What is the mechanism of action of piperacillin/tazobactam and why is it administered in a physiological solution for 100 hours, particularly in patients with severe infections or compromised immune systems?

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Piperacilina/Tazobactam: Mecanismo de Acción y Administración en Infusión Prolongada

¿Qué es Piperacilina/Tazobactam?

Piperacilina/tazobactam es una combinación de un antibiótico betalactámico de amplio espectro con un inhibidor de betalactamasas que proporciona cobertura contra bacterias grampositivas, gramnegativas aerobias y anaerobias, incluyendo patógenos productores de betalactamasas. 1

Mecanismo de Acción

  • La piperacilina ejerce actividad bactericida inhibiendo la síntesis de la pared celular bacteriana y la formación del septo, específicamente mediante la unión a las proteínas de unión a penicilina (PBPs), lo que resulta en la lisis celular bacteriana 1

  • El tazobactam tiene poca actividad antibacteriana intrínseca, pero funciona como inhibidor de betalactamasas de clase molecular A, incluyendo penicilinasas y cefalosporinasas de clase Richmond-Sykes III (Bush clase 2b y 2b'), protegiendo así a la piperacilina de la degradación enzimática 1

  • El parámetro farmacodinámico más predictivo de eficacia clínica y microbiológica es el tiempo por encima de la concentración mínima inhibitoria (T > MIC), siendo óptimo mantener concentraciones plasmáticas superiores a la MIC durante el 100% del intervalo de dosificación en infecciones graves 1, 2

Espectro de Actividad

Piperacilina/tazobactam mantiene actividad contra:

  • Bacterias grampositivas: Staphylococcus aureus sensible a meticilina, Enterococcus faecalis (cepas sensibles a ampicilina) 2, 1
  • Bacterias gramnegativas: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii 2, 1
  • Anaerobios: grupo Bacteroides fragilis 2, 1

¿Por Qué Administrar en Solución Fisiológica Durante Períodos Prolongados?

Fundamento Farmacodinámico

En pacientes críticamente enfermos con infecciones graves, se recomienda administrar piperacilina/tazobactam mediante infusión prolongada (3-4 horas) o continua para mejorar la tasa de curación clínica y reducir la mortalidad, especialmente en aquellos con puntuaciones APACHE II ≥17 o SOFA ≥9. 2

Evidencia de Beneficio Clínico

  • Las infusiones prolongadas de 4 horas de piperacilina/tazobactam redujeron la mortalidad a 14 días del 18.7% al 8.9% (p=0.02) en pacientes con neumonía, comparado con bolos intermitentes de 30 minutos 2

  • En pacientes con APACHE II ≥29.5 e infecciones documentadas, las infusiones prolongadas redujeron la mortalidad del 40.5% al 12.9% (p=0.01), comparado con administración intermitente 2

  • En pacientes con SOFA ≥9 tratados con infusión continua, la tasa de curación clínica fue 73% vs 35% (p=0.035) y la supervivencia a 30 días fue 73% vs 25% (p=0.025), comparado con infusión intermitente 2

  • Un metaanálisis demostró reducción de mortalidad (RR 0.70 [0.56-0.87]) con infusiones prolongadas/continuas de betalactámicos antipseudomónicos en pacientes sépticos, con mayor beneficio en los más graves (APACHE II >20: RR 0.73 [0.57-0.94]) 2

Ventajas Farmacocinéticas

  • La infusión prolongada o continua aumenta el porcentaje de tiempo que las concentraciones plasmáticas permanecen por encima de la MIC, optimizando el parámetro farmacodinámico crítico (T > MIC) para betalactámicos 2

  • Se recomienda mantener concentraciones plasmáticas de betalactámicos por encima de la MIC durante al menos 70% del tiempo, con un objetivo más alto de Cmin/MIC de 4-6 en pacientes de UCI con infecciones graves 2

  • La infusión continua alcanza concentraciones terapéuticas objetivo más rápidamente y las mantiene de forma más consistente, especialmente importante en pacientes críticos con alteraciones farmacocinéticas significativas (aumento del volumen de distribución, aclaramiento aumentado) 2

Indicaciones Específicas para Infusión Prolongada

Se sugiere administrar piperacilina/tazobactam mediante infusión prolongada o continua en:

  • Pacientes críticamente enfermos con infecciones del tracto respiratorio inferior para mejorar la tasa de curación clínica 2
  • Infecciones por bacilos gramnegativos no fermentadores (Pseudomonas aeruginosa) para mejorar la curación clínica 2
  • Pacientes con sepsis grave o shock séptico, especialmente con puntuaciones de gravedad elevadas 2
  • Infecciones causadas por bacterias con MIC elevadas o cuando existe riesgo de fallo farmacodinámico 2

Consideraciones Prácticas

  • Debe administrarse una dosis de carga inicial en bolo o infusión rápida para alcanzar rápidamente niveles terapéuticos, seguida de la infusión prolongada o continua 2

  • La vida media de piperacilina y tazobactam es de 0.7-1.2 horas en sujetos sanos, pero puede prolongarse en pacientes con insuficiencia renal o hepática, requiriendo ajustes de dosis 1

  • La estabilidad del fármaco en solución debe considerarse, particularmente para carbapenems, aunque piperacilina/tazobactam mantiene estabilidad adecuada para infusiones prolongadas 2

Advertencias Importantes

  • Piperacilina/tazobactam NO tiene rol establecido en el tratamiento empírico de leptospirosis y su uso retrasa el tratamiento apropiado 3

  • El uso en infecciones por organismos productores de ESBL es controvertido, aunque puede ser una opción en pacientes estables 2

  • En infecciones nosocomiales o asociadas a cuidados de salud con alta prevalencia de organismos multirresistentes, pueden requerirse carbapenems en lugar de piperacilina/tazobactam 2

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Guideline

Leptospirosis Treatment Guidelines

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2026

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