Intervention Review

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Antibiotic adjuvant therapy for pulmonary infection in cystic fibrosis

  1. Matthew N Hurley1,*,
  2. Douglas L Forrester2,
  3. Alan R Smyth3

Editorial Group: Cochrane Cystic Fibrosis and Genetic Disorders Group

Published Online: 5 JUN 2013

Assessed as up-to-date: 7 MAY 2013

DOI: 10.1002/14651858.CD008037.pub3


How to Cite

Hurley MN, Forrester DL, Smyth AR. Antibiotic adjuvant therapy for pulmonary infection in cystic fibrosis. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 6. Art. No.: CD008037. DOI: 10.1002/14651858.CD008037.pub3.

Author Information

  1. 1

    University of Nottingham, Department of Child Health, School of Clinical Sciences, Nottingham, UK

  2. 2

    University of Nottingham, Respiratory Medicine, Nottingham, UK

  3. 3

    University of Nottingham, Department of Child Health, School of Clinical Sciences & Nottingham Respiratory BRU, Nottingham, UK

*Matthew N Hurley, Department of Child Health, School of Clinical Sciences, University of Nottingham, E Floor East Block, Queens Medical Centre, Derby Road, Nottingham, NG7 2UH, UK. matthew.hurley@nottingham.ac.uk.

Publication History

  1. Publication Status: New search for studies and content updated (no change to conclusions)
  2. Published Online: 5 JUN 2013

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Abstract

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Background

Cystic fibrosis is a multi-system disease characterised by the production of thick secretions causing recurrent pulmonary infection, often with unusual bacteria. This leads to lung destruction and eventually death through respiratory failure. There are no antibiotics in development that exert a new mode of action and many of the current antibiotics are ineffective in eradicating the bacteria once chronic infection is established. Antibiotic adjuvants - therapies that act by rendering the organism more susceptible to attack by antibiotics or the host immune system, by rendering it less virulent or killing it by other means, are urgently needed.

Objectives

To determine if antibiotic adjuvants improve clinical and microbiological outcome of pulmonary infection in people with cystic fibrosis.

Search methods

We searched the Cystic Fibrosis Trials Register which is compiled from database searches, hand searches of appropriate journals and conference proceedings.

Date of most recent search: 26 July 2012.

We also searched MEDLINE (all years) on 23 February 2013 and ongoing trials registers on 13 February 2013.

Selection criteria

Randomised controlled trials and quasi-randomised controlled trials of a therapy exerting an antibiotic adjuvant mechanism of action compared to placebo or no therapy for people with cystic fibrosis.

Data collection and analysis

The authors independently assessed and extracted data from identified studies.

Main results

We identified eighteen studies of which four are included that examined antibiotic adjuvant therapies, three studies are ongoing. The included studies involve the assessment of β-carotene, garlic and zinc supplementation and KB001 (a biological agent). No therapy demonstrated a significant effect upon pulmonary function, pulmonary exacerbations or quality of life. The study of zinc supplementation reports a reduction in the requirement of oral antibiotics but not of intravenous antibiotics, an effect that is difficult to understand. 

Authors' conclusions

We could not identify an antibiotic adjuvant therapy that could be recommended for the treatment of lung infection in those with cystic fibrosis. The emergence of increasingly resistant bacteria makes the reliance on antibiotics alone challenging for cystic fibrosis teams. There is a need to explore alternative strategies, such as the use of adjuvant therapies. Further research is required to provide future therapeutic options.

 

Plain language summary

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Non-antibiotic agents to assist antibiotic treatment for lung infection in cystic fibrosis

People with cystic fibrosis suffer lung infections due to thick secretions and commonly suffer infections caused by unusual bacteria, including the bacteria Pseudomonas aeruginosa. These bacteria become resistant to treatment with antibiotics. Long-term infection leads to a poorer quality of life and reduced lung function. There are no new antibiotics currently in development that use a new type of action. New agents - antibiotic adjuvants - are needed to make bacteria more sensitive to either antibiotics or to the immune system, and to interfere with the formation of colonies of bacteria in the lungs.

We identified seven approaches for enhancing antibiotic action including sugars, garlic, monoclonal antibodies (many copies of one type of antibody, each made in a laboratory from a single copy of a human antibody), chick yolk antibodies, bacteriophages (viruses that infect bacteria), beta-carotene and zinc supplementation. We included four trials of these therapies in our review (one each of beta-carotene, garlic, zinc and a monoclonal antibody). All trials compared the active treatment to a placebo and looked at continuing long-term treatment rather than treatment for a short-term severe infection (the shortest trial was for 28 days and the longest was for one year). Neither beta-carotene or garlic showed a significant improvement in clinical state or the number of infections. The study of zinc supplementation showed fewer oral antibiotics were needed, but the same was not true for intravenous antibiotics. It is difficult to explain this discrepancy and so the significance of the effect of zinc remains uncertain. The zinc study published only selected results, however the authors have kindly provided additional data. The monoclonal antibody study (KB001) demonstrated safety and tolerability.

We were unable to identify any therapy to enhance the actions of antibiotics which showed a significant benefit for either lung function, rate of infection or quality of life. Further randomised controlled trials are required before the routine use of any of these therapies can be recommended.

 

Résumé

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Thérapie d'appoint à une antibiothérapie contre l'infection pulmonaire dans la mucoviscidose

Contexte

La mucoviscidose est une maladie multisystémique caractérisée par la production de sécrétions épaisses provoquant une infection pulmonaire récurrente, souvent due à des bactéries inhabituelles. Cela conduit à une destruction des poumons et, pour finir, au décès par insuffisance respiratoire. Il n'existe aucun antibiotique en cours de développement exerçant un nouveau mode d'action et un grand nombre des antibiotiques actuels sont inefficaces pour éradiquer les bactéries dès lors que l'infection chronique est établie. Il est urgent de mettre au point des thérapies d'appoint aux antibiothérapies qui agissent en rendant ces bactéries plus sensibles à l'attaque par les antibiotiques ou le système immunitaire de l'hôte, en les rendant moins virulentes ou en les tuant d'une autre manière.

Objectifs

Déterminer si les adjuvants des antibiotiques améliorent le critère de jugement clinique et microbiologique de l'infection pulmonaire chez les personnes atteintes de mucoviscidose.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le registre d'essais du groupe Cochrane sur la mucoviscidose qui est élaboré à partir de recherches dans des bases de données, ainsi qu'en effectuant une recherche manuelle dans les revues et les actes de conférences appropriés.

Date de la recherche la plus récente : 26 août 2010.

Nous avons également fait des recherches dans MEDLINE (toutes les années) le 21 juillet 2010.

Critères de sélection

Les essais contrôlés randomisés et les essais contrôlés quasi-randomisés portant sur une thérapie exerçant un mode d'action d'adjuvant des antibiotiques comparée à un placebo ou à l'absence de thérapie pour les personnes atteintes de mucoviscidose.

Recueil et analyse des données

Les auteurs ont indépendamment évalué et extrait les données des études identifiées.

Résultats Principaux

Nous avons identifié dix-huit études et en avons inclus trois qui examinaient des thérapies d'appoint à une antibiothérapie et cinq qui sont en cours. Les études incluses comprennent l'évaluation du β-carotène, de l'ail et d'une supplémentation en zinc. Aucune thérapie n'a démontré d'effet significatif sur la fonction pulmonaire, les exacerbations pulmonaires ou la qualité de vie. L'étude de la supplémentation en zinc indique une réduction de la nécessité des antibiotiques oraux, mais non des antibiotiques intraveineux, un effet qui est difficile à comprendre.

Conclusions des auteurs

Nous n'avons pas pu identifier de thérapie d'appoint à une antibiothérapie qui pourrait être recommandée pour le traitement de l'infection pulmonaire chez les personnes atteintes de mucoviscidose. L'émergence de bactéries de plus en plus résistantes rend difficile la confiance dans les antibiotiques seuls pour les équipes spécialisées dans la mucoviscidose. Des stratégies alternatives doivent être explorées, notamment l'utilisation de thérapies d'appoint. De nouvelles recherches doivent être menées pour proposer de futures options thérapeutiques.

 

Résumé simplifié

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Thérapie d'appoint à une antibiothérapie contre l'infection pulmonaire dans la mucoviscidose

Agents non-antibiotiques pour aider le traitement aux antibiotiques contre l'infection pulmonaire dans la mucoviscidose

Les personnes atteintes de mucoviscidose souffrent d'infections pulmonaires en raison des sécrétions épaisses et sont fréquemment victimes d'infections par des bactéries peu courantes, notamment les bactéries Pseudomonas aeruginosa. Ces bactéries deviennent résistantes au traitement aux antibiotiques. L'infection à long terme conduit à une moins bonne qualité de vie et à une fonction pulmonaire dégradée. Il n'existe pas de nouveaux antibiotiques en développement qui utiliseraient un nouveau mode d'action. De nouveaux agents, des adjuvants aux antibiotiques, sont nécessaires afin de rendre les bactéries plus sensibles aux antibiotiques ou au système immunitaire, interfèrant avec la formation de colonies de bactéries dans les poumons.

Nous avons identifié sept approches d'adjuvants aux antibiotiques, notamment des sucres, de l'ail, des anticorps monoclonaux, des anticorps du jaune d'œuf de poule, des bactériophages, du β-carotène et une supplémentation en zinc. Nous avons inclus trois essais portant sur ces approches (β-carotène, ail et zinc) et répondant à nos critères d'inclusion. Ni le β-carotène, ni l'ail n'ont montré une amélioration significative de l'état clinique ou de l'incidence de l'infection. L'étude de la supplémentation en zinc a révélé une réduction de la nécessité des antibiotiques oraux, mais non des antibiotiques intraveineux. Il est difficile d'expliquer cette différence et l'importance de l'effet du zinc demeure donc incertaine. Cette étude a publié certains résultats, toutefois, les auteurs ont aimablement fourni des données supplémentaires.

Nous n'avons pas été en mesure d'identifier une thérapie d'appoint à une antibiothérapie qui ait eu un effet bénéfique significatif sur la fonction pulmonaire, le taux d'infection ou la qualité de vie. De nouveaux essais contrôlés randomisés doivent être réalisés avant que l'usage systématique de l'une de ces thérapies puisse être recommandé.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 22nd February, 2013
Traduction financée par: Instituts de Recherche en Sant� du Canada, Minist�re de la Sant� et des Services Sociaux du Qu�bec, Fonds de recherche du Qu�bec-Sant� et Institut National d'Excellence en Sant� et en Services Sociaux