacote de cimento) promovem uma maior liberação de vancomicina. 

A combinação de meropenem com vancomicina também resulta em aumento da liberação de vancomicina.

Antibióticos usados frequentemente, porém com uso preferencial com germe já identificado.

• amicacina, 
• anfotericina B, 
• fluconazol, 
• cefazolina, 
• cefotaxima, 
• cefuroxima, 
• ciprofloxacino, 
• clindamicina, 
• colistina, 
• daptomicina, 
• eritromicina, 
• linezolida, 
• meropenem, 
• piperacilina/tazobactam, 
• teicoplanina/tazobactam, 
• ticarcilina. 

Esses antibióticos são escolhas razoáveis ​​quando as bactérias causadoras foram identificadas pré-operatoriamente.

Quanto de antibiótico colocar no cimento?

• dose profilática 1-2g por 40g de PMMA
• dose terapéutica 4 - 8g  por 40g de PMMA

Lembrando que concentrações maiores que 4g por 40g de PMMA diminuem a resistência mecânica e devem ser usados somente em casos onde a ausência de resistência mecânica não é um problema. 

Para a construção intraoperatória do Mistura Cimento/Antibiótico, recomenda-se que o cimento e o pó antibiótico sejam misturados homogeneamente antes de serem adicionados ao monômero líquido ( ativador ).

Como o antibiótico é liberado do cimento?

A liberação de antibióticos do PMMA é um fenômeno de superfície e não depende da quantidade de cimento . A liberação da gentamicina é realizada rapidamente através de uma profundidade de cimento de apenas 100 μm de sua superfície e, a partir daí, há pouca lixiviação. 

Quanto maior a superfície do cimento em contato com os tecidos circundantes, maior a taxa e a quantidade de eluição de antibióticos do espaçador. 

Um aumento na distância entre o cimento e os tecidos circundantes resulta em diminuição da concentração do antibiótico. 

O tipo de tecido ao redor do espaçador também afeta a eluição de antibióticos do espaçador e a difusão de antibióticos nos tecidos inflamados. 

O osso cortical absorve menos antibióticos do que o osso esponjoso e o osso esponjoso absorve menos antibióticos do que o hematoma (espaço morto) que potencialmente fica entre o espaçador e o osso ou tecidos moles. Portanto, deve-se buscar o máximo de contato possível entre o espaçador e os tecidos inflamados.

A maioria dos estudos defende que a eluição do antibiótico do espaçador ocorre durante os primeiros dias pós-operatórios (principalmente nas primeiras 24 horas), enquanto outros defendem uma liberação prolongada.

Outros pesquisadores descrevem três fases: a fase exponencial (durante os primeiros dias pós-operatórios), a fase de declínio e, por último, a fase de baixa eluição constante . Quanto maior a dose de antibiótico carregada no espaçador, maior a concentração de antibiótico durante as fases. Porém na Média os autores concordam que há liberação de antibióticos por 1 semana. 

Referencia: Samelis PV, Papagrigorakis E, Sameli E, Mavrogenis A, Savvidou O, Koulouvaris P. Current Concepts on the Application, Pharmacokinetics and Complications of Antibiotic-Loaded Cement Spacers in the Treatment of Prosthetic Joint Infections. Cureus. 2022 Jan 5;14

Marcos Britto da Silva

Médico Ortopedista, Traumatologista e Médico do Esporte

Botafogo, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Atualizado em 04/0/2022