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

RESUMO

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.

ABSTRACT

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.