Analytical methods for vancomycin determination in biological fluids and in pharmaceuticals

Vancomycin is a glycopeptide antibiotic employed in the treatment of infections caused by certain methicillin-resistant staphylococci. It is indicated also for patients allergic to penicillin or when there is no response to penicillins or cephalosporins. The adequate vancomycin concentration levels in blood serum lies between 5 and 10 mg/L. Higher values are toxic, causing mainly nephrotoxicity and ototoxicity. Various analytical methods are described in the literature: spectrophotometric, immunologic, biologic and chromatographic methods. This paper reviews the main analytical methods for vancomycin determination in biological fluids and in pharmaceutical preparations.

Atividade antibacteriana de floroglucinóis e do extrato hexânico de Hypericum brasiliense Choysi

Three phloroglucinols were obtained from Hypericum brasiliense: japonicine A (1), isouliginosin B (2) and uliginosin B (3). Bioautography and disk diffusion methods were used to determine antibacterial activity of the hexanic extract. Strains of the Coagulase Negative Staphylococcus and American Methicillin Resistant Staphylococcus aureus clones showed a growth inhibition zone ranging from 10 to 12 mm and 7 to 15 mm, respectively. Minimal inhibitory concentration (MIC) values were used to measure antistaphylococcal activity for all phloroglucinols. Isouliginosin B and uliginosin B presented MIC values of 1.5 and 3.0 µg/mL, respectively, while japonicine A displayed MIC value of 50.0 µg/mL.

PCR-based ribotyping of Staphylococcus aureus

Genotyping techniques are valuable tools for the epidemiologic study of Staphylococcus aureus infections in the hospital setting. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) is the current method of choice for S. aureus strain typing. However, the method is laborious and requires expensive equipment. In the present study, we evaluated the natural polymorphism of the genomic 16S-23S rRNA region for genotyping purpose, by PCR-based ribotyping. Three primer pairs were tested to determine the size of amplicons produced and to obtain better discrimination with agar gel electrophoresis and ethidium bromide staining. The resolution of the typing system was determined using sets of bacteria obtained from clinical specimens from a large tertiary care hospital. These included DNA from three samples obtained from a bacteremic patient, six strains with known and diverse PGFE patterns, and 88 strains collected over a 3-month period in the same hospital. Amplification patterns obtained from samples from the same patient were identical, and PFGE from samples known to be different produced three genotypes. Amplification of DNA from 61 methicillin-resistant isolates produced only one pattern. Methicillin-sensitive strains yielded a diversity of patterns, pointing to a true polyclonal distribution throughout the hospital (22 unique patterns from 27 strains). Computer-based software can be used to differentiate among identifiable strains, given the low number of bands and good characterization of PCR products. PCR-based ribotyping can be a useful technique for genotyping methicillin-sensitive S. aureus strains, but is of limited value for methicillin-resistant strains.

In vitro antimicrobial activity of a new series of 1,4-naphthoquinones

The antibacterial activity of a series of 1,4-naphthoquinones was demonstrated. Disk diffusion tests were carried out against several Gram-positive and Gram-negative bacteria. The compound 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone was the most effective, presenting inhibition zones measuring 20 mm against staphylococci, streptococci and bacilli at 50 µg/ml. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus and several clinical isolates of this bacterium were also inhibited. Naphthazarin, 5-acetamido-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone, and 2,3-diamino-1,4-naphthoquinone were the next most active compounds. The minimal inhibitory concentration of the active compounds was determined against S. aureus, ranging from 30 to 125 µg/ml. All compounds presented a minimal bactericidal concentration higher than 500 µg/ml, indicating that their effect was bacteriostatic. The EC50, defined as the drug concentration that produces 50% of maximal effect, was 8 µg/ml for 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone against S. aureus, S. intermedius, and S. epidermidis. These results indicate an effective in vitro activity of 5-amino-8-hydroxy-1,4-naphthoquinone and encourage further studies for its application in antibiotic therapy.

Vancomycin-dependent Enterococcus faecium vanA: characterization of the first case isolated in a university hospital in Brazil

In this study, we report the characterization of a strain of Enterococcus faecium vanA, which grows only in the presence of vancomycin (VDEfm-UEL). The bacterium was isolated from the feces of a female patient who had undergone surgical treatment of Reinke’s edema and was receiving intravenous vancomycin therapy for infection with methicillin/oxacillin-resistant Staphylococcus aureus, a postoperative complication. Antimicrobial dependence was further confirmed by the vancomycin E-test. VDEfm-UEL was also shown to be resistant to ampicillin, ciprofloxacin, chloramphenicol, erythromycin, levofloxacin, penicillin, rifampicin, and teicoplanin. The putative virulence genes efaA, gelE and esp were detected by PCR. The ddl gene from VDEfm-UEL was cloned and sequenced. Vancomycin dependence seems to be associated with the insertion of a nucleotide in that sequence, which results in a frame-shift mutation, introducing a premature stop codon. This is the first report of vancomycin-dependent E. faecium isolation in a university hospital in Brazil.

New multilocus sequence typing of MRSA in São Paulo, Brazil

An increased incidence of nosocomial and community-acquired infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) has been observed worldwide. The molecular characterization of MRSA has played an important role in demonstrating the existence of internationally disseminated clones. The use of molecular biology methods in the surveillance programs has enabled the tracking of MRSA spread within and among hospitals. These data are useful to alert nosocomial infection control programs about the potential introduction of these epidemic clones in their areas. Four MRSA blood culture isolates from patients hospitalized at two hospitals in the city of São Paulo, Brazil, were analyzed; one of them was community acquired. The isolates were characterized as SCCmec, mecA and PVL by PCR, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) profile and molecular sequence typing (MLST) genotyping. The isolates presented type IV SCCmec, and none proved to be positive for PVL. The isolates showed a PFGE profile similar to the pediatric clone. MLST genotyping demonstrated that the isolates belonged to clonal complex 5 (CC5), showing a new yqiL allele gene, resulting in a new sequence typing (ST) (1176). Our results showed that strains of MRSA carrying a new ST are emerging in community and nosocomial infections, including bacteremia, in São Paulo, Brazil.

Clinical impact of Achromobacter xylosoxidans colonization/infection in patients with cystic fibrosis

The rate of diagnosis of colonization/infection of the airways with Achromobacter xylosoxidans has increased in cystic fibrosis patients, but its clinical significance is still controversial. This retrospective, case-control study aimed to evaluate the clinical impact of A. xylosoxidans colonization/infection in cystic fibrosis patients. Individuals who were chronically colonized/infected (n=10), intermittently colonized/infected (n=15), and never colonized/infected with A. xylosoxidans (n=18) were retrospectively evaluated during two periods that were 2 years apart. Demographic characteristics, clinical data, lung function, and chronic bacterial co-colonization data were evaluated. Of the total study population, 87% were pediatric patients and 65.1% were female. Individuals chronically colonized/infected with A. xylosoxidans had decreased forced expiratory volume in 1 s (51.7% in the chronic colonization/infection group vs 82.7% in the intermittent colonization/infection group vs 76% in the never colonized/infected group). Compared with the other two groups, the rate of co-colonization with methicillin-resistant Staphylococcus aureus was higher in individuals chronically colonized/infected with A. xylosoxidans (P=0.002). Changes in lung function over 2 years in the three groups were not significant, although a trend toward a greater decrease in lung function was observed in the chronically colonized/infected group. Compared with the other two groups, there was a greater number of annual hospitalizations in patients chronically colonized/infected with A. xylosoxidans (P=0.033). In cystic fibrosis patients, there was an increased frequency of A. xylosoxidans colonization/infection in children, and lung function was reduced in patients who were chronically colonized/infected with A. xylosoxidans. Additionally, there were no differences in clinical outcomes during the 2-year period, except for an increased number of hospitalizations in patients with A. xylosoxidans.

Étude sur le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec, Canada

Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un pathogène important qui a été identifié comme agent d‟infection chez les animaux d‟élevage et les travailleurs exposés à ces animaux. Au Canada, très peu d‟informations sont disponibles concernant les SARMs d‟origine porcine. L‟objectif de cette étude était de déterminer la prévalence des SARMs provenant de porcs à l‟abattoir, de caractériser leur résistance aux antibiotiques ainsi que d‟évaluer le niveau de séroconversion des porcs envers le S. aureus chez les animaux porteurs ou non du SARM. Un total de 107 isolats ont été identifiés positifs aux SARMs sur 660 échantillons. La prévalence de SARMs à l‟abattoir A était de 30,8% et de 23,8% à l‟abattoir B. La susceptibilité aux antibiotiques a été déterminée en utilisant la méthode de micro-dilution de Sensititre. Tous les isolats ont démontré une sensibilité envers la ciprofloxacine, la gatifloxacine, la gentamicine, la lévofloxacine, le linézolide, la quinupristine/dalfopristine, la rifampicine, la streptomycine, le triméthoprime/sulfaméthoxazole et la vancomycine. De la résistance a été observée envers la daptomycine (0,93%), l‟érythromycine (29%), la clindamycine (29%), la tétracycline (98,1%). De plus, 30% des SARMs isolés étaient résistants à plus de deux antibiotiques autres que les β-lactamines. Par typage, deux clones prédominants ont été obtenus ainsi que deux types de SCCmec (type V et possiblement un nouveau type comprenant les cassettes III et IVb). 15 clones ont été identifiés par typage MLVA, comprenant les clones prédominants VI (40.1%; 43/107) et XI (17.7%; 19/107). Deux souches de SARMs ont été caractérisées par biopuce à ADN et des gènes d‟antibiorésistance, de typage (SCCmec et MLST) et de virulence ont été identifiés. Sans considération pour le site de colonisation, les porcs SA-/MRSA- (n=34) et les porcs SA+ (n=194) montrent, respectivement, des taux de séroconversion de 20.6% et 32.5%. Les porcs colonisés par un SARM à un site de iv prélèvement et non colonisés par un SA à l‟autre site (n=18) montrent une séroconversion (5.6%) significativement (P < 0.05) plus faible comparativement aux porcs colonisés par SA à un ou deux sites de prélèvement et n‟ayant pas de SARM. Nos résultats démontrent que les porcs provenant d‟abattoir peuvent être colonisés par des SARMs multi-résistants aux antibiotiques. De plus, ces SARMs sont possiblement capable de coloniser leurs hôtes sans stimuler la production d‟anticorps et ce par l‟atténuation de la réponse immunitaire ou par la colonisation de porcs qui sont moins immunocompétents.

Étude clinique sur l’impact du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline sur l’évolution des patients atteints de fibrose kystique

La prévalence du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) a augmenté de façon dramatique dans les dernières années chez les patients atteints de fibrose kystique. Quoique le rôle du SARM dans la pathogénèse de l’atteinte respiratoire de la fibrose kystique ne soit pas clairement déterminé, certaines études récentes ont suggéré une association entre la persistance du SARM et le déclin accéléré de la fonction respiratoire. Cependant, l’importance clinique des diverses souches qui colonisent les patients atteints de fibrose kystique n’a pas encore été élucidée. Les objectifs de ce mémoire étaient de déterminer les effets d’une colonisation persistante par un SARM sur le statut clinique et respiratoire des enfants atteints de fibrose kystique. Également, nous tenions à étudier les caractéristiques des différentes souches de SARM dans cette population. Nous avons réalisé une étude rétrospective en analysant les données cliniques ainsi que les mesures de la fonction respiratoire chez les enfants atteints de fibrose kystique suivis à la Clinique de fibrose kystique du CHU Sainte-Justine entre 1996 et 2008 et ayant une colonisation persistante par un SARM. Afin de déterminer les souches qui colonisent cette population, nous avons effectué une caractérisation moléculaire des isolats du SARM. Nous avons identifié 22 patients avec une colonisation persistante par un SARM. Les résultats n’ont démontré aucun changement significatif en ce qui concernait le taux de déclin de la fonction respiratoire avant ou après l’acquisition du SARM. Cependant, la colonisation persistante par un SARM était associée à une augmentation du nombre d’hospitalisations pour une exacerbation pulmonaire. La plupart de nos patients étaient colonisés par le CMRSA-2, une souche épidémique au Canada. La présente étude suggère que la souche épidémique CMRSA-2 pouvait affecter l’évolution clinique des enfants atteints de fibrose kystique.

Étude de la virulence et de la résistance aux antibiotiques des Staphylococcus aureus résistants à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec

Depuis quelques années et dans plusieurs pays, un nouveau type de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), le séquence type (ST) 398, a été fréquemment retrouvé chez les porcs et chez les fermiers en contact avec ces porcs. Au Canada, très peu d’informations sont disponibles concernant le SARM d’origine porcine. Une première étude dans notre laboratoire a permis de récolter 107 isolats de SARM provenant de deux abattoirs porcins du Québec. Le présent travail vise à caractériser les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques de ces SARM, d’étudier leur formation de biofilm en relation avec la spécificité du groupe agr et de vérifier la localisation plasmidique et la transférabilité de ces gènes à des souches de SARM d’origine humaine. Plusieurs souches ont démontré différents patrons phénotypiques de résistance aux antibiotiques. Vingt-quatre souches représentatives de ces isolats ont été soumises à une caractérisation plus approfondie par une étude génotypique en utilisant une biopuce à ADN et un grand nombre de gènes de virulence a été détecté codant pour des entérotoxines staphylococcales, des leucocidines, des hémolysines, des auréolysines, des facteurs d’immunoévasion, des superantigènes, des facteurs d’adhésion et des facteurs impliqués dans la formation de biofilm. Des gènes de résistance envers les aminoglycosides, les macrolides, les lincosamides, les tétracyclines et les biocides ont été également détectés par biopuce et leur localisation plasmidique a par la suite été déterminée. La transférabilité de ces gènes de souches porcines à des souches de SARM d’origine humaine a été démontrée par conjugaison bactérienne; ainsi le transfert horizontal de certains gènes de résistance aux antibiotiques et de virulence a été observé. Ces travaux de recherche apportent une meilleure connaissance de la résistance aux antibiotiques et de la virulence des SARM d’origine porcine et de leur potentiel de contribution à l’émergence de certaines résistances et facteurs de virulence chez le SARM d’origine humaine.

Prevalence et caracterisation de Staphylococcus aureus resistant a la methicilline d'origine aviaire au Quebec

Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un enjeu majeur en santé publique. Il est responsable d’une grande variété d’infections. Les “Livestock Associated-MRSA” (LA-MRSA) sont des SARM ayant comme origine les animaux de production tels le porc ou la volaille. Ils constituent un risque de transmission à l’humain via la chaîne alimentaire. Les LA-MRSA peuvent former du biofilm ce qui augmente leur tolérance aux stress environnementaux. Le biofilm est partiellement régulé par le système Agr. Il n’existe aucune donnée sur les ‘LA-MRSA’ d’origine aviaire au Québec. Les objectifs de ce projet étaient : (i) de déterminer la prévalence de ces SARM dans la viande de poulet et le poulet à griller de la province de Québec et (ii) de caractériser les isolats retrouvés. La collecte d’échantillons s’est effectuée dans 43 épiceries (309 cuisses et pilons de poulet) et dans deux abattoirs (échantillons nasaux et fécaux de 200 poulets) de la Montérégie. La prévalence de SARM a été évaluée à 1.29% (IC 95%: 0.35-3.28) et 0% dans la viande et les oiseaux respectivement. Les isolats testés se sont révélés résistants aux bêta-lactamines (n=15), à la tétracycline (n=10), à l’oxytétracycline (n=10), à la spectinomycine (n=10) et à la tobramycine (n=1). Le typage a révélé deux clones différents (ST398-V, n=10; et ST8-IVa ’USA300’, n=5). La présence de gènes de résistance aux antibiotiques (blaZ, blaR, blaI, erm(A), lnu(A), aad(D), fosB, tet(K), tet(L) et spc) ainsi que plusieurs gènes codant pour l’évasion du système immunitaire (IEC), la production de toxines ou encore pour la production de biofilm ont aussi été détectés. Une forte production de biofilm a été observée pour la majorité des isolats (n=11) à l’exception de certains isolats ST398. Le taux d’expression du système Agr n’a révélé aucune différence particulière entre les SARM testés. Pour conclure, nos données indiquent une faible prévalence de SARM chez la volaille et la viande de poulet. Les isolats ont été catégorisés en deux génotypes, dont un portant plus de gènes de résistance aux antibiotiques (ST398) et l’autre possédant plus de gènes de virulence (ST8).

Antibiotic resistance of Aeromonas hydrophila isolated from marketed fish and prawn of South India

A total of 319 strains of Aeromonas hydrophila were isolated from 536 fish and 278 prawns for a 2-year period. All the strains were tested for resistance to 15 antibiotics and 100% of the strains was resistant to methicillin and rifampicin followed by bacitracin and novobiocin (99%). Only 3% of the strains exhibited resistance against chloramphenicol. The multiple antibiotic resistance (MAR) indexing of A. hydrophila strains showed that all of them originated from high-risk sources

Biofilm Forming Multi Drug Resistant Staphylococcus spp. Among Patients with Conjunctivitis

Biofilm forming multidrug resistant Staphylococcus spp. are major reservoirs for transmission of ophthalmic infections. They were isolated from ocular patients suffering from conjunctivitis. In this study we analyzed biofilm forming ability, antibiotic resistance profile of the Staphylococcus spp. isolated from clinical ocular patients, and their phylogenetic relationship with other community MRSA. Sixty Staphylococcus spp. strains isolated from clinical subjects were evaluated for their ability to form biofilm and express biofilm encoding ica gene. Among them 93% were slime producers and 87% were slime positive. Staphylococcus aureus and S. epidermidis were dominant strains among the isolates obtained from ocular patients. The strains also exhibited a differential biofilm formation quantitatively. Antibiotic susceptibility of the strains tested with Penicillin G, Ciprofloxacin, Ofloxacin, Methicillin, Amikacin, and Gentamicin indicated that they were resistant to more than one antibiotic. The amplicon of ica gene of strong biofilm producing S. aureus strains, obtained by polymerase chain reaction, was sequenced and their close genetic relationship with community acquired MRSA was analyzed based on phylogenetic tree. Our results indicate that they are genetically close to other community acquired MRSA

Characterization of resistance in vitro to different antimicrobial in strains of Staphylococcus spp. in a hospital of the city of Valledupar between January and July 2009

The Staphylococcus spp. they can cause a wide range of infections systemic and located in community and hospital patients. Its high pathogenicity and growing resistance to multiple antimicrobials including methicillin, causes high morbiditymortality rates, causing a high epidemiological impact. Objective: to determine the phenotypic profile of resistance to different antimicrobials in strains of the genus Staphylococcus spp. Materials and methods: collected 75 strains and determined them susceptibility to different antibiotics by the Kirby-Bauer method. The production of betalactamasecheck using the nitrocefin test. (Resistance to Methicillin in S. aureus was conductedusing Mueller Hinton with 4% NaCl and oxacillin 6 μg/mL). Inducible clindamycin resistance tamizo by D-Test test. Results: they were isolated by 38% of staphylococcus coagulase negative (SNA) and 62% of S. aureus. 53% were penicillin resistant staphylococci: S. aureus with 58% and 42% SNA. 47% of the strains showed resistance to methicillin: S. aureus with 61% and SNA with 39%. A strain of S. aureus showed inducible resistance to clindamycin (1.33%). Coagulase negative staphylococci were isolated mostly from blood samples (31%), blood (29%), tip of catheter (5%) and came mostly from neonatal ICU (25%), medical (21%) and surgery (16%).Conclusions: S. aureus and SNA were isolated with greater frequency in blood and wounds from surgery and neonatal ICU. The predominant resistance phenotypes were penicillin and oxacillin.

Mediastinitis post revascularización miocárdica: impacto del cambio de profilaxis antibiótica en la fundación Cardioinfantil 2012 - 2013

INTRODUCCIÓN. La mediastinitis posterior a cirugía de revascularización miocárdica es una infección infrecuente, pero potencialmente fatal. En la Fundación Cardioinfantil se ha observado una tendencia al incremento de la misma en los últimos años, obligando a un cambio en las medidas de profilaxis antimicrobiana, pasando de cefalosporinas a vancomicina – gentamicina, sin embargo no se conoce aún el impacto de estas medidas. OBJETIVO: Determinar si el cambio de la profilaxis antibiótica en pacientes sometidos a revascularización miocárdica influye en una disminución de la incidencia de mediastinitis durante los años 2012 – 2013. METODOLOGÍA: Estudio de cohortes retrospectivo, evaluando la incidencia de mediastinitis post revascularización miocárdica, en pacientes expuestos a 2 diferentes tipos de profilaxis antimicrobiana (cefalosporinas vs vancomicina-gentamicina). Se describieron los patrones de susceptibilidad y resistencia de los patógenos encontrados en mediastinitis y la mortalidad de esta patología. RESULTADOS: Los patógenos más frecuentemente aislados en la mediastinitis fueron Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae, en la mayoría monomicrobiano. Se encontraron patógenos con perfiles de resistencia como betalactamasas de espectro extendido en Gram negativos y resistencia a la meticilina en cocos Gram positivos. El RR de mediastinitis del grupo expuesto a vancomicina-gentamicina respecto al grupo de cefalosporinas fue de 0,9 con IC 95% 0,28 – 3,28. CONCLUSIÓN: la epidemiologia microbiana de la mediastinitis no difiere de la reportada en otras series. La profilaxis antimicrobiana con vancomicina - gentamicina en pacientes sometidos a revascularización miocárdica, no redujo la incidencia de mediastinitis. Se propone regresar a la terapia de profilaxis con cefalosporinas.