Intra-articular concentration of gentamicin administered by intravenous regional limb perfusion in healthy horses

• Published in: Ciência rural Vol. 50; no. 11
• Main Authors: Grigoletto, Renan, Dória, Renata Gebara Sampaio, Reginato, Gustavo Morandini, Brito, Pedro Henrique Salles, Ferreira, Marília Alves, Grigoletto, Laís, Lourenço, Felipe Rebello, Santos, Daniele Martins dos
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Santa Maria Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciencias Rurais 01.01.2020; Universidade Federal de Santa Maria
• Subjects: AGRONOMY; Animals; Antibiotics; antimicrobial; Arthritis; Catheters; concentration; Dilution; Drug dosages; Edema; equines; Evaluation; Experiments; Gentamicin; Horses; Intravenous administration; Lactic acid; Lacunas; Minimum inhibitory concentration; Perfusion; Synovial fluid; tourniquet; Variance analysis; antimicrobial; torniquete; tourniquet; concentração; antimicrobianos; equines; synovial fluid; equinos; concentration; líquido sinovial
• ISSN: 0103-8478; 1678-4596; 1678-4596
• DOI: 10.1590/0103-8478cr20190496

Intravenous regional limb perfusion (IRLP) is an efficient method to treat horses with synovial infections. However, information on the dose, volume, and intervals of administration is lacking. The aim of this study was to evaluate the intra-articular concentration of gentamicin administered by IRLP in horses over 24 h post-administration and evaluate the influence of the total perfused volume. Twenty horses were assigned to two treatment groups. Gentamicin 60 group (G60, n=10) and Gentamicin 250 group (G250, n=10) received IRLP of 6.6 mg/kg of gentamicin diluted in Ringer’s lactate for a total volume of 60 ml (G60) and 250 ml (G250), respectively. Synovial fluid harvests were performed in the metacarpophalangeal joint before (0) and 4, 8, 12, 16, 20, and 24 hours after IRLP. Agar diffusion was the assay for measuring gentamicin concentrations. Four hours after IRLP, the intra-articular concentration of gentamicin was 47.58±49.21 μg/ml in G60 and 10.92±6.11 μg/ml in G250. During the 24 h of harvest, the intra-articular concentration of gentamicin remained above the minimum inhibitory concentration for horses (MIC; 2 μg/ml) in both experimental groups. In G60, the concentration of gentamicin in synovial fluid reached the maximal concentration and remained 8 to 10-fold higher than the MIC (Cmax: 16 to 20 μg/ml) during 12 h after IRLP. These findings support that IRLP with 6.6 mg/kg of gentamicin diluted to a volume of 60 ml promotes intra-articular concentrations higher than 250 ml, remaining above the MIC for 24 h and at the maximum concentration for 12 h. RESUMO: A perfusão regional intravenosa (PRI) em membros de equinos é um método comprovadamente eficiente para o tratamento de infecções sinoviais, porém ainda existem lacunas quanto à dose, volume e intervalos de administração a serem utilizados. Neste estudo, objetivou-se avaliar a concentração intra-articular da gentamicina administrada por PRI em equinos, ao longo de 24 horas pós-administração, bem como avaliar a influência do volume total perfundido. Vinte equinos foram distribuídos em dois grupos experimentais, Grupo Gentamicina 60 (G60) e Grupo Gentamicina 250 (G250), representados por 10 equinos em cada grupo que receberam, por PRI, 6,6 mg/kg de gentamicina diluída em Ringer lactato para um total de 60 ml (G60) ou 250 ml (G250). As colheitas de líquido sinovial foram realizadas, na articulação metacarpo-falangeana, antes do início do experimento e após 4, 8, 12, 16, 20, e 24 horas. Difusão em ágar foi o método para doseamento das concentrações de gentamicina. Quatro horas após a PRI, a concentração intra-articular da gentamicina era de 47,58±49,21 µg/ml no G60 e 10,92±6,11 µg/ml no G250. Durante as 24 horas de colheita, a concentração intra-articular de gentamicina permaneceu acima da concentração inibitória mínima (CIM) (2 μg/ml) em ambos os grupos experimentais. No G60, as concentrações de gentamicina no líquido sinovial atingiram a concentração máxima e mantiveram-se 8 a 10 vezes mais elevadas que a CIM (Cmáx: 16 a 20 μg/ml) durante 12 horas após a PRI. Conclui-se que a PRI em membros, com 6,6 mg/kg de gentamicina diluída para o volume de 60 ml, promove concentrações intra-articulares mais elevadas que o volume de 250 ml, permanecendo acima da CIM durante 24 horas e em concentração máxima durante 12 horas.