A pilot study comparing in vitro efficacy of topical preparations against veterinary pathogens

• Published in: Veterinary dermatology Vol. 27; no. 3; pp. 152 - e39
• Main Authors: Uri, Maarja, Buckley, Laura M., Marriage, Louise, McEwan, Neil, Schmidt, Vanessa M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Blackwell Publishing Ltd 01.06.2016
• Subjects: Administration, Topical; Animals; Anti-Bacterial Agents - pharmacology; Anti-Infective Agents, Local - pharmacology; Anti-Inflammatory Agents - pharmacology; Bacteria - drug effects; Calcium Compounds - pharmacology; Chlorhexidine - pharmacology; Drug Resistance, Multiple, Bacterial; Escherichia coli - drug effects; Honey; Hydrocortisone - analogs & derivatives; Hydrocortisone - pharmacology; Malassezia - drug effects; Pilot Projects; Pseudomonas aeruginosa - drug effects; Staphylococcus - drug effects; Sulfides - pharmacology
• ISSN: 0959-4493; 1365-3164
• DOI: 10.1111/vde.12306

Background Topical antimicrobial agents are important for the management of cutaneous infections. For topical antimicrobial agents, in vitro efficacy data are limited. Objectives To determine and compare the minimum bactericidal/fungicidal concentrations (MBCs/MFCs) of several topical antimicrobial agents against veterinary pathogens. Materials and methods Two chlorhexidine, two oxychlorine based products (NaOCl & HOCl) lime sulfur (LS), manuka honey (MH) and hydrocortisone aceponate (HCA) were tested against American Type Culture Collection (ATCC) and clinical isolates: meticillin susceptible and resistant Staphylococcus pseudintermedius (MSSP), qac A/B carrying MSSP, antimicrobial susceptible and extended spectrum beta‐lactamase producing Escherichia coli, multidrug‐resistant Pseudomonas aeruginosa and Malassezia pachydermatis. The MBCs/MFCs were measured, where available, using a broth microdilution method; isolates were incubated for 3 and 10 min. Results Chlorhexidine and isopropyl alcohol (Chl1) showed significantly lower MBCs (0.46 mg/L –937.50 mg/L, P = 0.027) compared to chlorhexidine and climbazole (Chl², 58.59 mg/L–1875 mg/L). NaOCl and HOCl showed excellent antimicrobial activity with HOCl having significantly lower MBCs compared to NaOCl (0.03 mg/L–1.72 mg/L and 0.03 mg/L–1.95 mg/L, respectively, P = 0.042). The detectable MBCs for LS and HCA were high, being close to the starting concentration (5,000 mg/L and 146 mg/L, respectively). The MBC/MFC for MH was not detectable. Amongst all test products there was no significant effect of contact time or isolate resistance status. Conclusions and clinical importance Chlorhexidine, NaOCl and HOCl demonstrated low MBCs against tested organisms, suggesting potential in vivo efficacy. The selection of an appropriate antimicrobial agent, however, cannot be based exclusively upon MBC/MFC data; other factors should be considered. Résumé Contexte Les agents antimicrobiens topiques sont importants pour la gestion des infections cutanées bactériennes et fongiques. Pour de nombreux agents antimicrobiens topiques, les données d'efficacité in vitro sont limitées. Objectifs Déterminer et comparer les concentrations minimales bactéricides/fongicides (MBCs/MFCs) de plusieurs agents antimicrobiens topiques contre des pathogènes vétérinaires. Matériels et méthodes Deux produits à base de chlorhexidine, deux produits à base d'oxychlorine (NaOCl & HOCl), du lime sulfur (LS), du miel (MH) et de l'acéponate d'hydrocortisone (HCA) ont été testés contre ATCC (American Type Culture Collection) et des souches cliniques : Staphylococcus pseudintermedius sensibles et résistants à la méticilline, MSSP porteurs de qac A/B, des Escherichia coli produisant des béta‐lactamases à spectre étendu, Pseudomonas aeruginosa multi‐résistants et Malassezia pachydermatis. Les MBCs/MFCs ont été mesurés, lorsque disponible, à l'aide de microdilution liquide; les souches ont été incubées pendant 3 et 10 minutes en double dilutions. Résultats La chlorhexidine et l'alcool d'isopropyl (Chl1) ont montré des MBCs significativement plus basses (0.46 mg/L –937.50 mg/L, P = 0.027) comparé à la chlorhexidine et au climbazole (Chl, 58.59 mg/L–4 1875 mg/L). NaOCl et HOCl ont montré d'excellentes activités antimicrobiennes avec HOCl ayant significativement de plus basses MBCs comparé à NaOCl (respectivement 0.03 mg/L–1.72 mg/L et 0.03 mg/L–1.95 mg/L, P = 0.042). Les MBCs détectables pour LS et HCA étaient élevées, près des concentrations initiales (respectivement 5000 mg/L et 146 mg/L). Le MBC/MFC pour MH n’était pas détectable. Parmi tous les tests, il n'y avait pas d'effet significatif du temps de contact ou du statut de résistance de la souche. Conclusions et importance clinique La chlorhexidine, NaOcl et HOCl ont démontré de faibles MBCs contre les organismes testés, suggérant une potentielle activité in vitro. La sélection d'un agent antimicrobien approprié, ne peut cependant être basée exclusivement sur les données MBC/MFC; d'autres facteurs doivent être pris en compte. Resumen Introducción los tratamientos tópicos antimicrobianos son importantes para el manejo de las infecciones cutáneas bacterianas y por levaduras. Para muchos de los agentes antimicrobianos tópicos los datos acerca de la eficacia in vitro son limitados. Objetivos determinar y comparar las concentraciones mínimas bactericidas/fungicidas (MBCs/MFCs) de varios agentes antimicrobianos tópicos contra patógenos de importancia veterinaria Materiales y métodos se probaron dos productos de clorhexidina, dos de oxiclorina (NaOCl y HOCl), lima sulfurada (LS), miel de manuca (MH) e hidrocortisona aceponato (HCA) frente a la colección americana de cultivos tipo (ATCC) y aislados clínicos: Staphylococcus pseudintermedius susceptible y resistente a meticilina (MSSP), MSSP portador de qac A/B, Escherichia coli productor de betalactamasa susceptible a antimicrobianos y de espectro expandido, Pseudomonas aeruginosa resistente a múltiples fármacos y Malassezia pachydermatis. Las MBCs/MFCs fueron medidas, cuando estaban disponibles, utilizando un método de microdilución del caldo de cultivo; los aislados fueron incubados durante 3 y 10 min en diluciones dobles. Resultados La clorhexidina y el alcohol isopropílico (Chl1) presentaron menores MBCs estadísticamente significativas (0,46 mg/L –937,50 mg/L, P = 0,027) comparados con clorhexidina y climbazol (Chl, 58,59 mg/L–4 1875 mg/L). NaOCl y HOCl mostraton actividad antimicrobiana excellente con HOCl teniendo significativamente menores MBCs comparado con NaOCl (0,03 mg/L–1,72 mg/L y 0,03 mg/L–1,95 mg/L, respectivamente, P = 0,042). Las MBCs detectables para LS y HCA fueron altas, cerca de las concentraciones iniciales (5000 mg/L y 146 mg/L, respectivamente). La MBC/MFC para MH no fue detectable. Entre los productos probados no hubo efecto significativo del tiempo de contacto o la resistencia a antimicrobianos. Conclusión e importancia clínica la clorhexidina, NaOCl y HOCl demostraron bajas MBCs frente a los organismos probados, sugestivas de potencial eficacia in vivo. La selección de un agente antimicrobiano apropiado sin embargo no puede basarse exclusivamente en los datos de MBC/MFC y otros factores deben ser considerados. Zusammenfassung Hintergrund Für das Management von kutanen Infektionen mit Bakterien und Hefepilzinfektionen sind topische antimikrobielle Wirkstoffe wichtig. Allerdings gibt es für viele topische antimikrobielle Wirkstoffe nur sehr limitierte in vitro Wirksamkeitsdaten. Ziele Eine Bestimmung und ein Vergleich von minimalen bakteriziden/fungiziden Konzentrationen (MBCs/MFCs) von verschiedenen topischen antimikrobiellen Wirkstoffen gegenüber tierischen Pathogenen. Material und Methoden Zwei Chlorhexidin‐ und zwei Oxychlorinbasierte Produkte (NaOCl&HOCl), Schwefelkalk (LS), Manukahonig (MH) und Hydrocortison Aceponate (HCA) wurden getestet. Es wurden eine American Type Culture Collection (ATCC) und klinische Isolate verwendet: Methicillin empfindlicher und resistenter Staphylococcus pseudintermedius (MSSP), qac A/B tragender MSSP, antimikrobiell empfindliche und ein erweitertes Spektrum an Beta‐Laktamase produzierende Escherichia coli, Multi‐resistente Pseudomonas aeruginosa und Malassezia pachydermatis. Die MBCs/MFCs wurden wenn möglich mittels Bouillon Mikrodilutionsmethode gemessen; die Isolate wurden für 3 und 10 Minuten in einer zweifachen Verdünnungsreihe inkubiert. Ergebnisse Chlorhexidin und Isopropyl Alkohol (Chl1) zeigten signifikant niedrigere MBCs (0,46 mg/L – 937,50 mg/L, P = 0,027) im Vergleich zu Chlorhexidin und Climbazol (Chl, 58,59 mg/L ‐ 41875 mg/L). NaOCl und HOCl zeigten eine exzellente antimikrobielle Aktivität, wobei HOCl signifikant niedrigere MBCs aufwies als NaOCl (0,03 mg/L – 1,72 mg/L und 0,03 mg/L – 1,95 mg/L; P=0,042). Die erkennbaren MBCs für LS und HCA waren hoch, wobei sie nahe den Startkonzentrationen waren (5000 mg/L bzw. 146 mg/L). Die MBC/MFC für MH war nicht ablesbar. Unter allen Testprodukten bestand keine signifikanter Einfluss durch die Kontaktzeit oder den Resistenzstatus der jeweiligen Isolate. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung Chlorhexidin, NAOCl und HOCl zeigten niedrige MBCs gegenüber den getesteten Organismen, was eine potentielle in vivo Wirksamkeit nahelegt. Die Auswahl eines passenden antimikrobiellen Wirkstoffs kann dennoch nicht ausschließlich auf MCB/MFC Daten basieren; andere Faktoren müssen bedacht werden. 要約 背景 外用抗菌剤は皮膚の細菌および酵母菌感染症の管理のために重要である。多くの外用抗菌剤で、in vitroの効果の情報は限られている。 目的 動物の病原体に対する複数の外用抗菌製剤の最小細菌/真菌濃度(MBCs/MFCs)を決定および比較すること。 材料および方法 2種類のクロルヘキシジン、2種類のoxychlorineをベースにした製品(NaOCl & HOCl)、石灰硫黄合剤(LS)、マヌカハニー(MH)およびヒドロコルチゾンアセポネート(HCA)をAmerican Type Culture Collection(ATCC)とメチシリン感受性および耐性Staphylococcus pseudintermedius (MSSP)、 qac A/B保有 MSSP、抗菌剤感受性および基質特異性拡張型βラクタマーゼ産生性大腸菌、多剤耐性緑膿菌ならびにMalassezia pachydermatisの臨床での分離菌に対して、検査を行った。MBCs/MFCsを測定し、利用可能であれば、微量液体希釈法を使用し、分離菌は2倍希釈で3分および10分培養した。 結果 クロルヘキシジンおよびイソプロピルアルコール(Chl1)はクロルヘキシジンおよびクリンバゾール(Chl, 58.59 mg/L–4 1875 mg/L)と比較し有意に低いMBCs(0.46 mg/L –937.50 mg/L, P = 0.027)を示した。NaOCl およびHOClは非常に優れた抗菌活性を示し、HOCLはNaOClと比較し有意に低いMBCsを示した(それぞれ0.03 mg/L–1.72 mg/L および0.03 mg/L–1.95 mg/L,P = 0.042)。LSおよびHCAに対する検出可能なMBCsは高く、開始濃度(それぞれ5000 mg/L および146 mg/L)に近かった。MHに対するMBC/MFCは検出できなかった。すべての検査製品の間で、接触時間あるいは分離菌の耐性状態に有意な影響はなかった。 結論および臨床的な重要性 クロルヘキシジン、NaOClおよび HOClは検査した微生物に対して低いMBCsが証明され、潜在的なin vivoの効果が示唆された。しかし、適切な抗菌製剤の選択は、MBC/MFCの情報だけに基づいて決めることはできない。他の要因についても考慮すべきである。 摘要 背景 外用抗微生物药,对于管理皮肤细菌和酵母菌感染很重要。很多外用抗微生物药的体外有效性资料很有限。 目的 确定并对比几种外用抗微生物药对抗兽医病原体的最小杀菌/抗真菌浓度。 材料与方法 检测两种氯已定,两种氯氧化物基础产品(NaOCl 和 HOCl)、石硫合剂(LS)、麦卢卡蜂蜜(MH)以及氢化可的松醋丙酯(HCA)对抗美国标准菌库(ATCC)及临床菌株:甲氧西林敏感和耐药假中间型葡萄球菌(MSSP),qac A/B 携带MSSP,抗菌药物敏感和产超广谱beta‐内酰胺酶制造的大肠杆菌,多重耐药假单胞菌和马拉色菌。测量MBCs/MFCs,可能的话使用肉汤稀释法;菌株在双倍稀释液中孵化3和10分钟。 方法 氯已定和异丙醇(Chl1)与氯已定和氯咪巴唑(Chl, 58.59 mg/L–4 1875 mg/L)相比,显示出非常显著的低MBCs(0.46 mg/L –937.50 mg/L, P = 0.027)。NaOCl和HOCl显示出极好的抗菌活性,HOCL与NaOCL相比,MBCs明显低(分别为0.03 mg/L–1.72 mg/L 和0.03 mg/L–1.95 mg/L, P = 0.042)。检测到的LS和HCA的MBCs很高,接近起始浓度(分别为5000 mg/L