Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic pathogen, has been found to cause several chronic and acute infections in human. Moreover, it often shows drug-tolerance and poses a severe threat to public healthcare through biofilm formation. In this scenario, two molecules, namely, cuminaldehyde and tobramycin, were used separately and in combination for the efficient management of biofilm challenge. The minimum inhibitory concentration (MIC) of cuminaldehyde and tobramycin was found to be 150 μg/mL and 1 μg/mL, respectively, against Pseudomonas aeruginosa. The checkerboard assay revealed that the fractional inhibitory concentration (FIC) index of cuminaldehyde and tobramycin was 0.36 suggesting a synergistic association between them. The sub-MIC dose of cuminaldehyde (60 μg/mL) or tobramycin (0.06 μg/mL) individually did not show any effect on the microbial growth curve. However, the same combinations could affect microbial growth curve of Pseudomonas aeruginosa efficiently. In connection to biofilm management, it was observed that the synergistic interaction between cuminaldehyde and tobramycin could inhibit biofilm formation more efficiently than their single use (p < 0.01). Further investigation revealed that the combinations of cuminaldehyde and tobramycin could generate reactive oxygen species (ROS) that resulted in the increase of membrane permeability of bacterial cells leading to the efficient inhibition of microbial biofilm formation. Besides, the synergistic interaction between cuminaldehyde (20 μg/mL) and tobramycin (0.03 μg/mL) also showed significant biofilm dispersal of the test microorganism (p < 0.01). Hence, the results suggested that synergistic action of cuminaldehyde and tobramycin could be applied for the efficient management of microbial biofilm.
- Klíčová slova
- Tobi Podhaler,
- MeSH
- aplikace inhalační MeSH
- cystická fibróza farmakoterapie genetika komplikace MeSH
- dítě MeSH
- infekce dýchací soustavy farmakoterapie imunologie komplikace MeSH
- lidé MeSH
- nebulizátory a vaporizátory MeSH
- Pseudomonas aeruginosa patogenita účinky léků MeSH
- tobramycin aplikace a dávkování farmakologie MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
Akrylátový cement se v ortopedii užívá již více než 60 let a má velmi široké využití. Jeho hlavní indikací je fixace implantátů a dočasná či trvalá výplň dutin. Kostní cement je velmi oblíbený díky kombinaci svých fyzikálních vlastností, kterými jsou dobrá tvárnost, pevnost a schopnost vylučovat antibiotika (ATB) do okolních tkání po dlouhou dobu v relativně stabilní koncentraci. Koncentrace ATB v okolí cementu je mnohonásobně vyšší, než jsou minimální inhibiční koncentrace většiny bakterií. Sérové koncentrace ATB jsou však zanedbatelné. Rychlost uvolňování ATB závisí na porozitě, homogenitě a viskozitě cementu, poměru povrchu k objemu, a hlavně na celkovém množství ATB v cementu. ATB vhodné k impregnaci cementu musí být termálně i chemicky stabilní, dostupné v práškové formě, baktericidní a širokospektré. Nesmí vyvolávat alergické reakce nebo rezistenci bakterií a dále nesmí výrazně zhoršovat mechanické vlastnosti cementu. ATB impregnovaný kostní cement se užívá k léčbě a prevenci infekce kloubní náhrady, k léčbě osteomyelitidy i infikovaných defektů měkkých tkání, k výplni kostních defektů nebo k tvorbě nitrodřeňových cementových hřebů. Hlavními komplikacemi užití ATB cementů je potenciální toxicita antibiotik, indukce antibiotické rezistence a alergická reakce. Experimentálně se ATB cement obohacuje o další látky, které modifikují jeho vlastnosti. Další materiály, které by měly stejně příznivé vlastnosti jako ATB cement, ale navíc by byly biodegradabilní, jsou předmětem intenzivního výzkumu.
Polymethyl methacrylate (PMMA) bone cement has been used in orthopaedic surgery in a wide spectrum of indications. The main purpose of PMMA cement is to fix implants to the bone and to fill cavities or bone defects. Bone cement is a very successful material thanks to its perfect physical properties, such as plasticity, stability and the ability to elute antibiotics to the adjacent tissues at relatively stable rates over a long period. The concentration of antibiotics in the tissues adjacent to the antibiotic-impregnated bone cement (AIBC) is much higher than the minimal inhibitory concentrations of most bacteria. On the other hand, the serum antibiotic levels remain negligible. The elution characteristics depend on cement porosity, homogeneity and viscosity as well as on the volume-to-surface ratio and total dose of antibiotics. Not every antibiotic is suitable for impregnation of PMMA cement. The ideal antibiotic has a broad antibacterial spectrum and must be bactericidal, thermally and chemically stable and available in the powder form. It must not induce allergic reactions or bacterial resistance or impair the mechanical properties of the cement. The AIBC is used in prevention and treatment of prosthetic joint infection, in treatment of osteomyelitis and infected soft tissue defects. It is a perfect material for bone defect filling or cemented intramedullary nails. The main complications of AIBC administration are possible toxicity of antibiotics, allergic reactions and induction of antibiotic resistance. There have been many experiments carried out on other substances that could be suitable for cement impregnation. These substances modify the properties of cement or the elution characteristics of antibiotics. The aim of current research is to develop a new material, which would have as good properties as PMMA cement has and would be biodegradable in addition.
- Klíčová slova
- impregnace, porozita, tvrdnutí, cementový spacer, déza kolena,
- MeSH
- antibakteriální látky * analýza aplikace a dávkování chemie farmakokinetika klasifikace škodlivé účinky MeSH
- antibiotická rezistence MeSH
- artroplastiky kloubů metody MeSH
- infekce spojené s protézou chirurgie farmakoterapie prevence a kontrola MeSH
- infekční nemoci kostí chirurgie farmakoterapie prevence a kontrola MeSH
- kostní cementy * chemie farmakologie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- lidé MeSH
- ortopedické výkony metody MeSH
- osteomyelitida chirurgie MeSH
- replantace metody škodlivé účinky MeSH
- synergismus léků MeSH
- tobramycin analýza aplikace a dávkování MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- MeSH
- amikacin aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- aminoglykosidy * aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- antibakteriální látky * aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- dialýza ledvin MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- gentamiciny aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- lékové interakce MeSH
- lidé MeSH
- monitorování léčiv MeSH
- novorozenec nedonošený MeSH
- novorozenec MeSH
- ototoxicita MeSH
- poruchy sluchu chemicky indukované MeSH
- rozvrh dávkování léků MeSH
- senioři MeSH
- tobramycin aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- výpočet dávky léku MeSH
- způsoby aplikace léků MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- novorozenec MeSH
- senioři MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- MeSH
- aminofenoly škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- antibakteriální látky aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- antiflogistika terapeutické užití MeSH
- aplikace inhalační MeSH
- chinolony škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- cystická fibróza * farmakoterapie patofyziologie MeSH
- expektorancia aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- kolistin aplikace a dávkování MeSH
- lidé MeSH
- protein CFTR genetika MeSH
- pseudomonádové infekce farmakoterapie komplikace MeSH
- tobramycin aplikace a dávkování MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Klíčová slova
- dispenzace, dexametazon, Tobradex,
- MeSH
- aminoglykosidy aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- antibakteriální látky * aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- aplikace oční MeSH
- fixní kombinace léků MeSH
- hormony kůry nadledvin MeSH
- lidé MeSH
- oční infekce * prevence a kontrola MeSH
- oční nemoci * farmakoterapie MeSH
- oční roztoky aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- tobramycin * aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Cystická fibróza (CF) je závažné dědičné onemocnění, které představuje značnou zátěž pro pacienty i jejich rodiny a zkracuje život nemocných. Onemocnění se projevuje plicními i mimoplicními projevy, charakteristickým příznakem CF je vysoká koncentrace chloridů v potu pacientů. V plicích dochází k mukostáze, obstrukci a chronické infekci. Léčba plicních projevů má zásadní vliv na kvalitu a délku života pacientů. Ta spočívá zejména v péči o dobrou průchodnost dýchacích cest prostřednictvím respirační fyzioterapie a léků snižujících viskozitu hlenu v dýchacích cestách a v léčbě závažných plicních infekcí antibiotiky. V trávicím traktu dochází k poruše exokrinní funkce pankreatu, v důsledku toho není možné vstřebávání tuků z potravy a dochází k podvýživě. Léčba mimoplicních projevů spočívá v substituci pankreatických enzymů, důrazu na výživu pacientů, léčbě hepatopatie a ve včasné léčbě komplikací, zvláště diabetu, osteoporózy, střevní obstrukce a dalších (1–4). Jako klinická jednotka je toto onemocnění známo již od 40. let 20. století, původně s jednoznačně fatální diagnózou již v prvním roce života. Díky zlepšení diagnostických metod a intenzivním léčebným postupům se nyní až 50 % pacientů dožívá 4. dekády života (4, 5). Cílem tohoto sdělení je shrnout současné možnosti léčby CF s ohledem na zapojení farmaceuta do péče o pacienty s CF.
Cystic fibrosis (CF) is a serious hereditary disease, which represents a significant burden for patients and their families, and shortens the life of patients. The disease manifests with pulmonary and extrapulmonary manifestations, a characteristic symptom of CF is a high concentration of chloride in the sweat of patients. Mucostasis, obstruction and chronic infection occur in the lungs. Treatment of pulmonary manifestations has a major impact on the quality and length of the life of patients. This is especially good care of the airway through respiratory physiotherapy and drugs that reduce the viscosity of mucus in the airways and in the treatment of serious lung infections with antibiotics. In the digestive tract CF leads to failure of exocrine pancreatic function, consequently the absorption of fat from food is not possible and it leads to malnutrition. Treatment of extrapulmonary manifestations includes substitution of pancreatic enzymes, especially nutrition of patients, treatment of liver disease and early treatment of complications such as diabetes, osteoporosis, intestinal obstruction, and others. As a clinical entity, this disease is known since the 40th of last century, originally a clearly fatal diagnosis in the first year of life. Thanks to improved diagnostic methods and intense treatments are now up to 50% of patients live for the fourth decades of life. The purpose of this article is to show the current CF treatment options with regard to the involvement of pharmacist in the care of patients with CF.
- Klíčová slova
- respirační fyzioterapie, výživa, ivacaftor, Kalydeco,
- MeSH
- aminofenoly aplikace a dávkování MeSH
- antibakteriální látky aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- antiflogistika terapeutické užití MeSH
- aplikace inhalační MeSH
- bronchodilatancia terapeutické užití MeSH
- chinolony aplikace a dávkování MeSH
- ciprofloxacin aplikace a dávkování MeSH
- cystická fibróza * etiologie farmakoterapie patofyziologie MeSH
- dietoterapie MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- exokrinní pankreatická insuficience farmakoterapie komplikace MeSH
- expektorancia aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- gastrointestinální látky terapeutické užití MeSH
- infekce dýchací soustavy farmakoterapie komplikace MeSH
- kolistin analogy a deriváty aplikace a dávkování MeSH
- kyselina ursodeoxycholová aplikace a dávkování MeSH
- lidé MeSH
- lipasa aplikace a dávkování MeSH
- nemoci jater farmakoterapie komplikace MeSH
- pankreatin aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- pseudomonádové infekce farmakoterapie komplikace MeSH
- Pseudomonas aeruginosa MeSH
- tobramycin aplikace a dávkování MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- Klíčová slova
- Tobradex, Tobrex,
- MeSH
- oční roztoky MeSH
- tobramycin MeSH
Vyhodnotenie účinku subinhibičných koncentrácií (sub-MICs) amikacínu, tobramycínu a kolistínu na tvorbu biofilmu, na povrchovú hydrofobicitu, lipázu a odpoveď na oxidačný stres u dvoch klinických kmeňov K. pneumoniae. Metodika: Tvorbu biofilmu sme kvantitatívne vyhodnotili testom absorpcie kryštálovej violete, povrchovú hydrofobicitu adherenciou na xylén, lipázu spektrofotometrickou metódou s Tweenom 20 ako substrátom, oxidačný stres ako zónu vyčírenia obklopujúcu disk nasiaknutý peroxidom vodíka. Výsledky: Antibiotiká výrazne znížili tvorbu bakteriálneho biofilmu v priamej závislosti na koncentrácii. Najúčinnejšie boli v koncentráciách 1/2 a 1/4 MICs. Biofilm po účinku 1/2 sub-MICs amikacínu bol inhibovaný na 21,2 % (kmeň 39) a 22,6 % (kmeň 61/P), po tobramycíne na 25,1 % (39) a 19,5 % (61/P), po kolistíne na 7,4 % (39) a 19,1 % (61/P) kontrolných hodnôt (bez antibiotika). Podobne 1/4 MICs amikacínu zredukovala produkciu biofilmu na 28,6 % (39) a 28,9 % (61/P), tobramycínu na 35,3 % (39) a 20,5 % (61/P) a kolistínu na 8,7 % (39) a 20,4 % (61/P) kontrolných hladín. Biofilm bol najmenej redukovaný po kultivácii kmeňov s 1/16 MICs antibiotík. V týchto prípadoch jeho hodnota bola znížená na 80,4 % (39) a 97,7 % (61/P) kontrolných hodnôt po amikacíne, na 69,4 % (39) a 64,4 % (61/P) po tobramycíne, na 61,3 % (39) a 74,7 % (61/P) po kolistíne. Testované kmene boli silne hydrofilné a zmeny v povrchovej hydrofobicite účinkom antibiotík boli veľmi nepatrné. Kmene po pôsobení antibiotík vo väčšine prípadov vykazovali mierne zvýšenú citlivosť na oxidačný stres a zníženú aktivitu lipázy (s výnimkou kolistínu u kmeňa 39). Záver: Amikacín, tobramycín a kolistín v sub-MICs u kmeňov K. pneumoniae výrazne znížili tvorbu biofilmu, vo väčšine prípadov mierne zvýšili citlivost na oxidačný stres, znížili aktivitu lipázy ale adherenciu na xylén prakticky neovplyvnili.
To evaluate the effect of subinhibitory concentrations (sub-MICs) of amikacin, tobramycin and colistin on biofilm formation, surface hydrophobicity, lipase activity and response to oxidative stress in two clinical K. pneumoniae strains. METHODS: Biofilm formation was quantitatively determined by a crystal violet absorption assay, surface hydrophobicity was measured by adherence of bacteria to xylene, lipase activity was determined by the spectrophotometric method with Tween-20 as a substrate and oxidative stress was visualized as a zone of clearing around the disc soaked with hydrogen peroxide. RESULTS: The antibiotics significantly reduced bacterial biofilm formation in a dose-dependent manner. They were most effective at concentrations of 1/2 and 1/4 MIC. Biofilm formation was inhibited by 1/2 MICs of amikacin to 21.2% (strain 39) and 22.6% (61/P), of tobramycin to 25.1% (39) and 19.5% (61/P) and of colistin to 7.4% (39) and 19.1% (61/P) of the control values (no antibiotic). Similarly, 1/4 MICs reduced biofilm formation to 28.6% (39) and 28.9% (61/P) of the control levels for amikacin, to 35.3% (39) and 20.5% (61/P) for tobramycin and to 8.7% (39) and 20.4% (61/P) for colistin. Cultivation of the strains with the antibiotics at 1/16 MICs was least effective in inhibiting biofilm formation. It was reduced to 80.4% (39) and 97.7% (61/P) of the control levels for amikacin, to 69.4% (39) and 64.4% (61/P) for tobramycin and to 61.3% (39) and 74.7% (61/P) for colistin. The tested strains were strongly hydrophilic and changes in surface hydrophobicity caused by antibiotics were negligible. Most antibiotic treated strains showed mildly increased sensitivity to oxidative stress and decreased lipase activity (with the exception of colistin in strain 39). CONCLUSION: Amikacin, tobramycin and colistin at sub-MICs considerably reduced biofilm formation K. pneumoniae strains, in most mildly increased sensitivity to oxidative stress, decreased lipase activity but practically did not affect adherence to xylene.
Význam gramnegatívnej baktérie Stenotrophomonas maltopbilia, spôsobujúcej infekcie u imunodeficientních pacientov, v poslednej dobe vzrastá hlavne kvôli prirodzenej rezistencii voči mnohým antimikróbnym látkam. Cieľom štúdie bolo zistiť postantibiotický účinok (PAE) vybraných aminoglykozidov a charakterizovať jeho pôsobenie na niektoré biologické vlastnosti klinických izolátor S. maltophilia. PAE sa určil použitím suprainhibičných koncentrácií 2x a 4x minimálna inhibičná koncentrácia (MIC) amikacínu, netilmicínu a tobramycínu pri 37 °C 24 h v Mulerovom-Hintonovom bujóne (MHB). Metódou adherencie na xylén a soľnoagregačným testom sa stanovila povrchová hydrofobicita buniek S. malíophilia, dalei sa hodnotila motilita a produkcia lipázy u testovaných kmeňov. Najdlhší PAE – priemerne 2 h indukoval netilmicín u kmeňa č. 5 777. Aminoglykozidy v suprainhibičných koncentráciách neovplyvnili výraznejšie povrchovú hydrofobicitu ani motilitu u testovaných kmeňov. Netilmicín najvýraznejšie inhiboval produkciu lipázy v koncentrácii 4x MIC u kmeňa č. 27 823. Zistené účinky suprainhibičných koncentrácií aminoglykozidov na S. ma/tophiiia boli všeobecne nižšie jako při iných gramnegatívnych baktériách.
Recently, the importance of a gramnegative bacterium Stenotrophomonas maltophilia, causing infection in immunocompromised patients, grows rapidly, mainly because of its primary resistance to many antibiotics. The aim of the study was to characterize a postantibiotic effect (PAE) of chosen aminoglycosides and their influence on some biological properties of clinical isolates of S. maltophilia. The PAE was detected using suprainhibitory concentrations of 2x and 4x minimal inhibitory concentration (MIC) of amikacin, netilmicin and tobramycin at 37 °C in Miiller-Hinton broth for 24 h. The surface hydrophobicity of S. maltophilia cells was determined by adherence to xylen and salt aggregation test. Further, motility and production of lipase in strains tested was evaluated as well. The longest PAE - on the average 2 h has been induced by netilmicin on the strain No. 5 777. The infuence of suprainhibitory concentrations of aminoglycosides tested on the surface hydrophobicity and motility of both strains was not very apparend. The production of lipase was inhibited by netilimcin at 4x MIC level at the strain No. 27 823. The effects of suprainhibitory concentrations of aminoglycosides on S. maltophilia were generally lower in comparison to other gramnegative bacteria.
