In Vitro Activity of the Novel Antimicrobial Peptide Dendrimer G3KL against Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa.

The in vitro activity of the novel antimicrobial peptide dendrimer G3KL was evaluated against 32 Acinetobacter baumannii (including 10 OXA-23, 7 OXA-24, and 11 OXA-58 carbapenemase producers) and 35 Pseudomonas aeruginosa (including 18 VIM and 3 IMP carbapenemase producers) strains and compared to the activities of standard antibiotics. Overall, both species collections showed MIC50/90 values of 8/8 μg/ml and minimum bactericidal concentrations at which 50% or 90% of strains tested are killed (MBC50/90) of 8/8 μg/ml. G3KL is a promising molecule with antibacterial activity against multidrug-resistant and extensively drug-resistant A. baumannii and P. aeruginosa isolates.

Eradication of Acinetobacter baumannii from an intensive care unit

In 2000/2001 an outbreak of multi-drug resistant Acinetobacter bauntannii (MDR-AB) susceptible only to amikacin and tobramycin occurred in the intensive care unit (leU) of a general public adult hospital in Brisbane, Australia. Over a 2 year period, a total of 32 new isolates were identified; in all cases, the isolates were considered to be colonising rather than infecting agents. No environmental or other source could be identified. A combination of infection control measures and antibiotic restriction contributed to the eradication of this organism from the leu.

Demonstration of the interactions between aromatic compound-loaded lipid nanocapsules and Acinetobacter baumannii bacterial membrane

International audience

Complete genome of the multidrug-resistant Acinetobacter baumannii strain KBN10P02143 isolated from Korea

Acinetobacter baumannii , a strictly aerobic, non-fermentative, Gram-negative coccobacillary rod-shaped bacterium, is an opportunistic pathogen in humans. We recently isolated a multidrug-resistant A. baumannii strain KBN10P02143 from the pus sample drawn from a surgical patient in South Korea. We report the complete genome of this strain, which consists of 4,139,396 bp (G + C content, 39.08%) with 3,868 protein-coding genes, 73 tRNAs and six rRNA operons. Identification of the genes related to multidrug resistance from this genome and the discovery of a novel conjugative plasmid will increase our understanding of the pathogenicity associated with this species.

Estrategias de supervivencia de Acinetobacter baumannii en el ámbito hospitalario.

209 p.

Anti-biofilm and antimicrobial activity of Mentha pulegium L essential oil against multidrug-resistant Acinetobacter baumannii

Purpose: To investigate the antimicrobial and anti-biofilm activities of essential oil from Mentha pulegium L. (EOMP) on multi-drug resistant (MDR) isolates of A. baumannii , as well as its phytochemical composition, antioxidant properties and cytotoxic activity. Methods: The phytochemical composition of EOMP was analyzed by gas chromatography, while its antimicrobial activities were determined by disc diffusion and broth micro-dilution methods. Minimal biofilm inhibition concentration (MBIC) and minimal biofilm eradication concentration (MBEC) tests were used for assessment of its anti-biofilm properties. Viability in the biofilm was studied using 2,3-bis (2- methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide (XTT) assay, while colorimetric assay was used to assess its cytotoxicity on L929 cells. Results: D-isomenthone, pulegone, isopulegone, menthol and piperitenone were the major components of the plant extract. EOMP produced > 22 mm inhibition zone for the isolates, with minimum inhibitory concentration (MIC) and MBIC of 0.6 - 2.5 and 0.6 - 1.25 μL/mL, respectively, while MBEC was ≥ 10 μL/msL. EOMP damaged biofilm structures formed by A. baumannii strains at MIC by 26 – 91 %. Conclusion: These results suggest that EOMP contains agents that may be useful in the development of new drugs against A. baumannii infections.

Antimicrobial efficacy of a novel silver hydrogel dressing compared to two common silver burn wound dressings: Acticoat™ and PolyMem Silver

A novel burn wound hydrogel dressing has been previously developed which is composed of 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt with silver nanoparticles. This study compared the antimicrobial efficacy of this novel dressing to two commercially available silver dressings; Acticoat™ and PolyMem Silver(®). Three different antimicrobial tests were used: disc diffusion, broth culture, and the Live/Dead(®) Baclight™ bacterial viability assay. Burn wound pathogens (P. aeruginosa, MSSA, A. baumannii and C. albicans) and antibiotic resistant strains (MRSA and VRE) were tested. All three antimicrobial tests indicated that Acticoat™ was the most effective antimicrobial agent, with inhibition zone lengths of 13.9-18.4mm. It reduced the microbial inocula below the limit of detection (10(2)CFU/ml) and reduced viability by 99% within 4h. PolyMem Silver(®) had no zone of inhibition for most tested micro-organisms, and it also showed poor antimicrobial activity in the broth culture and Live/Dead(®) Baclight™ assays. Alarmingly, it appeared to promote the growth of VRE. The silver hydrogel reduced most of the tested microbial inocula below the detection limit and decreased bacterial viability by 94-99% after 24h exposure. These results support the possibility of using this novel silver hydrogel as a burn wound dressing in the future

Editorial: In 2035, will all bacteria be multidrug-resistant? No

The spread of multidrug-resistant (MDR) bacteria has reached a threatening level. Extended-spectrum betalactamase- producing enterobacteriaceae (ESBLE) are now endemic in many hospitals worldwide as well as in the community, while resistance rates continue to rise steadily in Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa [1]. Even more alarming is the dissemination of carbapenemase-producing enterobacteriaceae (CPE), causing therapeutic and organizational problems in hospitals facing outbreaks or endemicity. This context could elicit serious concerns for the coming two decades; nevertheless, effective measures exist to stop the amplification of the problem and several axes of prevention remain to be fully exploited, leaving room for realistic hopes, at least for many parts of the world...

Acinetobacter spp.: resistência a antimicrobianos, genotipagem e dinâmica da colonização em CTI de um Hospital Universitário um ano de estudo

As espécies do gênero Acinetobacter são freqüentes no ambiente, mas nas últimas décadas vêm se destacando como patógenos hospitalares, especialmente Acinetobacter baumannii e as genoespécies 3 e 13TU, que formam o Complexo A. baumannii e cuja diferenciação só é possível pela utilização de metodologias moleculares. São associadas a diferentes apresentações clínicas, principalmente em pacientes internados em unidades de tratamento intensivo. Freqüentemente apresentam resistência a uma ampla variedade de antimicrobianos, incluindo os carbapenêmicos. Nestes casos as opções de tratamento podem, algumas vezes, limitar-se à polimixina. Esse trabalho objetivou avaliar a susceptibilidade a antimicrobianos, a diversidade genética e a dinâmica de colonização de Acinetobacter spp. isolados de pacientes internados no Centro de Tratamento Intensivo do Hospital Universitário Pedro Ernesto em um ano de estudo. Durante o ano de 2009 foram estudadas 76 amostras de Acinetobacter spp. isoladas de 34 pacientes, sendo a maioria obtida do trato respiratório (42,1 %), seguido de sangue (19,7%). Do total, 96,1% (73) foram identificadas como A. baumannii através da detecção do gene intrínseco blaOXA-51-like. Todas as amostras de A. baumannii foram produtoras da carbapenemase OXA-23 e apresentaram perfil de multirresistência, enquanto as três espécies não-baumannii foram sensíveis a todos os antimicrobianos testados. Não houve produto de amplificação para os genes blaOXA-24-like, blaOXA-58-like e blaOXA-143 pela técnica de PCR multiplex. As amostras apresentaram taxa de resistência maior que 70% para oito dos onze antimicrobianos testados: piperacilina-tazobactam, ceftazidima, cefotaxima, cefepime, amicacina, ciprofloxacina, imipenem e meropenem. A droga com melhor atividade in vitro foi a polimixina B. Quatro amostras foram resistentes com CIM determinada pelo E-test variando de 6 g/mL a 32 g/mL. Observou-se uma grande diversidade genética dentre as amostras, com dez grupos clonais identificados pelo PFGE. O grupo clonal B foi prevalente e persistente na unidade, representado por 32 (42,1%) amostras. Esse foi o mesmo clone descrito como o mais freqüente no Rio de Janeiro em estudo prévio. O clone associado a um surto ocorrido na mesma instituição entre 2007 e 2008 esteve presente em apenas sete (9,2%) amostras, tendo sido substituído pelo genótipo B. A análise prospectiva dos pacientes que permaneceram internados por pelo menos um mês mostrou casos de substituição clonal após terapia antimicrobiana, indicando a existência de reservatório ambiental dos genótipos circulantes. A colonização do trato respiratório por A. baumannii foi bastante comum, mas também foram observados casos de substituição de uma espécie não-baumannii por A. baumannii, além de infecção de corrente sanguínea por um genótipo diferente daquele responsável pela colonização. A presença de cepas resistentes à polimixina é preocupante, pois representa uma ameaça à terapia com a droga. A existência de um clone multirresistente disseminado no Rio de Janeiro, possivelmente pela transferência de pacientes e por profissionais que trabalham em mais de um hospital, aponta a necessidade de se adotar medidas de controle de infecção mais eficazes a fim de reduzir as taxas de morbidade e mortalidade. Além disso, a identificação de focos ambientais de dispersão das cepas epidêmicas parece essencial para garantir a eficácia das demais medidas de contenção de surtos

Identificação, perfil fenotípico e disseminação clonal de cepas de Acinetobacter spp. em hospitais do estado do Rio de Janeiro

Espécies do gênero Acinetobacter são patógenos oportunistas que têm sido associados a várias infecções relacionadas à assistência em saúde acometendo principalmente, pacientes hospitalizados em centros de tratamento intensivo. A. baumannii , Acinetobacter genoespécie 3 e Acinetobacter genoespécie 13TU constituem o complexo A. baumannii e são consideradas as espécies de maior importância clínica. O objetivo deste trabalho foi identificar em nível de espécie, avaliar o perfil de resistência e analisar a diversidade genética de 102 amostras de Acinetobacter spp. isoladas de hemoculturas de pacientes internados em quatro hospitais do estado do Rio de Janeiro. Após a utilização de duas técnicas moleculares, 87 (85,3%) amostras foram identificadas como A. baumannii, sete (6,9%) como A. genoespécie 3, duas (1,9%) A. genoespécie 13TU e seis (5,9%) não foram identificadas em nível de espécie. A maioria das amostras de A. baumannii apresentou caráter multirresistente mostrando percentuais de resistência acima de 70% para ceftazidima, cefotaxima e ciprofloxacina. A resistência aos carbapenêmicos variou de 59% a 91%. Foi encontrada uma grande variedade de antibiotipos entre as amostras de A. baumannii, sendo prevalente dois multirresistentes. Um deles, caracterizado pela sensibilidade apenas aos aminoglicosídeos, ocorreu em 20,7% das amostras e o outro observado em 14,9% das amostras , foi caracterizado pela resistência a todos os antimicrobianos testados. Através da PCR, foi observado que 77% das amostras de A. baumannii apresentaram produto de amplificação compatível com gene blaOXA-23-like e destas, 64 mostraram-se resistentes tanto a imipenem quanto a meropenem. Em contrapartida, todas as amostras de A. baumannii OXA-23 negativas mostraram-se sensíveis aos carbapenens. Em relação às amostras de A. genoespécie 3 e 13TU, foram observados baixos percentuais de resistência frente aos antimicrobianos testados e apenas uma amostra de Acinetobacter genoespécie 3 apresentou produto de amplificação compatível com gene blaOXA-23-like, sendo esta sensível aos carbapenens. Não foram detectados os genes blaOXA-40-like e blaOXA-58-like nas 102 amostras de Acinetobacter spp.. A análise do polimorfismo genético das amostras de A. baumannii por PFGE mostrou a presença de 35 clones distribuídos entre os hospitais. Um clone (designado A), presente em 32 amostras (36,9%), foi encontrado nos quatro hospitais, sendo prevalente em três. Em 93,8% das amostras do clone A foi detectado o gene blaOXA-23-like. A disseminação de um clone de A. baumannii multirresistente produtor de OXA-23 entre os hospitais estudados evidencia a importância de medidas de controle de infecções mais eficazes, visando minimizar a morbidade e a mortalidade causadas por este importante patógeno. Além disso, como outras espécies também podem estar associadas a infecções, destacamos a importância da identificação correta das amostras em nível de espécie, visando o conhecimento da patogenicidade, do perfil de resistência e dados epidemiológicos des outras espécies, principalmente as pertencentes ao complexo A. baumannii

Características microbiológicas e clínicas das infecções por Acinetobacter spp. e Pseudomonas aeruginosa em Unidade de Terapia Intensiva Cardíaca de um Hospital Universitário do Rio de Janeiro

As infecções em cirurgia cardíaca ainda apresentam um cenário importante nas infecções associadas à assistência a saúde (IAAS), favorecendo ao paciente à aquisição de infecções por micro-organimos multirreristentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos, verificar a presença de genes que codificam as enzimas dos tipos oxacilinases e metalo-beta-lactamases e descrever as características demográficas e clínicas dos pacientes colonziados/infectados por Acinetobacter spp. e P.aeruginosa internados no Centro de Terapia Intensiva Cardíaca do HUPE no período de 2005 a 2010. A maioria das 46 amostras de Acinetobacter spp e das 35 de P.aeruginosa foram de origem respiratória seguido de sangue. A maioria das amostras de A. baumannii apresentou altos percentuais de resistência a: ceftazidina, cefepime, piperacilina-sulbactam, ciprofloxacin, ceftriaxona e CIM ≥32 μg/mL para os carbapenêmicos. Uma amostra foi resistente a Polimixina B. O gene blaOXA-23 foi detectado em 65% das amostras e uma amostra apresentou o gene blaOXA-24. Não foram detectados os genes blaOXA-58-like e blaOXA-143. Para P. aeruginosa os percentuais de resistência para todos os antimicrobianos foram inferiores a 32%. Quatro amostras apresentaram resistência intermediária a polimixina B e nenhum gene de resistência foi detectado. Os prontuários dos pacientes foram analisados a fim de associar as características clínicas com os processos infecciosos identificados e seu desfecho clínico. Na análise por tipo de micro-organismo associado ao processo infeccioso à idade acima de 70 anos, DM e uso da ventilação mecânica por tempo prolongado foi maior no grupo dos pacientes que apresentaram infecção por P.aeruginosa. O IAM, a ICC em internações anteriores e suas complicações (choque cardiogênico e arritmia) tiveram impacto na mortalidade na série de pacientes (p<0,05). A insuficiência renal entre todas as comorbidades foi à única que teve associação com a mortalidade (OR= 8,3). Não houve associação entre a mortalidade e o micro-organismo que causou a infecção (Acinetobacter spp. p=0,3 e P.aeruginosa p=0,2) ou a resistência a carbapenêmicos (p=0,5). Foram observados dois casos de mediastinte por Acinetobacter spp. e dois por P. aeruginosa sendo um achado inédito no Brasil até o momento.

Tackling antibiotic resistance: a dose of common antisense?

Resistance to antimicrobial agents undermines our ability to treat bacterial infections. It attracts intense media and political interest and impacts on personal health and costs to health infrastructures. Bacteria have developed resistance to all licensed antibacterial agents, and their ability to become resistant to unlicensed agents is often demonstrated during the development process. Conventional approaches to antimicrobial development, involving modification of existing agents or production of synthetic derivatives, are unlikely to deliver the range or type of drugs that will be needed to meet all future requirements. Although many companies are seeking novel targets, further radical approaches to both antimicrobial design and the reversal of resistance are now urgently required. In this article, we discuss ‘antisense’ (or ‘antigene’) strategies to inhibit resistance mechanisms at the genetic level. These offer an innovative approach to a global problem and could be used to restore the efficacy of clinically proven agents. Moreover, this strategy has the potential to overcome critical resistances, not only in the so-called ‘superbugs’ (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, glycopeptide-resistant enterococci and multidrug-resistant strains of Acinetobacter baumannii, and Pseudomonas aeruginosa), but in resistant strains of any bacterial species.

Clinical relevance of the ESKAPE pathogens.

In recent years, the Infectious Diseases Society of America has highlighted a faction of antibiotic-resistant bacteria (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa and Enterobacter spp.) - acronymically dubbed 'the ESKAPE pathogens' - capable of 'escaping' the biocidal action of antibiotics and mutually representing new paradigms in pathogenesis, transmission and resistance. This review aims to consolidate clinically relevant background information on the ESKAPE pathogens and provide a contemporary summary of bacterial resistance, alongside pertinent microbiological considerations necessary to face the mounting threat of antimicrobial resistance.

Bactericidal efficacy of atmospheric pressure non-thermal plasma (APNTP) against the ESKAPE pathogens

The emergence of multidrug-resistant pathogens within the clinical environment is presenting a mounting problem in hospitals worldwide. The 'ESKAPE' pathogens (Enterococcusfaecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa and Enterobacter spp.) have been highlighted as a group of causative organisms in a majority of nosocomial infections, presenting a serious health risk due to widespread antimicrobial resistance. The stagnating pipeline of new antibiotics requires alternative approaches to the control and treatment of nosocomial infections. Atmospheric pressure nonthermal plasma (APNTP) is attracting growing interest as an alternative infection control approach within the clinical setting. This study presents a comprehensive bactericidal assessment of an in-house-designed APNTP jet both against biofilms and planktonic bacteria of the ESKAPE pathogens. Standard plate counts and the XTT metabolic assay were used to evaluate the antibacterial effect of APNTP, with both methods demonstrating comparable eradication times. APNTP exhibited rapid antimicrobial activity against all of the ESKAPE pathogens in the planktonic mode of growth and provided efficient and complete eradication of ESKAPE pathogens in the biofilm mode of growth within 360 s, with the exception of A. baumannii where a >4log reduction in biofilm viability was observed. This demonstrates its effectiveness as a bactericidal treatment against these pathogens and further highlights its potential application in the clinical environment for the control of highly antimicrobial-resistant pathogens.

Bacteria microarrays as sensitive tools for exploring pathogen surface epitopes and recognition by host receptors

We describe a protocol for the generation and validation of bacteria microarrays and their application to the study of specific features of the pathogen's surface and interactions with host receptors. Bacteria were directly printed on nitrocellulose-coated glass slides, using either manual or robotic arrayers, and printing quality, immobilization efficiency and stability of the arrays were rigorously controlled by incorporating a fluorescent dye into the bacteria. A panel of wild type and mutant strains of the human pathogen Klebsiella pneumoniae, responsible for nosocomial and community-acquired infections, was selected as model bacteria, and SYTO-13 was used as dye. Fluorescence signals of the printed bacteria were found to exhibit a linear concentration-dependence in the range of 1 x 10(8) to 1 x 10(9) bacteria per ml. Similar results were obtained with Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii, two other human pathogens. Successful validation of the quality and applicability of the established microarrays was accomplished by testing the capacity of the bacteria array to detect recognition by anti-Klebsiella antibodies and by the complement subcomponent C1q, which binds K. pneumoniae in an antibody-independent manner. The biotin/AlexaFluor-647-streptavidin system was used for monitoring binding, yielding strain-and dose-dependent signals, distinctive for each protein. Furthermore, the potential of the bacteria microarray for investigating specific features, e.g. glycosylation patterns, of the cell surface was confirmed by examining the binding behaviour of a panel of plant lectins with diverse carbohydrate-binding specificities. This and other possible applications of the newly developed arrays, as e.g. screening/evaluation of compounds to identify inhibitors of host-pathogen interactions, make bacteria microarrays a useful and sensitive tool for both basic and applied research in microbiology, biomedicine and biotechnology.