In vitro antimicrobial activity of seven adjuvants against common pathogens associated with canine otitis externa

Vet Dermatol. 2019 Apr;30(2):133-e38. doi: 10.1111/vde.12712. Epub 2018 Dec 13.

Abstract

Background: An antibiotic adjuvant is a chemical substance used to modify or augment the effectiveness of primary antimicrobial agents against drug-resistant micro-organisms. Its use provides an alternative approach to address the global issue of antimicrobial resistance and enhance antimicrobial stewardship.

Hypothesis/objectives: To determine the antimicrobial activity of a panel of potential antimicrobial adjuvants against common pathogens associated with canine otitis externa (OE).

Animals/isolates: A number of type strains and clinical isolates (n = 110) from canine OE were tested including Staphylococcus pseudintermedius, β-haemolytic Streptococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis and Malassezia pachydermatis.

Methods and materials: Antimicrobial activities of monolaurin, monocaprin, N-acetylcysteine (NAC), polymyxin B nonapeptide, Tris-EDTA, Tris-HCL and disodium EDTA were tested using microdilution methodology according to CLSI guidelines.

Results: N-acetylcysteine, Tris-EDTA and disodium EDTA had antimicrobial activity against both type strains and otic pathogens. The other adjuvants tested had limited to no efficacy. NAC had a minimal inhibitory concentration (MIC) range of 2,500-10,000 μg/mL for the various organisms. Pseudomonas aeruginosa isolates were eight times more susceptible to disodium EDTA in the presence of Tris-HCL in comparison to disodium EDTA alone. Malassezia pachydermatis isolates were most susceptible to Tris-EDTA (MIC90 = 190/60 μg/mL) and disodium EDTA (MIC90 = 120 μg/mL).

Conclusions and clinical relevance: N-acetylcysteine, Tris-EDTA and disodium EDTA have intrinsic antimicrobial activity and represent promising adjuvants that could be used to enhance the efficacy of existing antibiotics against Gram-negative and multidrug-resistant bacterial infections. These agents could be combined with other antimicrobial agents in a multimodal approach for mixed ear infections in dogs.

Contexte: Un adjuvant antibiotique est une substance chimique utilisée pour modifier ou augmenter l'efficacité d'agents antimicrobiens primaires contre les micro-organismes résistants; Leur utilisation fournit une approche alternative pour gérer les résistances antimicrobiennes et augmenter la gestion antimicrobienne. HYPOTHÈSES/OBJECTIFS: Déterminer l'activité antimicrobienne d'un panel d'adjuvants antimicrobien potentiels contre les pathogènes fréquents associés aux otites externes canines (OE).

Sujets/isolats: Un nombre de souches types et de prélèvements cliniques (n = 110) d'OE canines ont été testés comprenant Staphylococcus pseudintermedius, β-haemolytic Streptococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis et Malassezia pachydermatis. MÉTHODES: Les activités antimicrobiennes de monolaurine, monocaprine, N-acetylcystéine (NAC), polymyxin B nonapeptide, Tris-EDTA, Tris-HCL et disodium EDTA ont été testées par microdilution selon les recommandations du CLSI. RÉSULTATS: Les N-acetylcystéine, Tris-EDTA et disodium EDTA avaient une activité antimicrobienne contre les deux types de souches et les pathogènes auriculaires. Les autres adjuvants testés avaient une efficacité limitée à pas d'efficacité. NAC avait une concentration minimale inhibitrice (MIC) qui variait de 2,500 à 10,000 μg/mL pour les différents organismes. Les souches de Pseudomonas aeruginosa étaient huit fois plus sensibles au disodium EDTA en présence de Tris-HCL en comparaison au disodium EDTA seul. Les souches de Malasseiza pachydermatis étaient plus sensibles au Tris-EDTA (MIC90 = 190/60 μg/mL) et disodium EDTA (MIC90 = 120 μg/mL).

Conclusions et importance clinique: N-acetylcystéine, Tris-EDTA et disodium EDTA avaient une activité antimicrobienne intrinsèque et représentaient des adjuvants prometteurs qui pourraient être utilisés pour augmenter l'efficacité des antibiotiques existants contre les infections bactériennes gram négatives et multi-résistantes. Ces agents pourraient être associés avec d'autres agents antimicrobiens dans une approche multimodale des infections de l'oreille du chien.

INTRODUCCIÓN: un antibiótico adyuvante es una sustancia química utilizada para modificar o aumentar la efectividad de los agentes antimicrobianos primarios contra microorganismos resistentes a los medicamentos. Su uso proporciona un enfoque alternativo para abordar el problema global de la resistencia a los antimicrobianos y mejorar la administración antimicrobiana. HIPÓTESIS/OBJETIVOS: determinar la actividad antimicrobiana de un panel de potenciales adyuvantes antimicrobianos contra patógenos comunes asociados con la otitis externa canina (OE). ANIMALES/AISLAMIENTOS: se analizaron cepas tipo y aislamientos clínicos (n = 110) de OE canina, que incluían Staphylococcus pseudintermedius, Streptococcus spp. β-hemolítico, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis y Malassezia pachydermatis. MÉTODOS: se analizaron las actividades antimicrobianas de monolaurina, monocaprina, N-acetilcisteína (NAC), polimixina B nonapéptido, Tris-EDTA, Tris-HCL y EDTA disódico utilizando la metodología de microdilución de acuerdo con las pautas CLSI. RESULTADOS: N-acetilcisteína, Tris-EDTA y EDTA disódico tuvieron actividad antimicrobiana contra cepas tipo y patógenos óticos aislados de campo. Los otros adyuvantes probados tuvieron eficacia limitada o no existente. La NAC tenía un rango de concentración inhibitoria mínima (CIM) de 2,500 a 10,000 μg/ml para los diversos organismos. Los aislamientos de Pseudomonas aeruginosa fueron ocho veces más susceptibles al EDTA disódico en presencia de Tris-HCL en comparación con el EDTA disódico solo. Los aislados de Malassezia pachydermatis fueron más susceptibles a Tris-EDTA (MIC90 = 190/60 μg/mL) y EDTA disódico (MIC90 = 120 μg/mL). CONCLUSIONES Y RELEVANCIA CLÍNICA: la N-acetilcisteína, Tris-EDTA y EDTA disódico tienen actividad antimicrobiana intrínseca y representan adyuvantes prometedores que podrían usarse para mejorar la eficacia de los antibióticos existentes contra las infecciones bacterianas Gram-negativas y resistentes a múltiples fármacos. Estos agentes podrían combinarse con otros agentes antimicrobianos en un enfoque multimodal para infecciones de oído mixtas en perros.

Hintergrund: Ein antibiotisches Adjuvans ist eine chemische Substanz, die eingesetzt wird, um die Wirksamkeit von primär antibiotischen Wirkstoffen gegenüber Medikamenten-resistenten Mikroorganismen zu modifizieren oder zu verbessern. Seine Verwendung bedeutet eine alternative Herangehensweise, um das globale Thema der antimikrobiellen Resistenz anzusprechen und Antimikrobielle Stewardship zu verbessern.

Hypothese/ziele: Die Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität eines Panels von potentiellen antimikrobiellen Adjuvantien gegen übliche Pathogene, die mit einer Otitis externa (OE) des Hundes in Zusammenhang gebracht werden.

Tiere/isolate: Eine Anzahl von Erregerstämmen und klinische Isolate (n = 110) von OE von Hunden mit Staphylococcus pseudintermedius, β-haemolytic Streptococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis und Malassezia pachydermatis.

Ergebnisse: N-Acetylcystein, Tris-ETDA und Disodium EDTA zeigen eine antimikrobielle Aktivität gegenüber beiden Stämmen und Ohr Pathogenen. Die anderen getesteten Adjuvantien zeigten wenig bis keine Wirksamkeit. NAC hatte eine minimale Hemmkonzentration (MIC) im Bereich von 2,500-10,000 μg/mL für die verschiedenen Organismen. Pseudomonas aeruginosa Isolate waren achtmal empfänglicher auf Disodium EDTA wenn auch Tris-HCl verwendet wurde im Vergleich zu Disodium EDTA alleine. Malassezia pachydermatis Isolate waren am empfindlichsten auf Tris-EDTA (MIC90 = 190/60 μg/mL) und Disodium EDTA (MIC90 = 120 μg/mL).

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: N-Acetylcystein, Tris-EDTA und Disodium EDTA haben eine intrinsische antimikrobielle Aktivität und repräsentieren vielversprechende Adjuvantien, die verwendet werden könnten, um die Wirksamkeit von bestehenden Antibiotika gegenüber Gram-negativen und Multidrug-resistenten bakteriellen Infektionen zu verbessern. Diese Wirkstoffe könnten mit anderen antimikrobiellen Wirkstoffen in einer multimodalen Herangehensweise für Mischinfektionen der Ohren von Hunden kombiniert werden.

背景: 抗菌アジュバントは、薬剤耐性菌に対する主要な抗菌薬の有効性を修飾または増強するために使用される化学物質である。抗菌アジュバントの使用は、世界的な抗生剤耐性問題に対処し、抗菌管理を強化するための代替アプローチとして提供される。 仮説/目的: 本研究の目的は、犬の外耳炎(OE)に関連する一般的な病原体に対する潜在的な抗菌アジュバントパネルの抗菌活性を決定することである。 被験動物/分離株: 犬のOE由来の多くの基準株および臨床分離株(n = 110)(Staphylococcus pseudintermedius、β-haemolytic Streptococcus spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus mirabilisおよびMalassezia pachydermatis)を試験した。 方法: monolaurin、monocaprin、N-acetylcysteine (NAC)、polymyxin B nonapeptide、Tris-EDTA、Tris-HCLおよびdisodium EDTAの抗菌活性を、CLSIガイドラインに従って微量希釈法を用いて試験した。 結果: N-acetylcysteine、Tris-EDTAおよびdisodium EDTAは、基準株および耳病原体の両方に対して抗菌活性を有していた。試験した他のアジュバントの有効性は限定的であった。 NACは、様々な微生物に対して、2,500〜10,000μg/ mLの最小阻害濃度(MIC)範囲を有していた。 Pseudomonas aeruginosa分離株は、disodium EDTA単独と比較して、Tris-HCl存在下でdisodium EDTAに8倍の感受性を示した。 Malassezia pachydermatis分離株は、Tris-EDTA(MIC90 = 190 /60μg/ mL)およびdisodium EDTA(MIC90 =120μg/ mL)に対して最も感受性であった。 結論と臨床的関連性: N-acetylcysteine、Tris-EDTAおよびdisodium EDTAは内因性の抗菌活性を有し、グラム陰性菌および多剤耐性細菌感染症に対する既存の抗菌薬の有効性を高めるために使用できる有望なアジュバントである。これらの薬剤は、犬の耳における混合細菌感染症に対する多様なアプローチの一つとして、他の抗菌剤と組み合わせることができた。.

背景: 抗生素佐剂是一种化学物质,用于改变或增强主要抗菌剂对抗耐药微生物的有效性。它的使用为解决全球抗菌素耐药性问题,以及加强抗菌药物管理提供了一种备选方法。 假设/目的: 确定一组潜在抗菌佐剂对犬外耳炎(OE)常见病原体的抗菌活性。 动物/分离物: 对多种来自犬OE的不同类型的正常和致病菌株进行测试(n = 110),包括假中间型葡萄球菌、β-溶血性链球菌、铜绿假单胞菌、奇异变形杆菌和厚皮马拉色菌。 方法: 根据CLSI指南,采用微量稀释方法检测月桂酸甘油酯、单癸酸甘油脂、N-乙酰半胱氨酸(NAC),多粘菌素B非肽、Tris-EDTA、Tris-HCL和EDTA二钠的抗菌活性。 结果: N-乙酰半胱氨酸,Tris-EDTA和EDTA二钠对两种类型菌株和耳病原体都具有抗菌活性;测试的其他佐剂功效有限。对于各种微生物,NAC最小抑制浓度(MIC)范围是2,500-10,000μg/ mL。与单独的EDTA二钠相比,在Tris-HCL存在下,铜绿假单胞菌株对EDTA二钠的敏感性高8倍。厚皮马拉色菌株对Tris-EDTA(MIC90 = 190 /60μg/ mL)和EDTA二钠(MIC90 =120μg/ mL)最敏感。 结论和临床相关性: N-乙酰半胱氨酸、Tris-EDTA和EDTA二钠具有内在抗菌活性,是一种有前途的佐剂,可用于增强现有抗生素对抗革兰氏阴性和多药耐药性细菌感染的功效。这些药剂可以与其他抗微生物剂组合,以多种模式用于治疗犬耳的混合感染。.

Contexto: Um adjuvante de antibiótico é uma substância química utilizada para modificar ou aumentar a eficácia de agentes antimicrobianos primários contra microrganismos resistentes. O seu uso propicia uma alternativa para abordar o problema global da resistência a antimicrobianos e enfatizar as diretrizes para uso racional destes fármacos (antimicrobial stewardship). HIPÓTESE/OBJETIVOS: Determinar a atividade antimicrobiana de um painel de potenciais adjuvantes de antimicrobianos contra patógenos comumente associados à otite externa canina (OE). Animais/Isolados Testou-se cepas padrão e isolados clínicos (n = 110) de OE canina, incluindo Staphylococcus pseudintermedius, Streptococcus spp. β-haemolítico, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis e Malassezia pachydermatis. MÉTODOS: A atividade antimicrobiana de monolaurina, monocaprina, N-acetilcisteína (NAC), nanopeptídeo polimixina B, Tris-eDTA, Tris-HCL e EDTA dissódico foi testada utilizando o método de microdiluição de acordo com as diretrizes do CLSI.

Resultados: N-acetilcisteína, Tris-EDTA e EDTA dissódico apresentaram atividade antimicrobiana tanto contra as cepas padrão quanto contra os patógenos óticos. Os outros adjuvantes apresentaram pouca ou nenhuma eficácia. A NAC apresentou um intervalo de concentração inibitória mínima (MIC) de 2.500-10.000 μg/mL para os diversos microrganismos. Os isolados de Pseudomonas aeruginosa foram oito vezes mais suscetíveis ao EDTA dissódico na presença do Tris-HCL em comparação ao EDTA dissódico isoladamente. Os isolados de Malassezia pachydermatis foram mais suscetíveis ao Tris-EDTA (MIC90 = 190/60 μg/mL) e ao EDTA dissódico (MIC90 = 120 μg/mL). CONCLUSÕES E RELEVÂNCIA CLÍNICA: N-acetilcisteína, Tris-EDTA e EDTA dissódico apresentam atividade antimicrobiana intrínseca e são adjuvantes promissores que podem ser utilizados para potencializar a eficácia de antibióticos existentes no tratamento de infecções por bactérias Gram-negativas e multirresistentes. Estes agentes podem ser utilizados associados a outros agentes antimicrobianos em uma abordagem multimodal pra infecções mistas de ouvido de cães.

MeSH terms

  • Acetylcysteine / pharmacology
  • Adjuvants, Pharmaceutic / pharmacology*
  • Animals
  • Anti-Infective Agents / pharmacology*
  • Bacteria / drug effects*
  • Bacteria / pathogenicity
  • Dogs
  • Drug Resistance, Multiple, Bacterial
  • Drug Synergism
  • Edetic Acid / pharmacology
  • Fungi / drug effects*
  • Fungi / pathogenicity
  • Laurates / pharmacology
  • Malassezia / drug effects
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Monoglycerides / pharmacology
  • Otitis Externa / microbiology
  • Otitis Externa / veterinary*
  • Pseudomonas aeruginosa / drug effects
  • Staphylococcus / drug effects

Substances

  • Adjuvants, Pharmaceutic
  • Anti-Infective Agents
  • Laurates
  • Monoglycerides
  • monolaurin
  • Edetic Acid
  • Acetylcysteine