Samenvatting en Discussie
8
89
Hoofdstuk 8
esultaten van laboratorium en dierexperimenteel onderzoek naar de klinische toepassing van antimicrobiële peptiden (AMPs) worden in dit proefschrift beschreven. Wij bestudeerden de afgifte uit een dragerstof, de toxiciteit en de antibacteriële werking. Hiermee werd de toepassing van het peptide hLF1-11 onderzocht voor de preventie van botinfectie. Het eerste hoofdstuk brengt een aantal kenmerkende begrippen naar voren: botinfectie, resistente bacteriën en AMPs. Het hoofdstuk is als een overzichtsartikel opgenomen in een supplement van het blad Injury. In dit themanummer presenteert de Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (AO) een set artikelen over wetenschappelijke en klinische kanten van bot- en implantaatinfectie. De huidige behandeling van botinfectie combineert chirurgische behandeling van de infectie met lokale en systemische antibiotische therapie. Ondanks langdurige behandeling met antibiotica is het vaak noodzakelijk om geïnfecteerde prothesen te verwijderen. Effectieve behandeling wordt op meerdere manieren door de bacteriën gedwarsboomd: Allereerst kunnen genetische mutaties een dikkere celwand opleveren, ondoordringbaar voor antibiotica. Verder kunnen bacteriën in ‘winterslaap’ gaan, door Effectieve behandeling wordt hun vertraagde metabolisme worden op meerdere manieren door zij dan ongevoelig voor antibiotica. de bacteriën gedwarsboomd Op implantaten, ten slotte, bedekken zij zich met slijm (biofilm), waarin de meeste antibiotica niet kunnen doordringen. Naast deze drie, bestaan nog meer mechanismen, die infecties bevorderen en zelfs de krachtigste antibiotica zoals vancomycine en teicoplanine onwerkzaam maken. Om progressie naar universele antibioticaresistentie tegen te gaan, zijn compleet nieuwe antibioticumsoorten nodig. Een aantal nuttige eigenschappen maken AMPs interessant voor de ontwikkeling van geneesmiddelen: het zijn natuurlijke afweerstoffen, actief tegen veel verschillende bacteriën, en veroorzaken nauwelijks antibioticumresistentie. Zij vormen een primaire afweer in alle levende organismen en hebben in een aantal dierstudies en klinische studies veelbelovend gepresteerd. Daarnaast hebben AMPs nog een aantal belangwekkende eigenschappen: zij hebben reguleren de afweer, bevorderen de groei van bloedvaten en helpen andere geneesmiddelen een cel binnen. De nadruk ligt bij onze experimenten op lokale therapie met antibiotica: het operatief inbrengen van een drager die hLF1-11 afgeeft. De voordelen van lokale afgifte zijn: hoge concentratie lokaal zonder bijwerkingen elders in het lichaam. De nadelen zijn: de vereiste operatie met bijbehorende risico’s en kosten. Het hLF1-11 peptide is een fragment 90
Samenvatting & Discussie
van het eiwit lactoferrine. Lactoferrine is in de mens o.a. in melk, speeksel en tranen aanwezig. De eerste elf lactoferrine is een onderdeel aminozuren (vanaf de N-zijde) vormen van de afweer tegen ziekten hLF1-11. Het is een onderdeel van de afweer tegen ziekten en beschermt de kwetsbare slijmvliezen tegen infectie. Het werkingsgebied omvat meerdere resistente soorten die botinfecties zouden kunnen veroorzaken. Het peptide is gemaakt door chemische synthese van losse aminozuren. In de experimenten gebruikten wij gentamicine, een standaard antibioticum in botcement, ter vergelijking. Hoofdstukken twee en drie vergelijken de afgifte van hLF1-11 en gentamicine uit twaalf verschillende dragers. Het waren biologisch afbreekbare dragers van calciumfosfaat. Deze worden gebruikt om botdefecten te vullen en worden na de operatie langzaam vervangen door levend bot. Wij gebruikten twee soorten: cement en korrels. Het antibioticum werd door het cement gemengd, wat daarna uithardde tot cylinders. De korrels, daarentegen, werden bedekt met een dun laagje antibioticum met een vries-droog techniek. Op vaste tijden werd vervolgens de afgifte gemeten in kleine volumes water. Alle geteste combinaties lieten meteen hoge antibioticum afgifte zien. Een aantal cementen vertoonde langduriger afgifte van hLF1-11 of gentamicine. Er bleek sprake van significante verschillen in duur en hoeveelheid van afgifte tussen de verschillende materialen. De antibiotische activiteit van hLF1-11 en van gentamicine bleef intact. Aangezien de gebruikte dragers al zijn goedgekeurd voor medische toepassing, lijkt de stap naar gebruik als systeem voor gecontroleerde afgifte eenvoudig. Voor de selectie van een drager voor de dierexperimenten waren afgifte en intacte activiteit uiteraard van belang. Verder speelden praktische overwegingen een rol; gemak bij mengen, hanteren en injecteren. Bonesource cement had goede algemene resultaten en gaf bij lage cement temperatuur een hoge vloeibaarheid en optimale injectie resultaten. Het vierde hoofdstuk behandelt de veiligheid, twaalf vrijwilligers toxiciteit en activiteit van AMPs. Wij bestudeerden stonden bloed af de effecten van hLF1-11 en andere peptiden op rode bloedcellen, botcellen en bacteriën. Twaalf vrijwilligers stonden bloed af wat blootgesteld werd aan peptiden, om mogelijke effecten na intraveneuze injectie te analyseren. Na 60 minuten werd vervolgens het aantal intacte rode bloedcellen gemeten. Voor het meten van een lokaal effect op bot na implantatie gebruikten wij muizecellen in weefselkweek. Eén dag na blootstelling aan de peptiden werd de stofwisseling van de cellen gemeten en werd onder de microscoop gezocht naar tekenen van celdood.
91
Hoofdstuk 8
Zelfs bij de hoogste concentraties veroorzaakte hLF1-11 geen schade aan de bot- of bloedcellen. DHVAR-5, een krachtige AMP afgeleid van het speekselpeptide histatine, toonde echter schade aan beide celtypes bij een concentratie van achtmaal de therapeutische dosis. De antimicrobiële activiteit was bepaald op veroorzakers van moeilijk behandelbare ‘ziekenhuisinfecties’. Zestig minuten blootstelling van deze bacteriën aan hLF1-11 of DHVAR-5 gaf een sterke afname in aantal. Dit bevestigt het brede spectrum en de snelle werking van deze peptiden. Uitgaande van de gecombineerde resultaten van de eerder genoemde studies, hebben wij vervolgens de dierproeven opgezet. Hoofdstukken vijf en zes beschrijven de afgifte en antibiotische werking van hLF1-11 in konijnen. Het het konijn heeft enkele voordelen: de konijn heeft enkele voordelen: de afmeting laat grotere operaties toe afmeting laat grotere operaties toe dan bij ratten of muizen, maar verzorging en huisvesting zijn minder uitgebreid dan bij schapen of geiten. Gezien de beperkte operatiebelasting was snel herstel van de konijnen te verwachten. Ten slotte tonen vele andere konijnstudies de bruikbaarheid van dit model aan en versterken daarmee de analyse van onze resultaten. Na chirurgische benadering van het bovenste stuk van het rechter dijbeen, werd cement met hLF1-11 in de mergholte van het bot gespoten. De eerste dierstudie beschrijft metingen van hLF1-11 concentraties in bot en cement tijdens de eerste week na de operatie. Na één, drie en zeven dagen werden stukjes bot en cement verwijderd, gemalen en de hLF1-11 concentraties geanalyseerd. Het peptide werd snel afgegeven in het bot, dit gaf vroege piek-concentraties en daarna weer snelle afname. Dit past bij het profiel dat in de eerdere laboratorium-experimenten werd gevonden. De botten werden ook onder de microscoop beoordeeld: er waren geen tekenen van ontstekingsreactie. Als mogelijke tekenen van vroege weefsel-ingroei in het cement was er in enkele gevallen sprake van bot- en vaatingroei. De tweede dierstudie evalueert de preventie van botinfectie met hLF1-11. Met dezelfde operatie werd éérst Staphylococcus aureus, een belangrijke veroorzaker van botinfectie in het mergkanaal gespoten. Meteen daarna werd cement geïnjecteerd met 5% hLF1-11, 5% gentamicine of zonder antibioticum. Na drie weken werden de dieren gedood en de geopereerde botten verwijderd. In alle groepen werden tekenen van ontsteking of infectie gezien op röntgenfoto’s en microscopiebeelden. De botten en het verwijderde cement werden gemalen en gekweekt voor bacterietelling. Zowel hLF1-11 als gentamicine gaven een significante afname van infectie vergeleken met de onbehandelde controlegroep, gentamicine gaf een groter aantal steriele kweken dan hLF1-11.
92
Samenvatting & Discussie
Discussie Deze resultaten tonen de essentiële voorwaarden van een effectief afgiftesysteem voor geneesmiddelen: gecontroleerde afgifte met als gevolg therapeutische concentraties van een lokaal werkzaam middel.1 De biologische afbreekbaarheid van het hier gebruikte calciumfosfaat materiaal impliceert volledige afgifte van het geneesmiddel na ingroei van botcellen, in tegenstelling tot niet afbreekbaar PMMA cement. Wij hebben Bonesource cement met hLF1-11 gekozen voor de dierexperimenten op basis van de eerdere resultaten. De activiteit van hLF1-11 bleef de afgifte van hLF1-11 intact na afgifte uit cement, en er was geen was adequaat toxiciteit van hLF1-11 aantoonbaar. De afgifte van hLF1-11 was adequaat in de dosering van 5% die werd gebruikt bij de dierexperimenten.2,3 De huidige botcementen met antibioticum bevatten vergelijkbare concentraties (2-4%).4 De effectieve hLF1-11 afgifte werd op twee manieren bepaald. Allereerst werd de concentratie in bot en in cement gemeten, daarnaast werd een reductie van het aantal bacteriën gezien. In deze studies werd het afgifteprofiel beïnvloed door de keuze van drager (cement of korrels) en door de dosis antibioticum die werd toegevoegd. Hieruit volgt dat de configuratie van de drager de mogelijkheid biedt om verschillende afgifteprofielen te creëren, afhankelijk van klinische eisen.2,5 Verdere experimenten zouden de optimalisatie van de dosis en de drager eigenschappen voor specifieke situaties betreffen. De analyse van afbreekbare dragers werd onder duidelijk reproduceerbare omstandigheden verricht met gelijktijdige meting van verschillende materialen. Dit gaf eenduidige resultaten, die overeenkwamen tussen laboratorium- en dierproeven. De aanvankelijke snelle afgifte van hLF1-11 werd bij enkele cementen gevolgd door langdurige diffusie van het middel vanuit afgifte. De eerste afgiftepiek wordt met dieper gelegen lagen name gerelateerd aan het oplossen van de hoeveelheid geneesmiddel gelegen aan de oppervlakte van de drager. Langdurige afgifte wordt verklaard als diffusie van het middel vanuit dieper gelegen lagen van de drager.4,6 De preventie van infectie met antibiotica vereist meestal kortdurende hoge concentraties. Behandeling van bestaande infectie, daarentegen, vereist operatieve sanering en langdurige antibiotische behandeling.7 In de voorgaande experimenten werd de preventie van infectie met hLF1-11 uitgezocht. Daarnaast beschrijven Faber c.s. de behandeling van langdurig bestaande botinfectie door injectie van cement met hLF1-11. 8 Dit gaf een duidelijke afname van MRSA infectie in een vergelijkbaar experiment met konijnen. Bovendien bleek DHVAR-5, een ander AMP, 93
Hoofdstuk 8
een nuttige behandeloptie. Toegevoegd aan PMMA-cement werd adequate afgifte in laboratorium- en dierproeven gezien, zonder nadelen voor de mechanische sterkte van het cement.9,10 Tenslotte bleek de gentamicine afgifte te worden verhoogd na toevoegen van DHVAR-5 aan PMMA-cement met gentamicine.10 Dit kan gunstig zijn om in bacteriële biofilms door te dringen; deze kunnen zelfs op gentamicine houdend PMMA cement groeien.11,12 In modellen van biofilms lieten DHVAR-5 en andere AMPs opmerkelijke effectiviteit tegen een groot aantal bacteriën zien.13,14 Het detecteren van hLF1-11 in konijnebot vormde een analytische uitdaging. De ontwikkeling van antilichamen voor een ELISA-test bleek te stuiten op beperkingen door de kleine afmeting van het peptide, (slechts elf aminozuren lang). Verder ontstond er veel storend signaal door de aanwezige eiwitten van het konijn. De analyse werd derhalve gedaan met een gecombineerde techniek van massaspectrometrie en vloeistofchromatografie. Dit gaf een semi-quantitatieve analyse uit bot en cement van de konijnen die met hLF1-11 in cement behandeld waren. Deze experimenten – waarin geen infectie was opgewekt – toonden na zeven dagen vroege tekenen van botingroei. Bij de evaluatie van de dierexperimele resultaten houden wij noodzakelijkerwijs rekening met inherente verschillen met de klinische praktijk. De kleine afmetingen van het geïnjecteerde cement bevorderen snelle afgifte van hLF1-11. In patiënten is meer cement nodig, dit zou de snelheid van afgifte kunnen vertragen en de duur van afgifte verhogen. Verder zou het positieve effect van hLF1-11 op de werking van de afweer (immuno-modulatie) kunnen verschillen tussen konijnen en mensen. Anderzijds is dit effect ook beschreven in experimenten met muizen, wat een experimenten op bloedgemeenschappelijk basisthema suggereert in en botcellen de werking van de aangeboren afweer.15-17 De veiligheid werd bepaald met experimenten op bloed- en botcellen. Uitgebreide analyse van de toxiciteit vereist meerdere diermodellen en meerdere diersoorten voordat menselijke studies kunnen worden gedaan. Er zijn resultaten van hLF1-11 in muizen, ratten en konijnen. Hierbij zijn nog geen bijwerkingen gerapporteerd. De menselijke oorsprong van het peptide (humaan lactoferrine) suggereert een bepaalde veiligheid, dit moet uiteraard bevestigd worden door middel van standaard onderzoek naar toxiciteit. De voortzetting van het project is derhalve van significant belang. Orthopedische toepassingen Als frontsoldaten van het afweersysteem beschermen AMPs kwetsbare lichaamsoppervlakken als huid en slijmvlies tegen bacterie-invasie. Bescherming van het oppervlak is evenzeer de kern van preventie en 94
Samenvatting & Discussie
behandeling van bot- en prothese-infectie. Winst van de ‘race voor het oppervlak’ voorkomt kolonisatie door bacteriën. De bewezen effectiviteit van AMPs in diermodellen van botinfectie bevestigt dit mechanisme: zowel preventie als behandeling met hLF1-11 verminderde de infectie.8,9,18 Daarnaast kunnen AMPs op prothesen bevestigd worden met behoud van hun activiteit, zoals is beschreven door Gabriel c.s.19 AMPs zouden klinisch gebruikt kunnen worden voor diagnostiek, preventie en behandeling van infectie. Radioactief gelabelde AMPs worden gepresenteerd als de nieuwe gouden standaard voor het afbeelden van infecties.18,20,21 Deze betrouwbare methode van labelen met radioactief technetium maakt in dierstudies duidelijk onderscheid tussen infectie en steriele ontsteking. Dit kan nieuwe inzichten opleveren naar aanleiding van de stelling dat veel gevallen van steriele loslating van de prothese toch berusten op niet ontdekte infecties.22 De klinische uitwerking van deze dierexperimentele resultaten is waardevol voor de vroege behandeling van infecties. De toepassing van deze techniek bij verdenking van prothese-infectie lijkt een waardevolle diagnostische optie bij het voorkomen van de noodzaak tot verwijderen van de prothese. Preventie van infectie door lokale behandeling met hLF1-11 of DHVAR-5 was een succesvolle benadering in de dierexperimenten. Beide peptiden zorgden preventief voor een significante afname van de bacterieaantallen. Zelfs in het geval van bestaande infectie werden de resistente MRSA-bacteriën gedecimeerd door lokale behandeling met hLF1-11.8 Het nut van AMPs beperkt zich niet tot botinfecties. Nibbering c.s. beschrijven dat behandeling met hLF1-11 een aantal resistente bacterieen gist-stammen uitroeide in experimentele bilspierinfecties.15-17 De effectieve behandeling met verschillende AMPs van brandwonden na infectie met Pseudomonas-bacteriën wordt gerapporteerd door Steinstraesser c.s.23,24 groeistimulatie van bot en De andere eigenschappen van AMPs, bloedvaten, remming van tumoren niet gerelateerd aan infectie, zijn nog niet volledig doorgrond. Hieronder vallen groeistimulatie van bot en bloedvaten, remming van tumoren en vorming van poriën in celwanden waardoor geneesmiddelen kunnen binnenkomen.25-27 Daarnaast zou hLF1-11 invloed hebben op het ijzermetabolisme. Aanvullende studies naar deze mechanismen kunnen leiden tot betere kennis van de menselijke afweer, infectie en weefselherstel. Ontwikkelingen Botinfectie is een oud probleem, toch is er nog discussie over de optimale preventie en behandeling: Het belang van antibioticum in cement met inherent risico op resistente bacteriën, de duur van intraveneuze en orale 95
Hoofdstuk 8
antibioticum behandeling, de indicatie voor directe of uitgestelde revisie bij geïnfecteerde prothesen. Lange termijn studies van de Scandinavische implantaten registers bieden patiënt, prothese en pathogeen richtlijnen die de dagelijkse praktijk kunnen sturen. De behandeling van de individuele patiënt met bot- of prothese-infectie dient zich te richten op verschillende factoren. Zoals eerder vermeld: patiënt, prothese en pathogeen (bacterie) bepalen de uitkomst. Optimalisatie van deze drie factoren (voedingstoestand, speciaal oppervlak, antibiotica) zal het beloop maximaal beïnvloeden. Sinds de eerste vermelding van AMPs in de jaren 80 zijn er al honderden beschreven. Een uitgebreide lijst is te vinden op het internet: http://www.bbcm.univ.trieste.it/~tossi/antimic.html. Als een eerste verdedigingslinie, blijken AMPs relatief vroeg in de evolutie te zijn ontstaan. Inmiddels zijn AMPs gevonden in elk organisme waarin is gezocht (mens, dier, plant, zelfs in bacteriën). Aanvankelijk was het onderzoek vooral gericht op de antibiotische werking. Nieuwe eigenschappen – stimulatie van vaatgroei, remming van tumoren, virusremming en afweerregulatie – krijgen steeds meer aandacht. Het stijgend aantal biologische funkties van AMPs doet discussie ontbranden over de correcte naam. Daarom werden er steeds alternatieven bedacht die de andere eigenschappen beter uitdrukten. In 2003 beëindigde AMPguru Robert Lehrer de discussie:”Dit voorwerp in mijn hand kan alles: blikopenen, papier knippen, kurketrekken en vishaakjes verwijderen. Toch noem ik het een Zwitsers zakmes en begrijpt iedereen waar ik het over heb. Wat doen we nou moeilijk? We houden het op AMP en nemen niet steeds een nieuwe naam wanneer er een funktie bijkomt.” Het onderzoek naar AMPs ontwikkelt zich langzaam van ontdekking naar beschrijving en uiteindelijk toepassing. De eerste studies onderzochten duizenden kikkerslijm, varkensbloed biologische monsters naar actieve moleculen en mensentranen Bijvoorbeeld, bronnen zo verschillend als kikkerslijm, varkensbloed en mensentranen, allen bevatten AMPs. Deze eiwiten kunnen synthetisch gemaakt worden van losse aminozuren en aangepast worden om de funktie te verbeteren. Verdere analyse van AMPs betrof de interactie met celmembranen, celprocessen en signalen.28 De verschillende AMPs werken door middel van: porievorming in de celmembraan, sabotage van het energiesysteem (mitochondriën), en signalen naar het menselijk immuunsysteem (chemotaxis en cytokine afgifte). Tenslotte beschrijft een groeiend aantal dierstudies de mogelijke toepassingen en toxiciteit van AMPs. De verschillende diermodellen beschrijven: brandwondinfectie, longontsteking, boten spierinfectie.8,17,29 De modellen gebruiken zowel lokale als systemische therapie met AMPs: huidcrème, injectie, longspoeling, en afgifte uit een drager. 96
Samenvatting & Discussie
Toekomstmuziek Wij menen dat de solide prestaties van AMPs in dierexperimenten een duidelijk vervolg in klinische studies vereisen. Anderzijds, moeten urgente maatregelen om resistentie te beperken niet worden uitgesteld: antibioticumgebruik sterk beperken, een verbod op risicovol gebruik in de veeteelt, en het verbeteren van de gezondheidszorg in ontwikkelingslanden.30 Meervoudig resistente bacteriestammen zoals MRSA en VRSA hebben ongeduld veroorzaakt in het geneesmiddelenonderzoek.31,32 Toch moet de introductie van AMP-gebaseerde middelen met de gebruikelijke werkzaamheids-, toxiciteits- en veiligheidsstudies gepaard gaan. De centrale rol van AMPs in de aangeboren afweer vereist bijzondere aandacht voor klinische introductie van middelen. Het complete spectrum van biologische signalen beïnvloed door AMPs is nog een aanzienlijke uitdaging voor peptidewetenschappers. Daarom is het nodig om te overwegen of gebruik van AMP gebaseerde antibiotica onze afweer zou kunnen beïnvloeden. Sterker nog, bacteriële resistentie tegen AMPs blijkt weliswaar moeilijk maar is niet onmogelijk.33 Derhalve zou onze afweer in de problemen kunnen komen wanneer het AMP-resistente ‘superbacteriën’ moet opruimen. Deze bacteriën zouden een aanzienlijk medisch probleem kunnen vormen. Zoals vaak in de geneeskunde liggen er oplossingen in het nabootsen van de natuur. Met een ‘schot hagel’ aanpak – de ontwikkeling van een gevarieerd pakket van AMP-antibiotica – wordt ontwikkeling van resistentie tegengegaan. Meer inzicht in het mechanisme van regulatie van de afweer door AMPs zal hun specifieke en selektieve toepassing nieuwe antibiotica kunnen de kunnen verbeteren. En tenslotte, net bacteriën lek maken zoals in het lichaam meerdere afweersystemen gebruikt worden, kan synergie tussen klassieke en nieuwe antibiotica effectief zijn bij resistente infecties. Nieuwe antibiotica kunnen de bacteriën lek maken zodat de klassieke middelen naar binnen kunnen en zelfs in lage dosering hun werk weer kunnen doen. Deze ontwikkelingen vereisen nadere bestudering van interacties en perfectionering van dosering. Afhankelijk van de situatie, zijn alternatieve toedieningswegen mogelijk (op de huid, longspoeling, injectie).9,17,23,29 Conclusies Infectiepreventie is essentieel in de orthopedie. Preventieve antibiotica kunnen resistentie veroorzaken. De waarde van AMPs ligt in hun lage neiging to inductie van resistente bacteriën.
97
Hoofdstuk 8
Calciumfosfaat cementen en korrels kunnen als antibioticum dragers met een betrouwbare, beïnvloedbare afgifte worden ingezet. Dit combineert biologische afbreekbaarheid met botgeleiding en bekende klinische veiligheid. Aangezien calciumfosfaat wordt vervangen door bot is operatieve verwijdering niet nodig. hLF1-11 doodt een ruime hoeveelheid bacteriestammen, inclusief resistente soorten en heeft aangetoonde effectiviteit in experimenten met botinfectie en andere infecties. Verdere ontwikkeling van dit concept zou de ziektelast en de kosten van infecties kunnen helpen verminderen. De diagnostische toepassing voor infectie detectie is een andere belangrijke onderzoeksrichting. Referenties 1. Henry SL, Galloway KP. (1995). Local antibacterial therapy for the management of orthopaedic infections. Pharmacokinetic considerations. Clin Pharmacokinet 29: 36-45. 2. Stallmann HP, Faber C, Slotema ET, Lyaruu DM, Bronckers AL, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2003). Continuous-release or burst-release of the antimicrobial peptide human lactoferrin 1-11 (hLF1-11) from calcium phosphate bone substitutes. J Antimicrob Chemother 52: 853-855. 3. Stallmann HP, Faber C, Bronckers AL, Blieck-Hogervorst JM, Brouwer CP, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2005). Histatin and lactoferrin derived peptides: Antimicrobial properties and effects on mammalian cells. Peptides 26: 2355-2359. 4. Kühn, K. D. (2000) Bone cements : up-to-date comparison of physical and chemical properties of commercial materials. Springer, London, UK 5. Faber C, Stallmann HP, Lyaruu DM, de Blieck JM, Bervoets TJ, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2003). Release of antimicrobial peptide Dhvar-5 from polymethylmethacrylate beads. J Antimicrob Chemother 51: 1359-1364. 6. van de Belt H, Neut D, Uges DR, Schenk W, van Horn JR, van der Mei HC, Busscher HJ. (2000). Surface roughness, porosity and wettability of gentamicin-loaded bone cements and their antibiotic release. Biomaterials 21: 1981-1987. 7. Engesaeter LB, Lie SA, Espehaug B, Furnes O, Vollset SE, Havelin LI. (2003). Antibiotic prophylaxis in total hip arthroplasty: effects of antibiotic prophylaxis systemically and in bone cement on the revision rate of 22,170 primary hip replacements followed 0-14 years in the Norwegian Arthroplasty Register. Acta Orthop Scand 74: 644-651. 8. Faber C, Stallmann HP, Lyaruu DM, Joosten U, von Eiff C, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2005). Comparable efficacies of the antimicrobial peptide human lactoferrin 1-11 and gentamicin in a chronic methicillin-resistant Staphylococcus aureus osteomyelitis model. Antimicrob Agents Chemother 49: 2438-2444. 9. Faber C, Hoogendoorn RJ, Stallmann HP, Lyaruu DM, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2004). In vivo comparison of Dhvar-5 and gentamicin in an MRSA osteomyelitis prevention model. J Antimicrob Chemother 54: 1078-1084. 10. Faber C, Hoogendoorn RJ, Lyaruu DM, Stallmann HP, van Marle J, Nieuw Amerongen AV, Smit TH, Wuisman PIJM. (2005). The effect of the antimicrobial peptide, Dhvar-5, on gentamicin release from a polymethyl methacrylate bone cement. Biomaterials 26: 5717-5726. 11. Neut D, van de Belt H, Stokroos I, van Horn JR, van der Mei HC, Busscher HJ. (2001). Biomaterial-associated infection of gentamicin-loaded PMMA beads in orthopaedic revision surgery. J Antimicrob Chemother 47: 885-891. 12. van de Belt H, Neut D, Schenk W, van Horn JR, van der Mei HC, Busscher HJ. (2000). Gentamicin release from polymethylmethacrylate bone cements and Staphylococcus aureus biofilm formation. Acta Orthop Scand 71: 625-629.
98
Samenvatting & Discussie
13. Helmerhorst EJ, Hodgson R, van 't HW, Veerman EC, Allison C, Nieuw Amerongen AV. (1999). The effects of histatin-derived basic antimicrobial peptides on oral biofilms. J Dent Res 78: 1245-1250. 14. Rothstein DM, Helmerhorst EJ, Spacciapoli P, Oppenheim FG, Friden P. (2002). Histatin-derived peptides: potential agents to treat localised infections. Expert Opin Emerg Drugs 7: 47-59. 15. Dijkshoorn L, Brouwer CP, Bogaards SJ, Nemec A, van den Broek PJ, Nibbering PH. (2004). The synthetic N-terminal peptide of human lactoferrin, hLF(1-11), is highly effective against experimental infection caused by multidrug-resistant Acinetobacter baumannii. Antimicrob Agents Chemother 48: 4919-4921. 16. Lupetti A, Danesi R, 't Wout JW, Van Dissel JT, Senesi S, Nibbering PH. (2002). Antimicrobial peptides: therapeutic potential for the treatment of Candida infections. Expert Opin Investig Drugs 11: 309-318. 17. Nibbering PH, Ravensbergen E, Welling MM, van Berkel LA, van Berkel PH, Pauwels EK, Nuijens JH. (2001). Human lactoferrin and peptides derived from its N terminus are highly effective against infections with antibiotic-resistant bacteria. Infect Immun 69: 1469-1476. 18. Stallmann HP, Faber C, Bronckers AL, Nieuw Amerongen AV, Wuisman PIJM. (2004). Osteomyelitis prevention in rabbits using antimicrobial peptide hLF1-11- or gentamicin-containing calcium phosphate cement. J Antimicrob Chemother 54: 472-476. 19. Gabriel M, Nazmi K, Veerman EC, Nieuw Amerongen AV, Zentner A. (2006). Preparation of LL-37-grafted titanium surfaces with bactericidal activity. Bioconjug Chem 17: 548-550. 20. Lupetti A, Welling MM, Pauwels EK, Nibbering PH. (2003). Radiolabelled antimicrobial peptides for infection detection. Lancet Infect Dis 3: 223-229. 21. Lupetti A, Nibbering PH, Welling MM, Pauwels EK. (2003). Radiopharmaceuticals: new antimicrobial agents. Trends Biotechnol 21: 70-73. 22. Nelson CL, McLaren AC, McLaren SG, Johnson JW, Smeltzer MS. (2005). Is aseptic loosening truly aseptic? Clin Orthop Relat Res 25-30. 23. Steinstraesser L, Klein RD, Aminlari A, Fan MH, Khilanani V, Remick DG, Su GL, Wang SC. (2001). Protegrin-1 enhances bacterial killing in thermally injured skin. Crit Care Med 29: 1431-1437. 24. Steinstraesser L, Tack BF, Waring AJ, Hong T, Boo LM, Fan MH and others. (2002). Activity of novispirin G10 against Pseudomonas aeruginosa in vitro and in infected burns. Antimicrob Agents Chemother 46: 1837-1844. 25. Koczulla R, von Degenfeld G, Kupatt C, Krotz F, Zahler S, Gloe T and others. (2003). An angiogenic role for the human peptide antibiotic LL-37/hCAP-18. J Clin Invest 111: 1665-1672. 26. Lorget F, Clough J, Oliveira M, Daury MC, Sabokbar A, Offord E. (2002). Lactoferrin reduces in vitro osteoclast differentiation and resorbing activity. Biochem Biophys Res Commun 296: 261-266. 27. Nekhotiaeva N, Elmquist A, Rajarao GK, Hallbrink M, Langel U, Good L. (2004). Cell entry and antimicrobial properties of eukaryotic cell-penetrating peptides. FASEB J 18: 394-396. 28. Mangoni ML. (2006). Temporins, anti-infective peptides with expanding properties. Cell Mol Life Sci 63: 1060-1069. 29. Bartlett KH, McCray PB, Jr., Thorne PS. (2003). Novispirin G10-induced lung toxicity in a Klebsiella pneumoniae infection model. Antimicrob Agents Chemother 47: 39013906. 30. World Health Organization. (2002). WHO Global Strategy for Containment of Antimicrobial Resistance. WHO Report. 31. Coast J, Smith RD, Millar MR. (1996). Superbugs: should antimicrobial resistance be included as a cost in economic evaluation? Health Economics 5: 217-226. 32. Coast J, Smith RD, Millar MR. (1998). An economic perspective on policy to reduce antimicrobial resistance. Soc Sci Med 46: 29-38. 33. Ganz T. (2001). Fatal attraction evaded. How pathogenic bacteria resist cationic polypeptides. J Exp Med 193: F31-F34.
99
