Time Course of Antibiotic and Antifungal Concentrations in Corneal Organ Culture.

PURPOSE Contamination with bacteria and/or fungi is a serious complication in organ-cultured corneas. Hence, antibiotic and antifungal agents are added to the culture medium. The concentration of different antimicrobial and antifungal additives to the media over time has so far not been investigated in detail and is the aim of this study. METHODS Nine human fresh corneoscleral discs were stored in corneal culture medium consisting of 2% fetal bovine serum and minimal essential medium. In addition, the culture medium contained 1200 μg/mL penicillin G, 25 μg/mL amphotericin B, 120 μg/mL streptomycin, and 100 μg/mL voriconazole. The concentration of amphotericin B used was 10 times higher than in clinical routine to facilitate its detection. The cultures were kept at 37°C for 28 days. At days 0, 7, 14, 21, and 28, samples of the culture medium were harvested for analysis of antimicrobial concentrations by liquid chromatography and electrospray ionization tandem mass spectrometry. RESULTS During corneal storage, the concentration of all antibiotics and antifungal agents declined significantly. By day 28, penicillin G was reduced to 14% of the original concentration. Amphotericin B and streptomycin retained approximately 60% of the original concentration to the end of the experiment and voriconazole maintained stable concentrations after an initial decline to approximately 80% at 7 days. CONCLUSIONS Throughout the entire storage period, the concentrations of penicillin G, streptomycin, and voriconazole exceeded the minimum inhibitory concentrations of all common contaminants, obviating the need for a change of the medium for antimicrobial reasons. Based on the minimum inhibitory concentrations and our findings, the initial concentration of amphotericin B should be raised to 5 μg/mL.

Expression of a renal type I sodium/phosphate transporter (NaPi-1) induces a conductance in Xenopus oocytes permeable for organic and inorganic anions.

Two distinct molecular types (I and II) of renal proximal tubular brush border Na+/Pi cotransporters have been identified by expression cloning on the basis of their capacity to induce Na+-dependent Pi influx in tracer experiments. Whereas the type II transporters (e.g., NaPi-2 and NaPi-3) resemble well known characteristics of brush border Na+/Pi cotransport, little is known about the properties of the type I transporter (NaPi-1). In contrast to type II, type I transporters produced electrogenic transport only at high extracellular Pi concentrations (> or =3 mM). On the other hand, expression of NaPi-1 induced a Cl- conductance in Xenopus laevis oocytes, which was inhibited by Cl- channel blockers [5-nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoic acid (NPPB) > niflumic acid >> 4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid]. Further, the Cl- conductance was inhibited by the organic anions phenol red, benzylpenicillin (penicillin G), and probenecid. These organic anions induced outwardly directed currents in the absence of Cl-. In tracer studies, we observed uptake of benzylpenicillin with a Km of 0.22 mM; benzylpenicillin uptake was inhibited by NPPB and niflumic acid. These findings suggest that the type I Na+/Pi cotransporter functions also as a novel type of anion channel permeable not only for Cl- but also for organic anions. Such an apical anion channel could serve an important role in the transport of Cl- and the excretion of anionic xenobiotics.

Um caso de neuropatia óptica sifilítica irreversível

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Stability studies on pencillin derivatives

Current analytical assay methods for ampicillin sodium and cloxacillin sodium are discussed and compared, High Performance Liquid Chromatography (H.P.L.C.) being chosen as the most accurate, specific and precise. New H.P.L.C. methods for the analysis of benzathine cloxacillin; benzathine penicillin V; procaine penicillin injection B.P.; benethamine penicillin injection; fortified B.P.C.; benzathine penicillin injection; benzathine penicillin injection, fortified B.P.C.; benzathine penicillin suspnsion; ampicillin syrups and penicillin syrups are described. Mechanical or chemical damage to column packings is often associated with H.P.L.C. analysis. One type, that of channel formation, is investigated. The high linear velocity of solvent and solvent pulsing during the pumping cycle were found to be the cause of this damage. The applicability of nonisotherrnal kinetic experiments to penicillin V preparations, including formulated paediatric syrups, is evaluated. A new type of nonisotherrnal analysis, based on slope estimation and using a 64K Random Access Memory (R.A.M.) microcomputer is described. The name of the program written for this analysis is NONISO. The distribution of active penicillin in granules for reconstitution into ampicillin and penicillin V syrups, and its effect on the stability of the reconstituted products, are investigated. Changing the diluent used to reconstitue the syrups was found to affect the stability of the product. Dissolution and stability of benzathine cloxacillin at pH2, pH6 and pH9 is described, with proposed dissolution mechanisms and kinetic analysis to support these mechanisms. Benzathine and cloxacillin were found to react in solution at pH9, producing an insoluble amide.

Studies on the chromosomal bets-lactamase of pseudomonas aeruginosa

The chromosomal ß-lactamase of Pseudomonas aeruginosa SAlconst (a derepressed laboratory strain) was isolated and purified. Two peaks of activity were observed on gel permeation chromatography (one major peak mol. wt. 45 kD and one minor peak of 54 kD). Preparations from 12 clinical derepressed strains showed identical results. Chromosomal ß-lactamase production in both normal and derepressed P. aeruginosa strains was induced both by iron restricted growth conditions and by penicillin G. The majority of the enzyme (80-90%) was found in the periplasm and cytoplasm but a significant amount (2-20%) was associated with the outer membrane (OM). The growth conditions did not affect the distribution of the enzyme between subcellular fractions although higher activity was found in the cells grown under iron limitation and/ or in the presence of ß-lactams. The penicillanate sulphone inhibitor, tazobactam, displayed irreversible kinetics whilst cloxacillin, cefotaxime, ampicillin and penicillin G were all competitive inhibitors of the enzyme. Similar results were obtained for the Enterobacter cloacae P99 [ß-lactamase, but tazobactam displayed a non-classical kinetic pattern for the Staphylococcus aureus PC1 ß-lactamase. The residues involved in ß-lactam hydrolysis by the P aeruginosa SAlconst enzyme were detennined by affinity labelling with tazobactam. A tryptic digestion fragment of the inhibited enzyme contained the amino acids D, T, S, E, P, G, A, C, V, M, I, Y, F, H, K, R. This suggests the involvement of the conserved SVSK, DAE and KTG motifs found in all penicillin sensitive proteins. A model of the 3-D structure of the active site of the P aeruginosa SAlconst chromosomal ß-!actamase was constructed from the published amino acid sequence of P aeruginosa chromosomal ß-lactamase and the a-carbon coordinates of the S. aureus PCI ß-lactamase by homology modelling and energy minimisation. The crystal structure of tazobactam was determined and energy minimised. Computer graphics docking identified Ser 72 as a possible residue involved in a secondary attack on the C5 position of tazobactam after initial ß-lactam hydrolysis by serine 70. The enhanced activity of tazobactam over sulbactam might be explained by the triazole substituent which might participate in favourable hydrogen bonding between N3 and active site residues.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

The effect of subminimal inhibitory concentrations of penicillin on growth rate and haemolysin activity of group G Streptococcus

The influence of the subminimal inhibitory concentrations (1/3 and 1/4 of the MIC) of penicillin on growth rate and on haemolysin production of a strain of group G Streptococcus was studied. It was shown that 1/3 of the MIC almost completely inhibited the bacterial growth, but it was not able to inhibit haemolysin activity in the culture supernate. The generation time of bacteria grown in 1/4 of the MIC was approximately twice longer than that of the control culture. In all cultures, the haemolysin, after being produced (or liberated), reached a peak and decreased to low levels, which could suggest that group G Streptococcus produces some end products of metabolism that are able to inhibit haemolysin activity.

Penicillin-resistant pneumococcus and risk of treatment failure in pneumonia

Objective: To determine whether the presence of in vitro penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae increases the risk of clinical failure in children hospitalised with severe pneumonia and treated with penicillin/ampicillin. Design: Multicentre, prospective, observational study. Setting: 12 tertiary-care centres in three countries in Latin America. Patients: 240 children aged 3-59 months, hospitalised with severe pneumonia and known in vitro susceptibility of S pneumoniae. Intervention: Patients were treated with intravenous penicillin/ampicillin after collection of blood and, when possible, pleural fluid for culture. The minimal inhibitory concentration (MIC) test was used to determine penicillin susceptibility of the pneumococcal strains isolated. Children were continuously monitored until discharge. Main outcome measures: The primary outcome was treatment failure (using clinical criteria). Results: Overall treatment failure was 21%. After allowing for different potential confounders, there was no evidence of association between treatment failure and in vitro resistance of S pneumoniae to penicillin according to the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI)/National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS) interpretative standards ((adj)RR = 1.03; 95%Cl: 0.49-1.90 for resistant S pneumoniae). Conclusions: Intravenous penicillin/ampicillin remains the drug of choice for treating penicillin-resistant pneumococcal pneumonia in areas where the MIC does not exceed 2 mu g/ml.

Crescilin (suplemento de penicilina G procaína cristalina) na alimentação de leitões

The A. studied the use of "crescilin", a residual byproduct of penicillin manufacture. It has been recommended the proportion of 1 per cent and proclaimed to supply 400,000 U. O. per kg. The results obtained permited to conclude that 1 per cent of crescilin did not increase the growth of pigs.

Penicillin tolerance among Beta-hemolytic streptococci and production of the group carbohydrates, hemolysins, hyaluronidases and deoxyribonucleases

Penicillin tolerance among 67 strains of beta-hemolytic streptococci was examined by determining the ratio of the minimal bactericidal concentration to the minimal inhibitory concentration as 32 or greater. Tolerance was demonstrated in 15 group A strains and in 11,7, and 4 of groups B, C and G, respectively. Thereafter the effects of a subminimal inhibitory concentration (1/2MIC) of penicillin on the bacterial products of four tolerant and four nontolerant strains (two of each Lancefield group) were analyzed and compared. The antibiotic caused a marked increase in the expression of the group carbo-hydrates for strains of group B. Penicillin was found to reduce the cell-bound hemolysin activities of the four tolerant strains and to increase the activity of the other (free) form of nontolerant groups A, C and G hemolysins. Penicillin caused an increase in the extracellular hyaluronidase activities of one group A and groups B, C and G streptococci. With added antibiotic the production of deoxyribonuclease by tolerant groups A, C and G was greatly enhanced and that of the group B streptococcus was arrested.

Parenteral sparfloxacin compared with ceftriaxone in treatment of experimental endocarditis due to penicillin-susceptible and -resistant streptococci.

A new, investigational, parenteral form of sparfloxacin was compared with ceftriaxone in the treatment of experimental endocarditis caused by either of three penicillin-susceptible streptococci or one penicillin-resistant streptococcus. Both drugs have prolonged half-lives in serum, allowing single daily administration to humans. Sparfloxacin had relatively low MICs (0.25 to 0.5 mg/liter) for all four organisms and was also greater than or equal to eight times more effective than the other quinolones against 21 additional streptococcal isolates recovered from patients with bacteremia. Ceftriaxone MICs were 0.032 to 0.064 mg/liter for the penicillin-susceptible strains and 2 mg/liter for the resistant isolate. Both antibiotics resulted in moderate bacterial killing in vitro. Rats with catheter-induced aortic vegetations were inoculated with 10(7) CFU of the test organisms. Antibiotic treatment was started 48 h later and lasted either 3 or 5 days. The drugs were injected at doses which mimicked the kinetics in human serum produced by one intravenous injection of 400 mg of sparfloxacin (i.e., the daily dose expected to be given to human adults) and 2 g of ceftriaxone. Both antibiotics significantly decreased the bacterial densities in the vegetations. However, sparfloxacin was slower than ceftriaxone in its ability to eradicate valvular infection caused by penicillin-susceptible bacteria. While this difference was quite marked after 3 days of therapy, it tended to vanish when treatment was prolonged to 5 days. In contrast, sparfloxacin was very effective against the penicillin-resistant isolate, an organism against which ceftriaxone therapy failed in vivo. No sparfloxacin-resistant mutant was selected during therapy. Thus, in the present experimental setting, this new, investigational, parenteral form of sparfloxacin was effective against severe infections caused by both penicillin-susceptible and penicillin-resistant streptococci.

Sub-inhibitory concentrations of vancomycin prevent quinolone-resistance in a penicillin-resistant isolate of Streptococcus pneumoniae.

BACKGROUND: The continuous spread of penicillin-resistant pneumococci represents a permanent threat in the treatment of pneumococcal infections, especially when strains show additional resistance to quinolones. The main objective of this study was to determine a treatment modality impeding the emergence of quinolone resistance. RESULTS: Exposure of a penicillin-resistant pneumococcus to increasing concentrations of trovafloxacin or ciprofloxacin selected for mutants resistant to these drugs. In the presence of sub-inhibitory concentrations of vancomycin, development of trovafloxacin-resistance and high-level ciprofloxacin-resistance were prevented. CONCLUSIONS: Considering the risk of quinolone-resistance in pneumococci, the observation might be of clinical importance.