親sの存在により、結核のモルモットモデルにおけるストレプトマイシンの強力な殺菌活性

目的：モルモットにおける結核菌に対するイソニアジドの二相性殺害曲線は、イソニアジド耐性変異体の選択ではなく、説得者の存在によるものです。この現象が他の殺菌薬に共通しているかどうかを判断するために、ストレプトマイシンの活性と、結核のモルモットモデルにおけるストレプトマイシン耐性変異体を選択する能力を研究しました。 方法：ストレプトマイシンのヒト同等線量を確立するために、薬物動態研究を実施しました。モルモットにエアロゾルにM.結核に感染し、2週間後に筋肉内注射を介してストレプトマイシンを週5日間投与しました。細菌性活性は、10週間の治療までCFUの均質化およびめっき肺によって評価されました。各タイムポイントで、CFUを分離し、生理食塩水に懸濁し、0.5、1.0、2.0、または10.0 mg/Lストレプトマイシンを含むプレートに再沈着しました。 結果：ストレプトマイシンのヒト同等の用量は、70 mg/kgと判断されました。ストレプトマイシンは治療の最初の14日間に強力な活性を示し、急性結核関連の死からすべての動物を救助し、肺CFUを約4 log減少させた（10）。しかし、肺CFUが次の56日間の治療でわずか1 log（10）だけ減少したため、ストレプトマイシン活性は劇的に減少しました。ストレプトマイシン耐性変異体は検出可能でしたが、それらの分離頻度は、治療開始時および70日間の治療後に同一でした。 結論：単剤療法の第2段階におけるストレプトマイシンの活性の低下は、ストレプトマイシン耐性変異体の選択に関連していませんが、むしろ、表現型に耐性のある「説得者」の存在と関連しています。

OBJECTIVES: The biphasic kill curve of isoniazid against Mycobacterium tuberculosis in guinea pigs is due to the presence of persisters rather than selection of isoniazid-resistant mutants. To determine whether this phenomenon is common to other bactericidal drugs, we studied the activity of streptomycin and its ability to select for streptomycin-resistant mutants in the guinea pig model of tuberculosis. METHODS: Pharmacokinetic studies were performed to establish the human-equivalent dose of streptomycin. Guinea pigs were aerosol-infected with M. tuberculosis and 2 weeks later streptomycin was given for 5 days/week via intramuscular injection. Bactericidal activity was assessed by homogenizing and plating lungs for cfu until 10 weeks of treatment. At each timepoint, cfu were isolated, suspended in normal saline and re-plated on plates containing 0.5, 1.0, 2.0 or 10.0 mg/L streptomycin. RESULTS: The human-equivalent dose of streptomycin was determined to be 70 mg/kg. Streptomycin showed potent activity during the first 14 days of treatment, rescuing all animals from acute tuberculosis-related death and reducing lung cfu by ∼4 log(10). However, streptomycin activity was dramatically reduced thereafter, as lung cfu declined by only ∼1 log(10) over the next 56 days of treatment. Although streptomycin-resistant mutants were detectable, their frequency of isolation was identical at treatment initiation and after 70 days of treatment. CONCLUSIONS: The reduced activity of streptomycin during the second phase of monotherapy is not associated with the selection of streptomycin-resistant mutants but, rather, with the presence of phenotypically tolerant 'persisters'.