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Antibiotics for exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

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Authors


Abstract

Background

Many patients with an exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are treated with antibiotics. However, the value of antibiotics remains uncertain as systematic reviews and clinical trials have shown conflicting results.

Objectives

To assess the effects of antibiotics in the management of acute COPD exacerbations on treatment failure as observed between seven days and one month after treatment initiation (primary outcome) and on other patient-important outcomes (mortality, adverse events, length of hospital stay).

Search methods

We searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL), MEDLINE, EMBASE and other electronically available databases up to September 2012.

Selection criteria

Randomised controlled trials (RCTs) in people with acute COPD exacerbations comparing antibiotic therapy and placebo with a follow-up of at least seven days.

Data collection and analysis

Two review authors independently screened references and extracted data from trial reports. We kept the three groups of outpatients, inpatients and patients admitted to the intensive care unit (ICU) separate for benefit outcomes and mortality because we considered them to be clinically too different to be summarised in one group. We considered outpatients to have a mild to moderate exacerbation, inpatients to have a severe exacerbation and ICU patients to have a very severe exacerbation. Where outcomes or study details were not reported we requested missing data from the authors of the primary studies. We calculated pooled risk ratios (RR) for treatment failure, Peto odds ratios (OR) for rare events (mortality and adverse events) and weighted mean differences (MD) for continuous outcomes using fixed-effect models. We used GRADE to assess the quality of the evidence.

Main results

Sixteen trials with 2068 participants were included. In outpatients (mild to moderate exacerbations), there was evidence of low quality that antibiotics did statistically significantly reduce the risk for treatment failure between seven days and one month after treatment initiation (RR 0.75; 95% CI 0.60 to 0.94; I2 = 35%) but they did not significantly reduce the risk when the meta-analysis was restricted to currently available drugs (RR 0.80; 95% CI 0.63 to 1.01; I2 = 33%). Evidence of high quality showed that antibiotics statistically significantly reduced the risk of treatment failure in inpatients with severe exacerbations (ICU not included) (RR 0.77; 95% CI 0.65 to 0.91; I2 = 47%) regardless of whether restricted to current drugs. The only trial with 93 patients admitted to the ICU showed a large and statistically significant effect on treatment failure (RR 0.19; 95% CI 0.08 to 0.45; high-quality evidence).

Evidence of low-quality from four trials in inpatients showed no effect of antibiotics on mortality (Peto OR 1.02; 95% CI 0.37 to 2.79). High-quality evidence from one trial showed a statistically significant effect on mortality in ICU patients (Peto OR 0.21; 95% CI 0.06 to 0.72). Length of hospital stay (in days) was similar in the antibiotics and placebo groups except for the ICU study where antibiotics statistically significantly reduced length of hospital stay (mean difference -9.60 days; 95% CI -12.84 to -6.36 days). One trial showed no effect of antibiotics on re-exacerbations between two and six weeks after treatment initiation. Only one trial (N = 35) reported health-related quality of life but did not show a statistically significant difference between the treatment and control group.

Evidence of moderate quality showed that the overall incidence of adverse events was higher in the antibiotics groups (Peto OR 1.53; 95% CI 1.03 to 2.27). Patients treated with antibiotics experienced statistically significantly more diarrhoea based on three trials (Peto OR 2.62; 95% CI 1.11 to 6.17; high-quality evidence).

Authors' conclusions

Antibiotics for COPD exacerbations showed large and consistent beneficial effects across outcomes of patients admitted to an ICU. However, for outpatients and inpatients the results were inconsistent. The risk for treatment failure was significantly reduced in both inpatients and outpatients when all trials (1957 to 2012) were included but not when the analysis for outpatients was restricted to currently used antibiotics. Also, antibiotics had no statistically significant effect on mortality and length of hospital stay in inpatients and almost no data on patient-reported outcomes exist. These inconsistent effects call for research into clinical signs and biomarkers that help identify patients who benefit from antibiotics and patients who experience no effect, and in whom downsides of antibiotics (side effects, costs and multi-resistance) could be avoided.

Résumé scientifique

Antibiotiques pour le traitement des exacerbations de broncho-pneumopathie chronique obstructive

Contexte

De nombreux patients présentant une exacerbation de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) sont traités avec des antibiotiques. Toutefois, la valeur des antibiotiques demeure incertaine car des revues systématiques et des essais cliniques ont montré des résultats contradictoires.

Objectifs

Évaluer les effets des antibiotiques dans la prise en charge des exacerbations de BPCO sur l'échec du traitement, tels qu'observés entre sept jours et un mois après l'instauration du traitement (critère principal) et sur d'autres critères importants pour le patient (mortalité, événements indésirables, durée d'hospitalisation).

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le registre central Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL), MEDLINE, EMBASE et dans d'autres bases de données électroniques disponibles, jusqu'à septembre 2012.

Critères de sélection

Essais contrôlés randomisés (ECR) chez des personnes présentant des exacerbations aiguës de BPCO comparant une antibiothérapie et un placebo avec un suivi d'au moins sept jours.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont indépendamment examiné les bibliographies et extrait les données des rapports d'essais. Nous avons conservé la séparation entre les trois groupes de patients à savoir patients externes, patients hospitalisés et patients admis en unité de soins intensifs (USI) pour les critères d'effet bénéfique et de mortalité, car nous les considérons comme cliniquement trop différents pour être résumés en un seul groupe. Nous avons considéré que les patients externes ont une exacerbation légère à modérée, que les patients hospitalisés ont une exacerbation sévère et que les patients en USI ont une exacerbation très sévère. Lorsque des critères de jugement ou des détails de l'étude n'étaient pas mentionnés, nous avons demandé les données manquantes aux auteurs des études primaires. Nous avons calculé le risque relatif (RR) groupé pour l'échec thérapeutique, le rapport des cotes (OR) de Peto pour les événements rares (mortalité et événements indésirables) et les différences moyennes pondérées (DM) pour les variables continues en utilisant des modèles à effets fixes. Nous avons utilisé GRADE pour évaluer la qualité des preuves.

Résultats principaux

Seize essais portant sur 2 068 participants ont été inclus. Chez les patients externes (exacerbations légères à modérées), il existe des preuves de qualité médiocre selon lesquelles les antibiotiques ont permis de réduire de manière statistiquement significative le risque d'échec du traitement entre sept jours et un mois après l'instauration du traitement (RR = 0,75, IC à 95 % de 0,60 à 0,94 ; I2 = 35 %) mais n'ont pas entraîné de réduction significative du risque lorsque la méta-analyse s'est limitée aux médicaments actuellement disponibles (RR = 0,80, IC à 95 % de 0,63 à 1,01 ; I2 = 33 %). Des preuves de qualité élevée ont montré que les antibiotiques ont entraîné une réduction statistiquement significative du risque d'échec du traitement chez les patients hospitalisés présentant des exacerbations sévères (USI non inclus) (RR = 0,77, IC à 95 % de 0,65 à 0,91 ; I2 = 47 %) que l'analyse ait ou non été restreinte aux médicaments actuels. Le seul essai portant sur 93 patients admis en USI a montré un effet important et statistiquement significatif sur l'échec du traitement (RR = 0,19 ; IC à 95 % de 0,08 à 0,45 ; preuves de qualité élevée).

Des preuves de qualité médiocre issues de quatre essais portant sur des patients hospitalisés ont montré l'absence d'effet des antibiotiques sur la mortalité (Rapport des cotes (OR) de Peto = 1,02 ; IC à 95 % de 0,37 à 2,79). Des preuves de qualité élevée issues d'un essai ont montré un effet statistiquement significatif sur la mortalité chez les patients en USI (Rapport des cotes (OR) de Peto = 0,21 ; IC à 95 % de 0,06 à 0,72). La durée d'hospitalisation (en jours) était similaire dans les groupes sous placebo et sous antibiotiques sauf dans l'étude USI où les antibiotiques ont entraîné une réduction statistiquement significative de la durée d'hospitalisation (différence moyenne = -9,60 jours, IC à 95 % de -12,84 à -6,36 jours). Un essai a montré l'absence d'effet des antibiotiques sur les récidives d'exacerbations entre deux et six semaines après l'instauration du traitement. Un seul essai (N = 35) a rapporté la qualité de vie liée à l'état de santé, mais sans montrer de différence statistiquement significative entre le groupe sous traitement et le groupe témoin.

Des preuves de qualité modérée ont montré que l'incidence globale des événements indésirables était plus élevée dans les groupes sous antibiotiques (Rapport des cotes de Peto = 1,53 ; IC à 95 % de 1,03 à 2,27). D'après trois essais, les cas de diarrhée ont été significativement plus élevés chez les patients sous antibiothérapie (Rapport de cotes de Peto = 2,62 ; IC à 95 % de 1,11 à 6,17 ; preuves de qualité élevée).

Conclusions des auteurs

Les antibiotiques pour le traitement des exacerbations de BPCO ont montré des effets bénéfiques importants et cohérents pour l'ensemble des résultats des patients admis en unités de soins intensifs. Cependant, pour les patients externes et les patients hospitalisés, les résultats étaient contradictoires. Le risque d'échec du traitement est significativement réduit à la fois chez les patients hospitalisés et chez les patients externes si tous les essais (1957 à 2012) sont inclus, mais pas lorsque l'analyse des patients externes est restreinte aux antibiotiques couramment utilisés. En outre, les antibiotiques n'ont eu aucun effet statistiquement significatif sur la mortalité et la durée du séjour à l'hôpital chez les patients hospitalisés et il n'existe pratiquement aucune donnée sur les évaluations de l'évolution notée par les patients. Ces effets contradictoires appellent à effectuer des recherches de signes cliniques et de biomarqueurs permettant d'identifier les patients pour lesquels les antibiotiques ont des effets bénéfiques et ceux sur lesquels ils demeurent sans effet, ainsi que les patients chez lesquels les inconvénients des antibiotiques (effets secondaires, coûts et multi-résistance) pourraient être évités.

Plain language summary

Antibiotics for exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic condition, often caused by smoking, which affects the passage of air in and out of the lungs. Exacerbations of COPD are defined as a sustained worsening of the patient's symptoms from their usual stable state and commonly reported symptoms are worsening breathlessness, cough, increased sputum production and change in sputum colour. Antibiotics are frequently prescribed for exacerbations in patients with COPD although the cause of exacerbations is often difficult to determine (viral, bacterial, environmental). We did this systematic review to find out if there is good evidence for using antibiotics for exacerbations of COPD and if benefits of taking antibiotics in individuals outweigh potential harms for individual patients and the risks of multi-resistant bacteria to the population.

We found 16 randomised studies compared antibiotics with placebo in a total of 2068 COPD patients who presented with a wide range of severities of exacerbations. Analyses showed that antibiotics reduce treatment failures (no improvement) compared with placebo in hospitalised patients with severe exacerbations. In outpatients with mild to moderate exacerbations, the evidence is more unclear because analyses showed a reduction of treatment failure when all studies and antibiotics were considered, but analyses did not suggest such an effect when they were restricted to antibiotics in current use. Length of hospital stay and mortality were not reduced by antibiotics in hospitalised patients except for those who needed treatment on the intensive care unit. Patients treated with antibiotics experienced diarrhoea twice as often as patients receiving placebo. Severity of underlying COPD could not be compared across trials because lung function and other parameters were reported inconsistently between trials.

Current evidence shows that antibiotics reduce treatment failures in patients who are hospitalised for the treatment of a COPD exacerbation, and to a lesser extent in outpatients. Mortality is only reduced by antibiotics in patients with very severe exacerbations who need treatment in the intensive care unit. The rather small and inconsistent effects of antibiotics on treatment failure suggest that antibiotics are effective in some patients but not in all inpatients and outpatients. Future high-quality studies should explore how antibiotic therapy may be targeted towards patients who benefit by using clinical signs (e.g. purulent sputum) or biomarkers at the time when patients present to the primary care doctor or emergency department.

Résumé simplifié

Antibiotiques pour le traitement des exacerbations de broncho-pneumopathie chronique obstructive

La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une maladie chronique, souvent provoquée par le tabagisme, qui affecte les voies par lesquelles passe l'air entrant et sortant des poumons. Les exacerbations de BPCO sont définies comme une aggravation durable des symptômes du patient par rapport à son état stable habituel et les symptômes fréquemment signalés sont une aggravation de l'essoufflement, de la toux, une augmentation des expectorations et une modification de leur couleur. Les antibiotiques sont souvent prescrits pour les exacerbations chez les patients atteints de BPCO, bien que la cause des exacerbations soit souvent difficile à déterminer (virale, bactérienne, environnementale). Nous avons effectué cette revue systématique afin de déterminer s'il existe des preuves suffisantes justifiant l'utilisation d'antibiotiques pour les exacerbations de BPCO et si les effets bénéfiques de la prise d'antibiotiques chez les patients sont supérieurs aux effets délétères pour les patients et les risques de bactéries multi-résistantes pour la population.

Nous avons identifié 16 études randomisées comparant des antibiotiques contre placebo portant sur un total de 2 068 patients atteints de BPCO qui présentaient des exacerbations à des degrés très divers. Les analyses ont montré que les antibiotiques réduisent les échecs thérapeutiques (aucune amélioration) comparativement au placebo chez les patients hospitalisés présentant des exacerbations sévères. Chez les patients externes (suivis en ambulatoire) et présentant des exacerbations légères à modérées, les preuves sont moins nettes car les analyses ont montré une réduction de l'échec du traitement lorsque toutes les études et tous les antibiotiques étaient pris en considération, mais les analyses n'ont pas suggéré un tel effet quand elles se limitaient aux antibiotiques d'usage courant. Les antibiotiques n'ont pas entraîné de diminution de la durée d'hospitalisation et de la mortalité chez les patients hospitalisés à l'exception de ceux qui nécessitaient un traitement en unité de soins intensifs. Les cas de diarrhée ont été deux fois plus fréquents chez patients traités avec des antibiotiques que chez les patients recevant un placebo. La sévérité de la BPCO sous-jacente n'a pas pu faire l'objet de comparaisons entre les essais en raison d'un manque d'uniformité entre les essais dans la présentation des paramètres de la fonction pulmonaire et autres paramètres rapportés.

Les preuves actuelles montrent que les antibiotiques réduisent les échecs thérapeutiques chez les patients hospitalisés pour le traitement d'une exacerbation de BPCO, et dans une moindre mesure chez les patients externes. Les antibiotiques entraînent une réduction de la mortalité uniquement chez les patients présentant des exacerbations très sévères qui nécessitent un traitement en unité de soins intensifs. Les effets plutôt modestes et contradictoires des antibiotiques sur l'échec du traitement suggèrent que les antibiotiques sont efficaces chez certains patients, mais non chez tous les patients hospitalisés et les patients externes. De futures études de qualité élevée devraient explorer comment cibler l'antibiothérapie sur les patients pour lesquels elle a des effets bénéfiques, à l'aide de signes cliniques (par exemple, expectorations purulentes) ou de biomarqueurs lorsque les patients se présentent en consultation chez le médecin généraliste ou au service des urgences.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 10th January, 2013
Traduction financée par: Minist�re Fran�ais des Affaires sociales et de la Sant�

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