Antibiofilm activity of bromelain from pineapple against Staphylococcus aureus

Bromelain is a set of proteolytic enzymes usually obtained from pineapple (Ananas comosus). Although bromelain has distinguished therapeutic properties, little is known about its proteolytic potential against opportunistic pathogens related to wound healing complications, such as Staphylococcus aureus. This study aimed toinvestigate the antibiofilm and antibacterial activity of bromelain in 43 clinical strains of S. aureusisolated from chronic wounds and blood cultures. Bromelain's activity against S. aureusbiofilm in vitrowas assessed by analyzing biofilm formation in cultures grownin the presence of 1% bromelain and biofilm destruction after the addition of 1% bromelain to mature biofilms. Proteinase K and sodium metaperiodate were also added to mature biofilms in parallel to compare their activity with that of bromelain and, together with exopolysaccharide and protein production rate assays, to determine the chemical composition of the biofilm extracellular matrix of selected strains of S. aureus. Bromelain was also evaluated for its DNase activity and impact on cellular hydrophobicity and auto-aggregation. Mueller-Hinton agar dilution was used to determine bromelain minimal inhibitory concentration (MIC). Biofilm assays showed that 1% bromelain significantly inhibits S. aureusbiofilm formation (p= 0.0157) by up to 4-fold and destroys its mature biofilms (p < 0.0001) by up to 6.4-fold, both compared to the control grown without bromelain. Biofilms of methicillin-resistant S. aureusstrains isolated from chronic wounds were the most affected by bromelain treatment. No antibacterial activity was detected with bromelain MIC assays and the proteolytic activity of bromelain was identified as the main antibiofilm mechanism of the enzyme, though its DNase activity may also contribute. The epithelial therapeutic properties of bromelain combined with its antibiofilm activity against S. aureusmake it a promising alternative to compose the therapeutic arsenal for the control of S. aureusbiofilms in the context of wound care.(AU)

Portrayal of Punica granatum L peel extract through High Performance Liquid Chromatography and antimicrobial activity evaluation / Retrato do extrato de casca de Punica granatum L por meio de cromatografia líquida de alto desempenho e avaliação da atividade antimicrobiana

ncreasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These [...].

A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia [...].

Portrayal of Punica granatum L. peel extract through High Performance Liquid Chromatography and antimicrobial activity evaluation

Abstract Increasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These infections can be life-threatening to young children and the elderly. There is an incentive to find alternative control measures, such as plant and herbal extracts, especially in lesser-developed countries where traditional antibiotics may not be readily available.

Resumo A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia hemorrágica em crianças. Essas infecções podem ser fatais para crianças pequenas e idosos. Há um incentivo para encontrar medidas de controle alternativas, como extratos de plantas e ervas, especialmente em países menos desenvolvidos, onde os antibióticos tradicionais podem não estar prontamente disponíveis.

Portrayal of Punica granatum L. peel extract through High Performance Liquid Chromatography and antimicrobial activity evaluation / Retrato do extrato de casca de Punica granatum L. por meio de cromatografia líquida de alto desempenho e avaliação da atividade antimicrobiana

Abstract Increasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These infections can be life-threatening to young children and the elderly. There is an incentive to find alternative control measures, such as plant and herbal extracts, especially in lesser-developed countries where traditional antibiotics may not be readily available.

Resumo A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia hemorrágica em crianças. Essas infecções podem ser fatais para crianças pequenas e idosos. Há um incentivo para encontrar medidas de controle alternativas, como extratos de plantas e ervas, especialmente em países menos desenvolvidos, onde os antibióticos tradicionais podem não estar prontamente disponíveis.

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.

Portrayal of Punica granatum L peel extract through High Performance Liquid Chromatography and antimicrobial activity evaluation / Retrato do extrato de casca de Punica granatum L por meio de cromatografia líquida de alto desempenho e avaliação da atividade antimicrobiana

ncreasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These [...].(AU)

A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia [...].(AU)

Molecular analysis of Panton-Valentine Leucocidin (pvl) gene among MRSA and MSSA isolates / Análise molecular do gene Panton-Valentine Leucocidin (pvl) entre isolados de MRSA e MSSA

The present study was conducted in order to determine the frequency of pvl gene among the pathogenic and healthy population isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus (MSSA). For this purpose, nasal swab samples were collected from the healthy individuals (to be used as controls, all the samples were collected irrespective of the sex and age factors), the pathogenic samples were collected from different patients suffering from skin &soft tissue infections caused by S. aureus (to be used as test samples).Both of these population samples were analyzed for the presence of pvl gene. S.aureus were identified through conventional microbiological identification procedures. In the case of normal samples, 70 nasal swabs were collected and only 33 (47%) proved to be S. aureus while 20 pathogenic samples were collected and all (100%) were cleared as S. aureus. For further distribution of samples into MRSA and MSSA, antibiotic susceptibility pattern was checked by using the standard protocols of Kirby-Bauer disc diffusion method. Two antibiotic discs Oxacillin (OX: 1ug) and cefoxitin (FOX: 30ug) were used. Among healthy population, MRSA was found to be 79% (n=26) and MSSA were present as 21% (n= 7). Among pathogenic strains 100% MRSA was detected where n= 20. Detection of pvl gene among the MRSA and MSSA isolates was done by using the uniplex PCR followed by gel electrophoresis. MRSA and MSSA of normal healthy population carried 49% and 7% pvl gene respectively. While, pathogenic MRSA samples carried 46% pvl gene among them. Potentially alarming percentage of pvl gene is present among the normal healthy individuals which indicates a future threat and a major health concern.

O presente estudo almejou determinar a frequência do gene PVL entre os isolados patogênicos e saudáveis da população de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) e Staphylococcus aureus sensível à meticilina (MSSA). Para este propósito, amostras de swab nasal foram coletadas de indivíduos saudáveis (utilizadas como controle, todas as amostras foram coletadas independentemente do sexo e idade), e de diferentes pacientes com infecções de pele e tecidos moles causadas por S. aureus (utilizadas como amostras de teste). Ambas as amostras populacionais foram analisadas quanto à presença do gene PVL. S.aureus foram identificados através de procedimentos convencionais de identificação microbiológica. No caso de amostras normais, 70 swabs nasais foram coletados e apenas 33 (47%) provaram ser S. aureus, enquanto 20 amostras patogênicas foram coletadas e todas (100%) foram eliminadas como S. aureus. Para distribuição posterior de amostras em MRSA e MSSA, o padrão de suscetibilidade a antibióticos foi verificado a partir dos protocolos padrão do método de difusão de disco de Kirby-Bauer. Foram utilizados dois discos de antibióticos Oxacilina (OX: 1ug) e cefoxitina (FOX: 30ug). Entre a população saudável, MRSA foi encontrado em 79% (n = 26) e MSSA estava presente em 21% (n = 7). Entre as cepas patogênicas, 100% de MRSA foi detectado onde n = 20. A detecção do gene PVL entre os isolados de MRSA e MSSA foi feita usando a PCR uniplex seguida de eletroforese em gel. MRSA e MSSA da população saudável normal carregavam 49% e 7% do gene PVL, respectivamente. Enquanto as amostras patogênicas de MRSA carregavam 46% do gene PVL entre elas. Uma porcentagem potencialmente alarmante do gene PVL foi detectada entre os indivíduos saudáveis normais, o que indica uma ameaça futura e um grande problema de saúde.

Biofilm production by Staphylococcus spp. isolated from bovine mastitis in dairy herds in state of Acre, Brazil and its implications / Produção de biofilme por Staphylococcus spp. isolados de mastite bovina, em rebanhos leiteiros do estado do Acre, Brasil, e suas implicações

This study aimed to identify the Staphylococcus species responsible for bovine mastitis in dairy herds in northern Brazil, to investigate the capacity of biofilm production, and to analyze the association of biofilm production with multiresistance and intensity of California Mastitis Tests (CMT) reactions that can make treatment more difficult and cause misdiagnoses, respectively. Milk samples were collected from 23 dairy farms located in five municipalities in the state of Acre. A total of 339 crossbred cows were tested by CMT, with 109 animals (229 udder ceilings) reacting to the test. After bacterial isolation in blood agar, the catalase-positive and gram-positive cocci were submitted for identification by MALDI-TOF MS. Of 103 strains identified as staphylococci, Staphylococcus chromogenes (58.3%) and Staphylococcus aureus (19.4%) were the most prevalent species. Biofilm production was quantitatively evaluated using a microplate adherence test. Among the Staphylococcus strains, 71.8% were biofilm producers. Most strains of S. chromogenes (68.3%) had the capacity to produce biofilms, ranging from weak (43.3%), moderate (13.3%), and strong (11.7%) producers. Among S. aureus strains, 50% were non-biofilm producers, and none were strong producers. Our data showed an association between biofilm production capacity and multidrug resistance. In addition, there was a reduction in the response to the CMT test, which can mask the diagnosis.

O presente estudo teve como objetivos identificar as espécies de estafilococos envolvidas com mastite em rebanhos leiteiros no norte do Brasil, investigar a capacidade de produção de biofilme e analisar a associação da produção de biofilme com multirresistência e intensidade de reações de CMT que podem dificultar o tratamento e causar erros de diagnósticos, respectivamente. Amostras de leite foram coletadas em 23 propriedades leiteiras, situadas em cinco municípios do estado do Acre. Um total de 339 vacas mestiças foram testadas pelo CMT, sendo detectados 109 animais (229 tetos) reagentes ao teste. Após isolamento em ágar sangue, os cocos Gram positivos produtores de catalase foram submetidos à identificação por MALDI TOF MS. Um total de 103 estirpes foram identificadas como estafilococos, sendo mais prevalentes as espécies Staphylococcus chromogenes (58,3%) e S. aureus (19,4%). A produção de biofilme foi avaliada quantitativamente pelo teste de aderência em microplaca. Dentre todas as amostras de estafilococos, 71,8% foram produtoras de biofilme. A maioria das amostras de S. chromogenes (68,3%) apresentou capacidade de produzir biofilme, variando de fraco (43,3%), moderado (13,3%) a forte (11,7%) produtor. Entre as amostras de S. aureus, 50% não foram produtoras e nenhuma foi produtora forte. Essa capacidade de produção de biofilme mostrou-se associada à multirresistência a antimicrobianos, além de diminuir a intensidade no teste CMT, podendo mascarar o diagnóstico.

Ceftiofur efficacy in the intramammary extended treatment of staphylococcal subclinical mastitis in primiparous cows / Eficácia do ceftiofur no tratamento estendido intramamário da mastite subclínica por estafilococos em vacas primíparas

Extended therapy is an alternative approach to treat nonresponsive staphylococcal mastitis, although it has been used mainly in adult cows. This study investigated the efficacy of intramammary ceftiofur in the treatment of staphylococcal subclinical mastitis in primiparous cows. Sixty primiparous cows Holstein were divided into four groups (G1 = Group negative to staphylococci infection, G2 = Group positive to staphylococci infection untreated with intramammary ceftiofur, Group, G3 = Group treated with intramammary ceftiofur early lactation, G4 = Group treated with intramammary ceftiofur late lactation group) with milk samples collected at five moments (M0 = diagnosis of subclinical mastitis, M1 = 7 days after diagnosis of subclinical mastitis and early extended therapy, M2 = 14 after the diagnosis of subclinical mastitis, M3 = 21 days after diagnosis of mastitis) and M4 = 28 days after diagnosis of mastitis). In groups G3 and G4, which were treated with intramammary ceftiofur, the microbiological cure was evidenced by a reduction in SCC of 73.3% and 46.7%, respectively. Thus, in the treated groups (G3 + G4) and untreated (G2), cure rates were 60% and 26.7%, respectively (P <0.05). Forty-five strains of staphylococci were Motta, R. G. et al.1958Semina: Ciênc. Agrár. Londrina, v. 43, n. 5, p. 1957-1974, set./out. 2022isolated, with a predominance of S. aureus (51,1%) and S. intermedius (48,8%). The in vitro antimicrobial susceptibility pattern showed higher sensitivity indices of isolates for oxacillin (80%), ceftiofur (77.8%), cephalexin (77.8%), ciprofloxacin (66.7%), and gentamicin (60%). In contrast, cloxacillin (24.4%), penicillin (35.6%), and tetracycline (44.5%) were ineffective antimicrobials for staphylococci isolates. Among the milk samples taken when M0 and M1 (7 days after isolation), 13.3% were positive for the detection of the inhibiting substances (antimicrobials) in Delvotest™ and all negative in the Snap test™, whereas in the M2 (14 days after isolation), 55% were positive in Delvotest™ and 46.7% in the Snap test™. Twenty-one days after diagnosis (M3), 16.7% revealed positive results in Delvotest™ and 11.7% in the Snap test™. For M4 (28 days after isolation), 11.7% showed positive results in Delvotest™, and 8.3% revealed positive results in the Snap test™. There was a reduction in SCC among all cured animals. Significant results were identified for milk production in the M0, so G1 produced more milk than the other three groups, G2, G3, and G4. A statistical association was observed between the reduction in the volume of daily milk and production in animals with subclinical mastitis, denoting losses in milk production in primiparous bovines infected during lactation by staphylococci. Extended intramammary therapy with ceftiofur in bovine primiparous cows subclinically affected by staphylococcal mastitis is effective mainly in cases treated at the beginning of lactation, showing microbiological cure and reduction in SCC.(AU)

O estudo presente investigou a eficácia do ceftiofur intramamário no tratamento da mastite subclínica por estafilococos em primíparas bovinas. Foram utilizados 60 animais da raça holandesa, divididos em quadro grupos (G1 = Grupo negativo, G2 = Grupo positivo não tratado com ceftiofur intramamário, G3 = Grupo tratado com ceftiofur intramamário no início da lactação, G4 = Grupo tratado com ceftiofur intramamário no final da lactação), com amostras de leite coletadas em cinco momentos (M0 = diagnóstico da mastite subclínica, M1 = 7 dias após diagnóstico e início da terapia estendida, M2 = dia 14 após o diagnóstico da mastite subclínica, M3 = dia 21 após o diagnóstico da mastite, M4 = dia 28 após o diagnóstico da mastite). Nos grupos tratados com ceftiofur intramamário, foi evidenciada a cura microbiológica com redução na CCS em 73,3% no G3 e 46,7% no G4. Nos grupos tratados (G3+G4) e não tratado (G2), as taxas de cura foram, respectivamente, 60% e 26,7% (p<0,05). Foram isoladas 45 linhagens de estafilococos, com predomínio de S. aureus (51,1%) e S. intermedius (48,8%). O perfil de sensibilidade microbiana "in vitro" dos isolados apresentou maiores índices de sensibilidade para oxacilina (80%), ceftiofur (77,8%) e cefalexina (77,8%), ciprofloxacino (66,7%) e gentamicina (60%). Em contraste, cloxacilina (24,4%), penicilina (35,6%) e tetraciclina (44,5%) foram os antimicrobianos menos efetivos diante dos estafilococos isolados. Nas amostras de leite colhidas nos momentos M0 e M1, 13,3% foram positivas para o teste de detecção de substâncias inibidoras na prova de Delvotest™ e todas negativas no Snap test™. Já, no M2, 55% foram positivas no Delvotest™ e 46,7% no Snap test™. No M3, 16,7% positivas no Delvotest™ e no 11,7% no Snap test™. No M4, 11,7% positivas no Delvotest™ e 8,3% no Snaptest™, dois dias após o término do tratamento (M2). Foram identificados nos grupos G3 e G4 a presença de animais positivos em 96,7% para o Delvotest™ e 90% para o Snap test™. Ocorreu redução na CCS em todos os animais curados. Foram identificados resultados significativos para a produção de leite no MO, posto que o G1 produziu mais leite se comparado aos outros três grupos G2, G3 e G4. Foi observada associação estatística entre a redução no volume de leite diário e a produção nos animais com mastite subclínica, denotando prejuízos na produção de leite em primíparas bovinas infectadas na lactação por estafilococos. A terapia intramamária estendida com ceftiofur em primíparas com mastite estafilocócica é eficaz principalmente nos casos tratados no início da lactação, mostrando cura microbiológica e redução da CCS, indicando que esta abordagem terapêutica alternativa pode ser utilizada para o tratamento de novilhas.(AU)

Metal nanoparticles produced by plants with antibacterial properties against Staphylococcus aureus / Nanopartículas metálicas produzidas por plantas com propriedades antibacterianas contra Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a pathogenic bacteria that causes a variety of potentially fatal infections. The emergence of antibiotic-resistant strains of S. aureus has made treatment even more difficult. In recent years, nanoparticles have been used as an alternative therapeutic agent for S. aureus infections. Among various methods for the synthesis of nanoparticles, the method utilizing plant extracts from different parts of a plant, such as root, stem, leaf, flower, seeds, etc. is gaining widespread usage. Phytochemicals present in plant extract are an inexpensive, eco-friendly, natural material that act as reducing and stabilization agent for the nanoparticle synthesis. The utilization of plant-fabricated nanoparticles against S. aureus is currently in trend. The current review discusses recent findings in the therapeutic application of phytofabricated metal-based nanoparticles against Staphylococcus aureus.

Staphylococcus aureus (S. aureus) é uma bactéria patogênica que causa uma variedade de infecções potencialmente fatais. O surgimento de cepas de S. aureus resistentes a antibióticos tornou o tratamento ainda mais difícil. Nos últimos anos, as nanopartículas têm sido utilizadas como um agente terapêutico alternativo para infecções por S. aureus. Entre os diversos métodos para a síntese de nanopartículas, o que utiliza extratos vegetais de diferentes partes de uma planta, como raiz, caule, folha, flor, sementes etc., vem se destacando a partir do uso generalizado. Os fitoquímicos presentes no extrato vegetal são um material natural de baixo preço e ecologicamente correto que atuam como agente redutor e estabilizador para a síntese de nanopartículas. A utilização de nanopartículas fabricadas em plantas contra S. aureus é uma tendência atualmente. Nesse sentido, presente trabalho discute achados recentes na aplicação terapêutica de nanopartículas à base de metal fitofabricadas contra Staphylococcus aureus.

Antimicrobial resistance profile of Staphylococcus spp. isolates in cattle herds from Western Amazon / Perfil de resistência antimicrobiana de Staphylococcus spp. isolados em rebanhos leiteiros da Amazônia Ocidental

Staphylococcus is one of the most frequent etiological agents of bovine mastitis, causing economic losses to milk farming. This study aimed to describe the milk production and management practices in 15 herds located in three microregions of the State of Rondônia and to identify the antimicrobial resistance profile of 97 isolates of the genus Staphylococcus from these herds. The isolates were subjected to antimicrobial susceptibility tests using the agar diffusion method. Twenty-nine S. aureus isolates were selected to determine their minimum inhibitory concentration (MIC). In the farms studied, the breeding system was semi-intensive, with the Girolando breed being predominant. Milking was performed predominantly using a mechanical milking system (86.7%), twice a day (66.7%), in the presence of the calf (53.8%). The average number of lactating cows in the farms was 24, with an average milk production of 204.9 L d-1 and a milk productivity of 10.2 L animal-1 d-1. The use of antimicrobials for the treatment and prevention of bovine mastitis was reported for all properties, and therapy for dry cows was adopted in 80% of the herds. The percent susceptibility to antimicrobials ranged from 85.5% to 100% for S. aureus, 22.2% to 88.9% for coagulase-positive staphylococci (CPS), and 69.2% to 100% for coagulase-negative staphylococci (CNS), with the highest resistance frequencies for penicillin, ampicillin, and tetracycline. Among the S. aureus isolates, 100% susceptibility to oxacillin, cefalexin, and gentamicin was observed, and among the CNS isolates, 100% susceptibility to gentamicin was observed. None of the antimicrobials tested showed 100% in vitro effectiveness for CPS. CPS and CNS presented lower percentages of susceptibility to penicillin, ampicillin, and tetracycline than the S. aureus isolates. Twelve resistance patterns were detected, six of which were multiresistance patterns. The most prevalent resistance patterns were penicillin and ampicillin (PEN-AMP) and penicillin, ampicillin, and tetracycline (PEN-AMP-TET). Results of the MIC assay revealed that all 29 S. aureus isolates were susceptible to cephalothin, cefoxitin, tetracycline, and erythromycin, whereas 25 (86.2%) were susceptible to penicillin.(AU)

O gênero Staphylococcus destaca-se como um dos agentes etiológicos mais frequentes da mastite bovina, causando prejuízos econômicos à pecuária de leite. Este estudo teve o objetivo de descrever a produção de leite e práticas de manejo de 15 rebanhos localizados em três microrregiões do Estado de Rondônia, e identificar o perfil de resistência aos antimicrobianos de 97 isolados do gênero Staphylococcus provenientes destes rebanhos. Os isolados foram submetidos a testes de suscetibilidade a antimicrobianos, utilizandose a técnica de difusão em ágar. Foram selecionados 29 isolados de Staphylococcus aureus (S. aureus) para determinação da concentração inibitória mínima (CIM). Nas propriedades estudadas, o sistema de criação era semi-intensivo, com predomínio da raça Girolando. A ordenha era realizada predominantemente em sistema de ordenha mecânica (86,7%), duas vezes ao dia (66,7%) e com a presença do bezerro (53,8%). A média do número de vacas em lactação das propriedades era de 24 animais, com média de produção de leite de 204,9 L d-1 e produtividade de leite de 10,2 L animal-1 d-1. O uso de antimicrobianos para o tratamento e prevenção da mastite bovina foi relatado em todas as propriedades, sendo adotada a terapia da vaca seca em 80% dos rebanhos. A percentagem de susceptibilidade aos antimicrobianos variou de 85,5 a 100% para S. aureus, 22,2 a 88,9% para Staphylococcus coagulase positivos (SCP) e 69,2 a 100% para Staphylococcus coagulase negativos (SCN), sendo as maiores frequências de resistência para penicilina, ampicilina e tetraciclina. Entre os isolados de S. aureus foi observada 100% de susceptibilidade aos antimicrobianos oxacilina, cefalexina e gentamicina, e entre os isolados de SCN, 100% de susceptibilidade à gentamicina. Nenhum dos antimicrobianos testados apresentou 100% de efetividade in vitro para SCP. SCP e SCN apresentaram menores percentagens de susceptibilidade à penicilina, ampicilina e tetraciclina do que os isolados de S. aureus. Foram observados 12 padrões de resistência, sendo seis padrões de multirresistência. Os padrões de resistência mais prevalentes foram resistência à penicilina e ampicilina (PEN-AMP) e à penicilina, ampicilina e tetraciclina (PEN-AMP-TET). A determinação da CIM dos 29 isolados de S. aureus mostraram que todos foram susceptíveis à cefalotina, cefoxitina, tetraciclina e eritromicina, e 25 (86,2%) foram susceptíveis à penicilina.(AU)

Efficacy of antimicrobial therapy in association with vaccination on the bacteriological cure of subclinical mastitis caused by Staphylococcus aureus in lactating cows / Eficácia da terapia antimicrobiana associada à vacinação na cura bacteriológica de mastite subclínica causada por Staphylococcus aureus em vacas em lactação

The objective of this study was to evaluate the efficacy of the antibiotic therapy associated with vaccination on the microbiological cure rate of subclinical mastitis caused by Staphylococcus aureus in lactating dairy cows. A total of five herds, from which 72 cows (120 mammary quarters - MQ) were diagnosed with S. aureus subclinical mastitis, were included in this study. Cows were randomly allocated to one of three treatment groups: a) Control (no treatment); b) ATB (antibiotic therapy); and c) ATB+VAC (antibiotic therapy plus vaccination against S. aureus). Intramammary treatment consisted of twice-daily infusion of ampicillin 75mg + cloxacillin 200mg, for 5 days. Parenteral treatment was done by injection of a single dose (7.5mg/kg) of enrofloxacin, on the first day of the treatment protocol. Vaccinated cows received three doses of a commercial vaccine 14 days before treatment (d-14), on the first day of treatment protocol (d1), and 14 days after the treatment protocol (d+14). Non-treated cows had a lower cure rate (0.06) than cows treated with ATB (0.84) and ATB+VAC (0.85). No difference in cure rate was observed between cows treated with ATB and ATB+VAC. On the other hand, vaccinated cows had lower somatic cell count (SCC) after 28 days of the treatment protocols (4.76 log10) than non-treated cows (5.37 log10). In conclusion, treatment with intramammary ampicillin and cloxacillin, associated with intramuscular enrofloxacin presented a high cure rate for SCM caused by S. aureus during lactation. The use of vaccination against S. aureus in association with antibiotic therapy did not increase the cure rate of MQ during lactation, but it was effective in reducing the SCC when compared to non-treated MQ. Although to ensure that the decrease of the SCC in ATB+VAC group was associated with the vaccination, the study should have included an additional group of only vaccinated cows, without antimicrobial therapy, with was not done in the present study, and therefore is one of the limitations of the experimental protocol used.

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia da antibioticoterapia associada à vacinação sobre a taxa de cura microbiológica de mastite subclínica causada por Staphylococcus aureus em vacas leiteiras em lactação. Foram selecionados 5 rebanhos, dos quais 72 vacas (120 quartos mamários, QM) foram diagnosticadas com mastite subclínica por S. aureus e foram alocadas aleatoriamente em um de três grupos de tratamento: a) Controle (sem tratamento); b) ATB (antibioticoterapia); e c) ATB+VAC (antibioticoterapia mais vacinação contra S. aureus). O tratamento intramamário consistiu em infusão de ampicilina 75 mg + cloxacilina 200 mg duas vezes ao dia, durante 5 dias. O tratamento parenteral foi feito por injeção de uma dose única (7,5 mg/kg) de enrofloxacina, no primeiro dia do protocolo de tratamento. As vacas vacinadas receberam três doses de uma vacina comercial, 14 dias antes do tratamento (d-14), no primeiro dia do protocolo de tratamento (d1) e 14 dias após o protocolo de tratamento (d+14). A taxa de cura das vacas não tratadas foi menor (0,06) do que das vacas tratadas com ATB (0,84) e ATB+VAC (0,85). Não foi observada diferença de taxa de cura entre vacas tratadas com ATB e ATB+VAC. Por outro lado, as vacas vacinadas apresentaram menor a contagem de células somáticas (CCS) após 28 dias de tratamento (4,76 log10) do que em vacas não tratadas (5,37 log10). Em conclusão, o tratamento com ampicilina e cloxacilina intramamária, associados à enrofloxacina intramuscular, apresentou alta taxa de cura para MSC causada por S. aureus durante a lactação. A utilização da vacinação contra S. aureus associada à antibioticoterapia não aumentou a taxa de cura dos QM durante a lactação, mas foi eficaz na redução do CCS quando comparada à QM não tratados. Entretanto, para ter certeza que a diminuição da CCS no grupo ATB+VAC estivesse associada à vacinação, o estudo deveria ter incluído um grupo adicional de apenas vacas vacinadas, sem terapia antimicrobiana, o que não foi feito no presente estudo e, portanto, é um das limitações do protocolo experimental utilizado.

Genomic characterization, antimicrobial resistance profiles, enterotoxin, and biofilm production of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from clinical and animal products origins in Eastern Turkey

ABSTRACT: Staphylococcus aureus is an opportunistic and ubiquitous pathogen found in the skin, nares, and mucosal membranes of mammals. Increasing resistance to antimicrobials including methicillin has become an important public concern. One hundred and eight (108) S. aureus strains isolated from a total of 572 clinical and animal products samples, were investigated for their biofilm capability, methicillin resistance, enterotoxin genes, and genetic diversity. Although only one strain isolated from raw retail was found as a strong biofilm producer, the percentage of antimicrobial resistance pattern was relatively higher. 17.59% of S. aureus strains tested in this study were resistant to cefoxitin and identified as methicillin-resistant S. aureus (MRSA) isolates. mecA and mecC harboring S. aureus strains were detected at a rate of 2.79% and 0.93%, respectively. In addition, staphylococcal enterotoxin genes including Sea, Seb, Sec, and Sed genes were found to be 18.5%, 32.4%, 6.5% and 3.7%, respectively. The phylogenetic relationship among the isolates showed relationship between joint calf and cow milk isolates. Multi locus sequence typing (MLST) revealed three different sequence types (STs) including ST84, ST829, and ST6238. These findings highlight the development and spread of MRSA strains with zoonotic potential in animals and the food chain throughout the world.

RESUMO: Staphylococcus aureus é um patógeno dúctil e ubíquo encontrado na pele, narinas e membranas mucosas de mamíferos. O aumento da resistência aos antimicrobianos, incluindo a meticilina, tornou-se uma importante preocupação pública. Cento e oito (108) cepas de S. aureus isoladas de um total de 572 amostras clínicas e de produtos animais foram investigadas por sua capacidade de biofilme, resistência à meticilina, genes de enterotoxinas e diversidade genética. Embora apenas uma cepa isolada do cru tenha sido encontrada como forte produtora de biofilme, a porcentagem do padrão de resistência antimicrobiana foi relativamente maior. Parte das cepas (17,59%) de S. aureus testadas neste estudo eram resistentes à cefoxitina e identificadas como isolados de MRSA. mecA e mecC abrigando cepas de S. aureus foram detectados a uma taxa de 2,79% e 0,93%, respectivamente. Além disso, verificou-se que os genes da enterotoxina estafilocócica, incluindo os genes Sea, Seb, Sec e Sed, eram 18,5%, 32,4%, 6,5% e 3,7%, respectivamente. A relação filogenética entre os isolados mostrou relação entre os isolados de bezerro e leite de vaca. A tipagem de sequência multiloco (MLST) revelou três tipos de sequência diferentes (STs), incluindo ST84, ST829 e ST6238. Essas descobertas destacam o desenvolvimento e a disseminação de cepas de MRSA com potencial zoonótico em animais e na cadeia alimentar em todo o mundo.

Genomic characterization, antimicrobial resistance profiles, enterotoxin, and biofilm production of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from clinical and animal products origins in Eastern Turkey / Caracterização genômica perfis de resistência antimicrobiana, produção de enterotoxinas e biofilme Staphylococcus aureus resistente à meticilina isolado de origem clínica e de produtos de origem animal no leste da Turquia

Staphylococcus aureus is an opportunistic and ubiquitous pathogen found in the skin, nares, and mucosal membranes of mammals. Increasing resistance to antimicrobials including methicillin has become an important public concern. One hundred and eight (108) S. aureus strains isolated from a total of 572 clinical and animal products samples, were investigated for their biofilm capability, methicillin resistance, enterotoxin genes, and genetic diversity. Although only one strain isolated from raw retail was found as a strong biofilm producer, the percentage of antimicrobial resistance pattern was relatively higher. 17.59% of S. aureus strains tested in this study were resistant to cefoxitin and identified as methicillin-resistant S. aureus (MRSA) isolates. mecA and mecC harboring S. aureus strains were detected at a rate of 2.79% and 0.93%, respectively. In addition, staphylococcal enterotoxin genes including Sea, Seb, Sec, and Sed genes were found to be 18.5%, 32.4%, 6.5% and 3.7%, respectively. The phylogenetic relationship among the isolates showed relationship between joint calf and cow milk isolates. Multi locus sequence typing (MLST) revealed three different sequence types (STs) including ST84, ST829, and ST6238. These findings highlight the development and spread of MRSA strains with zoonotic potential in animals and the food chain throughout the world.

Staphylococcus aureus é um patógeno dúctil e ubíquo encontrado na pele, narinas e membranas mucosas de mamíferos. O aumento da resistência aos antimicrobianos, incluindo a meticilina, tornou-se uma importante preocupação pública. Cento e oito (108) cepas de S. aureus isoladas de um total de 572 amostras clínicas e de produtos animais foram investigadas por sua capacidade de biofilme, resistência à meticilina, genes de enterotoxinas e diversidade genética. Embora apenas uma cepa isolada do cru tenha sido encontrada como forte produtora de biofilme, a porcentagem do padrão de resistência antimicrobiana foi relativamente maior. Parte das cepas (17,59%) de S. aureus testadas neste estudo eram resistentes à cefoxitina e identificadas como isolados de MRSA. mecA e mecC abrigando cepas de S. aureus foram detectados a uma taxa de 2,79% e 0,93%, respectivamente. Além disso, verificou-se que os genes da enterotoxina estafilocócica, incluindo os genes Sea, Seb, Sec e Sed, eram 18,5%, 32,4%, 6,5% e 3,7%, respectivamente. A relação filogenética entre os isolados mostrou relação entre os isolados de bezerro e leite de vaca. A tipagem de sequência multiloco (MLST) revelou três tipos de sequência diferentes (STs), incluindo ST84, ST829 e ST6238. Essas descobertas destacam o desenvolvimento e a disseminação de cepas de MRSA com potencial zoonótico em animais e na cadeia alimentar em todo o mundo.

Antimicrobial activity and chemical characterization of Laurel essential oil / Atividade antimicrobiana e caracterização química do óleo essencial de Louro / Actividad antimicrobiana y caracterización química del aceite esencial de Laurel

The factors that arouse interest in the study of essential oils as biocidal agents are numerous, such as the fact that they have antibacterial, antifungal, insecticidal, antioxidant, anti-inflammatory and larvicidal properties. The objective of this work was to evaluate the antimicrobial activity, in vitro, of the laurel (Laurus nobilis L) essential oil on the growth of pathogenic bacteria Salmonella enterica serovar Typhimurium ATCC 14028 and Staphylococcus aureus ATCC 25923, at different exposure times, as well as to perform the chemical characterization. Twenty compounds were identified and quantified, representing 96.57% of the total composition. The class of oxygenated monoterpenes represented the majority class of the essential oil, with 1,8-cineol (33.8%) as the substance found in greater quantity, followed by linalool (17.79%). The third constituent in greater quantity was sabinene (12.23%), belonging to the group of monoterpene hydrocarbons. Terpinyl acetate (9.41%) was also considered to be quantitatively representative. Laurel essential oil showed bacteriostatic activity against S. Typhimurium ATCC 14028 and S. aureus ATCC 25923.(AU)

Os fatores que despertam interesse no estudo dos óleos essenciais como agentes biocidas são inúmeros, como o fato de possuírem propriedades antibacteriana, antifúngica, inseticida, antioxidante, antiinflamatória e larvicida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana, in vitro, do óleo essencial de louro (Laurus nobilis L) sobre o crescimento das bactérias patogênicas Salmonella enterica sorovar Typhimurium ATCC 14028 e Staphylococcus aureus ATCC 25923, em diferentes tempos de exposição, assim como realizar a caracterização química do óleo. Vinte compostos foram identificados e quantificados, representando 96,57% da composição total. A classe dos monoterpenos oxigenados representou a classe majoritária do óleo essencial, sendo o 1,8-cineol (33,8%) a substância encontrada em maior quantidade, seguido do linalol (17,79%). O terceiro constituinte em maior quantidade foi o sabineno (12,23%), pertencente ao grupo dos hidrocarbonetos monoterpênicos. O acetato de terpinila (9,41%) também foi considerado quantitativamente representativo. O óleo essencial de louro apresentou atividade bacteriostática contra S. Typhimurium ATCC 14028 e S. aureus ATCC 25923.(AU)

Los factores que despiertan interés en el estudio de los aceites esenciales como agentes biocidas son innumerables, como el hecho de que tienen propiedades antibacterianas, anti fúngicas, insecticidas, antioxidantes, antiinflamatorias y larvicidas. El objetivo de este trabajo ha sido evaluar la actividad antimicrobiana, in vitro, del aceite esencial de laurel (Laurus nobilis L) sobre el crecimiento de bacterias patógenas Salmonella enterica serovar Typhimurium ATCC 14028 y Staphylococcus aureus ATCC 25923, en diferentes momentos de exposición, así como realizar la caracterización química del aceite. Se identificaron y cuantificaron veinte compuestos, que representan el 96,57% de la composición total. La clase de mono terpenos oxigenados representó la clase principal de aceite esencial, siendo el 1,8-cineol (33,8%) la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, seguida del linalol (17,79%). El tercer constituyente en mayor cantidad fue el sabineno (12,23%), perteneciente al grupo de los hidrocarburos monoterpénicos. El acetato de terpinilo (9,41%) también se consideró cuantitativamente representativo. El aceite esencial de laurel mostró actividad bacteriostática contra S. Typhimurium ATCC 14028 y S. aureus ATCC 25923.(AU)

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.

Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

ABSTRACT: Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.

RESUMO: Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.

In vitro lytic efficiency of Staphylococcus aureus bacteriophages in bacteria from bovine mastitis: a meta-analysis / Eficiência lítica in vitro de bacteriófagos de Staphylococcus aureus em bactérias de mastites bovina: uma meta-análise

Bacteriophages have been investigated as alternative to the treatment of bacterial infections, including bovine mastitis, in production animals. In this meta-analysis, we evaluated in vitro efficiency of phages of Staphylococcus aureus against S. aureus, which is involved in the etiology of bovine mastitis. Seventeen studies were included and the bacterial lytic activity was extracted using proportion analysis. The lytic efficiency of phages was obtained in this meta-analysis using a random-effects model [significant difference (P<0.05)]. Forest plots were used to graphically represent the efficiency of phages on bacterial isolates. Most phages (e.g., CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSA044, MSA6, Ufv-aur2 to Ufv-aur11, SAH-1, SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 to SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, and ISP) were efficiently lytics or infected most S. aureus isolates, demonstrating 80% (P<0.05) lytic efficiency. The phages SA, SANF and SA2, also demonstrated lytic activity or infected the non-Staphylococcus aureus and Macrococcus caseolyticus isolates. In this meta-analysis, we compared and demonstrated the in vitro efficiency and host range of S. aureus phages. Additionally, the phages represent an alternative to be researched to treat bovine mastitis in dairy cattle caused by the prevalent microorganism, S. aureus.(AU)

Os bacteriófagos têm sido investigados como alternativa ao tratamento de infecções bacterianas em animais de produção, incluindo a mastite bovina. Nesta meta-análise, avaliamos a eficiência in vitro de fagos de Staphylococcus aureus contra S. aureus envolvidas na etiologia da mastite bovina. Dezessete estudos foram incluídos e a atividade lítica bacteriana foi extraída usando análise de proporção. A eficiência lítica dos fagos foi obtida nesta meta-análise, usando um modelo de efeitos aleatórios (diferença significativa (P <0,05)). Os gráficos de Forest plots foram usados para representar graficamente a eficiência dos fagos em isolados bacterianos. Os fagos avaliados, na sua grande maioria, (por exemplo, CS1, DW2, ΦSA011, ΦSA012, ΦSA022, ΦSA023, ΦSA024, ΦSA025, ΦSA037, ΦSA038, ΦSA039, ΦSA041, ΦSA042, ΦSA043, ΦSAf e U0f, ua04 SPW, vB_SauM_JS25, SaPh1 a SaPh6, SA, SANF, SA2, ΦSA012, ΦSA039, phi11, phiIPLA88, phiIPLA35, phiIPLA-RODI, phiIPLA-C1C, SAJK-IND, vBSP-A1, vBSP-A2, STA1.ST29, EB1.ST11, EB1.ST27, Remus, e ISP) foram eficientemente líticos ou infectaram a maioria dos isolados de S. aureus, demonstrando 80% (P < 0,05) de eficiência lítica. Os fagos SA, SANF e SA2 também demonstraram atividade lítica ou infectaram os isolados Staphylococcus não-aureus e Macrococcus caseolyticus. Nesta meta-análise, comparamos e demonstramos a eficiência in vitro e gama de hospedeiros de fagos de S. aureus. Adicionalmente, os fagos representam uma alternativa a ser pesquisada para o tratamento da mastite bovina em gado leiteiro causada pelo microrganismo prevalente, ou seja S. aureus.(AU)

Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm) / Atraso no crescimento de Staphylococcus aureus após exposição à baixas fluências de luz azul (470 nm)

Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

A resistência a antibióticos é um dos maiores desafios para o tratamento de infecções bacterianas em todo o mundo, levando ao aumento de despesas médicas, prolongamento da internação hospitalar e aumento da mortalidade. O uso da luz azul tem sido sugerido como uma alternativa inovadora para superar esse problema. Neste estudo, analisamos o efeito antibacteriano da luz azul usando parâmetros de baixa emissão em culturas de Staphylococcus aureus. Culturas bacterianas foram usadas em duas abordagens experimentais in vitro. A primeira abordagem incluiu o uso da aplicação única ou fracionada de luz azul fornecida por emissores de LED (470 nm), com as seguintes fluências: 16,29, 27,16 e 54,32 J/cm2. Para a segunda abordagem, um LED de potência (470 nm) foi usado para fornecer 54,32 J/cm2 fracionado em 3 aplicações. Nossos resultados demonstraram que as culturas bacterianas expostas à radiação de luz azul fracionada exibiram colônias de tamanhos significativamente menores do que o grupo controle após 24 h de incubação, no entanto, as bactérias afetadas foram capazes de se adaptar e continuar a proliferar após um tempo prolongado de incubação. Podemos concluir que o uso clínico hipotético de baixas fluências de luz azul como tratamento antibacteriano é arriscado, pois sua ação não é definitiva e mostra-se ineficaz, pelo menos para a cepa utilizada neste estudo.

Subinhibitory concentrations of silver nanoparticles and silver nitrate on the adaptative and cross-resistance to antibiotics on bovine mastitis pathogens / Concentrações subinibitórias de nanopartículas de prata e nitrato de prata na resistência adaptativa e cruzada com antibióticos em patógenos de mastite bovina

Biocides and/or antibiotics used in subinhibitory concentrations can promote the development of adaptive resistance or even cross-resistance in microorganisms. However, studies on these responses following silver treatments are scarce in the literature. Silver-based compounds, including silver nanoparticles (Ag-NPs), can be an alternative in the prevention and treatment of bovine mastitis. Thus, this research evaluated the effect of subinhibitory dosages of Ag-NPs and Ag+ ions from silver nitrate (AgNO3) on Staphylococcus aureus and Escherichia coli isolated from milk of cows with mastitis. Ag-NPs were synthesized by chemical reduction using AgNO3 and sodium citrate and the minimum inhibitory concentration (MIC) of Ag-NPs and Ag+ ions on the mastitis pathogens were determined. Isolates were exposed to subinhibitory concentrations of Ag-NPs or AgNO3 for 10 consecutive days to verify the development of adaptive resistance evaluated by changes in the MIC values. The development of cross-resistance with antibiotics was also studied, being verified by comparing the sensitivity profile of treated cells with non-treated cells. AgNO3 was more effective against all isolates. There was no change in the MIC values or in the antibiotic sensitivity profile for both bacteria following consecutive exposure to subinhibitory dosages of Ag-NPs or AgNO3, indicating that silver was not able to select adaptive resistance or cross resistance to the tested antibiotics. The potential of silver presented by these results is favorable to the continuity of studies aiming to elaborate silver-based therapies for the treatment of bovine mastitis.

Biocidas e/ou antibióticos em concentrações sub-inibitórias podem promover o desenvolvimento de resistência adaptativa ou mesmo resistência cruzada nos micro-organismos. Entretanto, estudos destas respostas após o tratamento com a prata são escassos na literatura. Compostos a base de prata, incluindo as nanopartículas de prata (Ag-NPs), podem ser uma alternativa na prevenção e/ou tratamento de mastite bovina. Assim, este trabalho objetivou determinar o efeito de doses sub-inibitórias de Ag-NPs e dos íons Ag+ provenientes do nitrato de prata (AgNO3) sobre isolados de Staphylococcus aureus e de Escherichia coli, provenientes de leite de vacas com mastite. As Ag-NPs foram sintetizadas por redução química utilizando AgNO3 e citrato de sódio e a Concentração Mínima Inibitória (CMI) das Ag-NPs e íons Ag+ nos patógenos da mastite foi determinada. Os isolados foram expostos a concentrações sub-inibitórias de Ag-NPs ou de AgNO3 por 10 dias consecutivos para verificar o desenvolvimento de resistência adaptativa à prata pela mudança no valor da CMI, e de resistência cruzada com antibióticos pela mudança no perfil de sensibilidade em relação ao controle. AgNO3 apresentou-se mais efetivo contra todos os isolados. Não foi verificada alteração no valor da CMI nem do perfil de sensibilidade aos antibióticos, indicando que não houve seleção de resistência adaptativa à prata e de resistência cruzada aos antibióticos pelos micro-organismos estudados. O uso potencial da prata apresentado nos resultados é favorável à continuidade dos estudos objetivando a elaboração de terapias à base de prata para o tratamento da mastite bovina.