Efficacy assessment of an intramammary formulation based on soluble polypyrrole in cows with experimentally induced mastitis / Avaliação da eficácia de uma formulação intramamária à base de polipirrol solúvel em vacas com mastite experimentalmente induzida

Considerando a necessidade de terapias alternativas para a mastite bovina, uma inflamação, normalmente de causa infecciosa, de alta prevalência e de alto impacto econômico nas fazendas leiteiras, avaliou-se a eficácia antimicrobiana, in vivo, de uma formulação intramamária à base de polipirrol (PPy) solúvel, um polímero condutor promissor para aplicações biomédicas, especialmente como potente antibacteriano. Neste ensaio, quartos mamários de vacas holandesas sadias (n = 8) foram inoculados com Staphylococcus aureus e tratados, por via intramamária, com formulação experimental à base de PPy solúvel (5%) e com formulação comercial à base de sulfato de gentamicina. O efeito desses tratamentos foi avaliado com a realização de lactoculturas, da Contagem Bacteriana Total (TBC), da Contagem de Células Somáticas (SCC) e da análise da composição do leite das amostras obtidas de quartos mamários, em sete momentos experimentais. Avaliação hematológica dos animais também foi realizada. A aplicação intramamária de três doses da formulação experimental à base de PPy solúvel resultou em maiores log/mL da TBC e da SCC quando comparadas ao grupo controle positivo e ao grupo que recebeu sulfato de gentamicina. A administração da formulação experimental não induziu alterações na composição do leite e nos parâmetros hematológicos. Alguns fatores farmacocinéticos e farmacodinâmicos do PPy solúvel podem ser atribuídos a ineficácia antimicrobiana da pomada experimental. Outras pesquisas devem ser realizados em prol do desenvolvimento de formulações que permitam a atuação antibacteriana do PPy solúvel no ambiente intramamário de vacas leiteiras.

Given the need for alternative therapies for bovine mastitis, an infectious disease of high prevalence and significant economic impact in dairy farms, this study evaluated the in vivo antimicrobial efficacy of an intramammary formulation based on soluble polypyrrole (PPy), a promising conductive polymer for biomedical applications, especially as an effective antimicrobial agent. In this assay, mammary quarters of healthy Holstein Friesian cows (n = 8) were inoculated with Staphylococcus aureus and treated, via the intramammary route, with an experimental formulation based on soluble PPy (5%) and a commercial formulation based on gentamicin sulfate. The effect of these treatments was evaluated based on milk cultures, Total Bacterial Count (TBC), Somatic Cell Count (SCC), and milk composition analysis of mammary quarter samples in seven experimental moments. In addition, hematological evaluations of the animals were also performed. The intramammary application of three levels of the experimental formulation based on soluble PPy resulted in higher log/mL of the TBC and SCC compared to a positive control group and a group that received gentamicin sulfate. The experimental formulation did not induce changes in milk composition or in hematological parameters. Certain factors related to pharmacokinetics, such as the type of carrier used in the formulation and the pharmacodynamics of soluble PPy, may have contributed to the antimicrobial ineffectiveness of the experimental formulation. The results of this study neither define nor decrease the antimicrobial potential of soluble PPy. Further research is required to develop formulations that enable the antibacterial action of soluble PPy in the intramammary environment of dairy cows.

Soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos (teste in situ) / Solutions of Zinc oxide and silver nitrate as an alternative to bovine udder antisepsis

Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos (in situ), considerando a escassez de literatura a respeito do uso destes compostos na profilaxia de mastites. Primeiramente foram realizados ensaios de microdiluição e CBM (Concentração Bactericida Mínima) a fim de verificar a atividade antimicrobiana das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata sobre 30 isolados de Staphylococcus spp., obtidos de casos de mastite. Todos os isolados apresentaram sensibilidade às duas soluções testadas, mas a solução de nitrato de prata apresentou menores valores de CBMs (3,05 a 97,65 µg/mL), quando comparada as CBMs da solução de óxido de zinco (97,65 a 6.250 µg/mL). Posteriormente, foram conduzidos os ensaios de antissepsia dos tetos (in situ) através da imersão dos mesmos nas soluções antimicrobianas testadas. Para isso, foram utilizados 40 tetos (n=40) oriundos de vacas abatidas, os quais foram divididos em 4 grupos de 10 tetos, destinados ao teste das solução de óxido de zinco a 3% (30mg/mL), de nitrato e prata 1% (10mg/mL) e seus respectivos controles. Os tetos foram submetidos à contagem de microrganismos mesófilos na superfície dos tetos (UFC/cm2) antes e após a imersão nas soluções testadas. Como resultado, todas as soluções (de óxido de zinco e de nitrato de prata) apresentaram significativa redução de UFC/cm2 até aos 60 minutos após a imersão (M 0' a M 60'). A solução de nitrato de prata apresentou redução de UFC/cm2 significativamente maior, quando comparado ao grupo testado com solução de óxido de zinco. Tais resultados validam o potencial das soluções de óxido de zinco e nitrato de prata para utilização no pré e pós-dipping em vacas leiteiras.(AU)

This study aimed to analyze the zinc oxide and silver nitrate solutions as an alternative antiseptic for cow teats (in situ), considering the lack in the literature about these compounds uses in mastitis prophylaxis. First microdilution tests med and MBC (Minimal Bactericidal Concentration were perfor in order to determine the antimicrobial activity of zinc oxide and silver nitrate solutions over 30 Staphylococcus spp. isolates, obtained from cows with mastitis. All strains tested showed sensitivity to both solutions, but the silver nitrate solution had lower MBC values (3,05 to 97,65ug/ml) compared with zinc oxide solution MBCs (97,65 to 6,250 ug/ml). Subsequently, the antiseptic teat tests were conducted (in situ) by immersing the teats in same antimicrobial solutions tested in the first experiment. Therefore, 40 teats were used (n = 40) originating from slaughtered cows were divided into 4 groups of 10 teats, to test test zinc oxide 3% (30mg/mL) and silver nitrate 1% (10mg/mL) solutions and their respective controls. The teats were submitted to mesophilic count on the teat surface (CFU/cm2) before and after immersion in tested solutions. As a result, all the solutions (zinc oxide and silver nitrate) had a significant reduction in CFU/cm2 until 60 minutes after immersion (M 0' to 60 M'). Silver nitrate solution showed a reduction of CFU/cm2 significantly higher compared to the group treated with zinc oxide solution. These results validate the potential use of zinc oxide and silver nitrate solutions in dairy cows as a pre- and post-dipping antiseptic.(AU)

Soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos (teste in situ) / Solutions of Zinc oxide and silver nitrate as an alternative to bovine udder antisepsis

Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos (in situ), considerando a escassez de literatura a respeito do uso destes compostos na profilaxia de mastites. Primeiramente foram realizados ensaios de microdiluição e CBM (Concentração Bactericida Mínima) a fim de verificar a atividade antimicrobiana das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata sobre 30 isolados de Staphylococcus spp., obtidos de casos de mastite. Todos os isolados apresentaram sensibilidade às duas soluções testadas, mas a solução de nitrato de prata apresentou menores valores de CBMs (3,05 a 97,65 µg/mL), quando comparada as CBMs da solução de óxido de zinco (97,65 a 6.250 µg/mL). Posteriormente, foram conduzidos os ensaios de antissepsia dos tetos (in situ) através da imersão dos mesmos nas soluções antimicrobianas testadas. Para isso, foram utilizados 40 tetos (n=40) oriundos de vacas abatidas, os quais foram divididos em 4 grupos de 10 tetos, destinados ao teste das solução de óxido de zinco a 3% (30mg/mL), de nitrato e prata 1% (10mg/mL) e seus respectivos controles. Os tetos foram submetidos à contagem de microrganismos mesófilos na superfície dos tetos (UFC/cm2) antes e após a imersão nas soluções testadas. Como resultado, todas as soluções (de óxido de zinco e de nitrato de prata) apresentaram significativa redução de UFC/cm2 até aos 60 minutos após a imersão (M 0' a M 60'). A solução de nitrato de prata apresentou redução de UFC/cm2 significativamente maior, quando comparado ao grupo testado com solução de óxido de zinco. Tais resultados validam o potencial das soluções de óxido de zinco e nitrato de prata para utilização no pré e pós-dipping em vacas leiteiras.(AU)

This study aimed to analyze the zinc oxide and silver nitrate solutions as an alternative antiseptic for cow teats (in situ), considering the lack in the literature about these compounds uses in mastitis prophylaxis. First microdilution tests med and MBC (Minimal Bactericidal Concentration were perfor in order to determine the antimicrobial activity of zinc oxide and silver nitrate solutions over 30 Staphylococcus spp. isolates, obtained from cows with mastitis. All strains tested showed sensitivity to both solutions, but the silver nitrate solution had lower MBC values (3,05 to 97,65ug/ml) compared with zinc oxide solution MBCs (97,65 to 6,250 ug/ml). Subsequently, the antiseptic teat tests were conducted (in situ) by immersing the teats in same antimicrobial solutions tested in the first experiment. Therefore, 40 teats were used (n = 40) originating from slaughtered cows were divided into 4 groups of 10 teats, to test test zinc oxide 3% (30mg/mL) and silver nitrate 1% (10mg/mL) solutions and their respective controls. The teats were submitted to mesophilic count on the teat surface (CFU/cm2) before and after immersion in tested solutions. As a result, all the solutions (zinc oxide and silver nitrate) had a significant reduction in CFU/cm2 until 60 minutes after immersion (M 0' to 60 M'). Silver nitrate solution showed a reduction of CFU/cm2 significantly higher compared to the group treated with zinc oxide solution. These results validate the potential use of zinc oxide and silver nitrate solutions in dairy cows as a pre- and post-dipping antiseptic.(AU)