Methods for monitoring of antimicrobial effects of natural substances

Dizertační práce byla zaměřena na zavedení vhodných metod pro stanovení antimikrobiálních účinků přírodních látek na mikroorganismy kontaminující vybraný živočišný biologický materiál. Jako modelový materiál jsme používali ejakuláty kanců. Testované látky jsme vybrali na základě informací uvedených v odborné literatuře a výsledků dosavadních experimentů pracovníků Katedry biologických a biochemických věd, Univerzity Pardubice a Farmaceutické fakulty Univerzity Karlovy v Hradci Králové. Nejprve jsme zavedli vhodné kultivační metody pro kvalitativní i kvantitativní průkaz mikroorganismů vyskytujících se v daném biologickém materiálu, konkrétně v ejakulátech kanců. Zavedli jsme a ověřili vhodnost metody pro stanovení antimikrobiální aktivity přírodních sloučenin včetně zjištění jejich účinných koncentrací. Rovněž jsme zavedli metodu pro stanovení antimikrobiálních účinků vybraných přírodních látek v jejich kombinaci. U látek s nejvyšší antimikrobiální aktivitou jsme zavedli metodu pro zjišťování jejich toxicity pro kančí pohlavní buňky. Na základě výsledků jsme vyhodnotili možnost použití přírodních látek k dekontaminaci ejakulátů kanců a případně pro další účely. Kultivačními metodami jsme prokázali, že všechny vyšetřené ejakuláty kanců byly kontaminovány mikroorganismy v různém kvalitativním a kvantitativním zastoupení. Mezi nejzávažnější patřily Pseudomonas aeruginosa, druhy z čeledi Enterobacteriaceae ? zejména Escherichia coli a Proteus mirabilis, dále stafylokoky, enterokoky a streptokoky. Ke zjišťování antimikrobiálních účinků přírodních látek jsme používali mikrodiluční metodu. Antimikrobiální aktivitu jsme ověřovali u 19 přírodních látek, silic a EDTA referenčními kmeny mikroorganismů a vybranými druhy bakterií a kvasinek vykultivovaných z ejakulátů kanců. Vzhledem k získaným výsledkům jsme dále testovali tyto látky přírodního původu, konkrétně thymol, karvakrol, eugenol, kyselinu gallovou, methyl-gallát, ethyl-gallát, propyl-gallát, oktyl-gallát, kyselinu usnovou a knicin. U těchto sloučenin jsme zjišťovali minimální inhibiční a minimální baktericidní koncentrace a také vzájemné interakce jejich dvojkombinací. Růst mikroorganismů použitých v naší práci nejlépe inhibovaly sloučeniny thymol, karvakrol a knicin. Grampozitivní bakterie byly inhibovány nízkými koncentracemi kyseliny usnové a oktyl-gallátu. Antimikrobiální účinky kombinací sloučenin byly nejvýraznější u směsi thymolu s EDTA, karvakrolu s EDTA a thymolu s karvakrolem. Nejnižší spermiotoxicitu vykazovaly látky karvakrol, thymol, eugenol, methyl-gallát a ethyl-gallát. U EDTA jsme toxické účinky na spermie nezaznamenali. Naše výsledky dokumentují, že pro dekontaminaci kančích ejakulátů lze použít thymol, karvakrol a zejména pak jejich vzájemné kombinace, s EDTA. Tyto látky a jejich kombinace jsou dostatečně účinné na většinu mikroorganismů kontaminujících ejakuláty kanců v koncentracích, při kterých zůstává zachována vitalita kančích spermií. Uvedené přírodní látky (thymol, karvakrol, eugenol, kyselina gallová, methyl-gallát, ethyl-gallát, propyl-gallát, oktyl-gallát, kyselina usnová a knicin) vykazují signifikantní antimikrobiální účinky a jsou vhodné pro další výzkum zabývající se problematikou léčby vybraných infekčních onemocnění člověka i zvířat.The doctoral thesis was focused on the introduction and verification of convenient methods for the determination of antimicrobial activities of natural substances on microorganisms contaminating the selected animal biological material. Boar semen was used as model material. The tested substances were selected using the information provided in the scientific papers and the results of the experiments carried out by the staff of the Department of Biological and Biochemical Sciences, the University of Pardubice and the Faculty of Pharmacy of Charles University in Hradec Králové. We introduced cultivation methods for qualitative and quantitative determination of microorganisms contaminating boar semen. We verified methods for determining the antimicrobial activities of natural compounds, including the determination of their effective concentrations. We also introduced a method for determining the antimicrobial effects of selected natural substances in a combination. For substances with the highest antimicrobial activities, we introduced a method for detecting their toxicity for boar sperm cells. Based on the results, we evaluated the possibility to use of natural substances for boar semen decontamination or for other purposes. Using cultivation methods, we proved that all examined boar semen samples were contaminated by microorganisms in different qualitative and quantitative representations. Pseudomonas aeruginosa, family Enterobacteriaceae species - Escherichia coli and Proteus mirabilis and also staphylococci, enterococci and streptococci were included among the most serious pathogens. For the determination of the antimicrobial activities of natural substances, we selected the microdilution method. Antimicrobial activities were verified in case of 19 natural substances, essential oils and EDTA on reference bacterial strains and selected bacterial and yeast strains isolated from boar semen. In the view of the results obtained, we had further tested thymol, carvacrol, eugenol, gallic acid, methyl gallate, ethyl gallate, propyl gallate, octyl gallate, usnic acid, knicin and their mutual combinations. For these compounds, we determined minimum inhibitory and minimum bactericidal concentrations, as well as interactions with their double combinations. We found thymol, carvacrol and knicin as the most potent inhibitors of microorganisms. Gram-positive bacteria were inhibited in low concentrations of usnic acid and octyl gallate. The antimicrobial effects of the combination of compounds were the most pronounced in the thymol mixture with EDTA, carvacrol with EDTA and thymol with carvacrol. The lowest spermiotoxicity was observed for carvacrol, thymol, eugenol, methyl gallate and ethyl gallate. We found no negative effect of EDTA for boar sperm cells. Our results show that thymol, carvacrol and their combinations, including combinations with EDTA, can be used for the boar semen decontamination. These compounds and their combinations are effective enough for the most microorganisms contaminating boar semen in concentrations in which boar sperm cells remain vital. The natural substances mentioned above (thymol, carvacrol, eugenol, gallic acid, methyl gallate, ethyl gallate, propyl gallate, octyl gallate, usnic acid and knicin) show the significant antimicrobial effects and may be used not only in the artificial insemination process, but also in the treatment of selected infectious diseases.Fakulta chemicko-technologick

Staphylococcus aureus from patients with cystic fibrosis - factors of pathogenicity

Diplomová práce je zaměřena na průkaz produkce některých faktorů patogenity kmenů Staphylococcus aureus izolovaných z dýchacích cest pacientů s cystickou fibrózou a z dýchacích cest kontrolní skupiny pacientů. U obou skupin byla také vyhodnocena citlivost k antibiotikům. Faktory patogenity byly vyšetřovány u 59 kmenů od pacientů s cystickou fibrózou a 60 kmenů od kontrolní skupiny. Citlivost k antibiotikům byla celkem vyšetřena u 59 kmenů od pacientů s cystickou fibrózou a u 55 kmenů od kontrolní skupiny. Vyšetřované faktory patogenity kmenů Staphylococcus aureus byly - produkce hemolyzinů, hyaluronidasy, volné koagulasy a biofilmu. Hemolyziny byly diagnostikovány na komerčně dostupných krevních agarech s ovčí krví a na v laboratoři připravených krevních agarech s propranými beraními a lidskými erytrocyty. Alfa-hemolyzin, beta-hemolyzin a delta hemolyzin byly prokázány u 78,0 %; 1,7 % a 74,6 % kmenů izolovaných od pacientů s cystickou fibrózou. Od kmenů kontrolní skupiny pacientů byly alfa-hemolyzin, beta-hemolyzin a delta hemolyzin prokázány v 78,3 %; 3,3 % a 80,0 %. Vyhodnocení neukázalo na zásadní rozdíl produkce hemolyzinů mezi kmeny obou skupin. Produkce volné koagulasy byla diagnostikována pomocí komerční diagnostické soupravy. Volná koagulasa kmenů od pacientů s cystickou fibrózou měla pozitivní reakci nejčastěji 2., 3., a 4. hodinu (66,1 %; 10,2 % a 10,2 %) a od kontrolní skupiny kmenů nejčastěji 2. a 3. hodinu (55,0 % a 31,7 %). Enzym hyaluronidasa byl prokázán dekapsulačním testem u 96,6 % kmenů od pacientů s cystickou fibrózou a u 100,0 % kmenů od kontrolní skupiny. Produkce biofilmu prokázaná u obou skupin kmenů Staphylococcus aureus byla přibliţně stejná, co se týče počtu biofilm pozitivních kmenů. Kmeny od pacientů s cystickou fibrózou byly biofilm pozitivní v 77,2 % a kmeny od kontrolní skupiny v 74,6 %. Kmeny od pacientů s cystickou fibrózou však byly v 31,6 % silně biofilm pozitivní, kdeţto kmeny od kontrolní skupiny byly silně biofilm pozitivní pouze v 15,3 %. Data citlivostí k antibiotikům byla získána z laboratorního informačního systému. Kmeny Staphylococcus aureus od pacientů s cystickou fibrózou (n = 41) v porovnání s kmeny od kontrolní skupiny (n = 55) vykazovali obecně vyšší rezistenci k vybraným antibiotikům, zejména k erytromycinu (48,8 %) a klindamycinu (41,5 %). Kmeny od kontrolní skupiny vykazovaly výrazně niţší rezistenci k erytromycinu a klindamycinu (23,6 % a 20,0 %). Výjimkou byla vyšší rezistence k ciprofloxacinu (30,9 %) u kmenů od kontrolní skupiny v porovnání s kmeny od pacientů s cystickou fibrózou (7,3 %). Z celkového počtu 59 kmenů Staphylococcus aureus od pacientů s cystickou fibrózou byly 3,4 % kmenů oxacilin rezistentních (MRSA), jednalo se pouze o dva kmeny. Z celkového počtu 55 kmenů Staphylococus aureus od kontrolní skupiny bylo MRSA kmenů 12,7 %.The thesis is focused on demonstration of some pathogenicity factors of Staphylococcus aureus strains isolated from airways of patients with cystic fibrosis and from airways of control group patients. There was also evaluated antibiotic sensitivity of both Staphylococcus aureus strains groups. Pathogenicity factors were examined in 59 strains from patients with cystic fibrosis and in 60 strains from control group. Antibiotic sensitivity was examined in total of 59 strains from patients with cystic fibrosis and in 55 strains from control group. Examined pathogenicity factors of Staphylococcus aureus strains were - hemolysins, hyaluronidase and free coagulase production and biofilm formation. Hemolysins were examined on commercially available agar plate with sheep blood and on agar with washed sheep and human erythrocytes prepared in laboratory. Alfa-hemolysin, beta-hemolysin and delta-hemolysin were shown in strains isolated from patients with cystic fibrosis in 78,0%; 1,7% and 74,6%, respectively. From control group patients were alfa-hemolysin, beta-hemolysin and delta-hemolysin shown in 78,3%; 3,3% and 80,0%, respectively. In this evaluation was not demonstrated basic difference between strains of both groups. Free coagulase production was determined with commercial diagnostic set. Free coagulase from patients with cystic fibrosis was the most frequently positive in the second, the third and the fourth hour (66,1%; 10,2% and 10,2%, respectively) and from control group strains was free coagulase positive the most frequently in the second and third hour (55,0% and 31,7%, respectively). There was demonstrated similar biofilm formation between both groups of strains Staphylococcus aureus with regard to biofilm positive strains. Strains from patients with cystic fibrosis were biofilm positive in 77,2% and control group strains in 74,6%. However, strains from patients with cystic fibrosis were strongly biofilm positive in 31,6%, whereas control group strains were strongly positive only in 15,3%. There were more resistant Staphylococcus aureus strains from patients with cystic fibrosis (n = 41) to chosen antibiotics, especially to erythromycin (48,8%) and clindamycin (41,5%) in comparison with strains from control group (n = 48). Control group strains were much less resistant to erythromycin and clindamycin (23,6% and 20,0%,respectively). The exception was higher resistance to ciprofloxacin (30,9%) of control group strains in comparison with Staphylococcus aureus strains from patients with cystic fibrosis. There were 3,4% oxacillin resistant Staphylococcus aureus strains (MRSA) isolated from the total number of 59 Staphylococcus aureus strains isolated from patients with cystic fibrosis. There were 12,7% MRSA from the total number of 55 strains isolated from control group.Katedra biologických a biochemických věd1. Prezentace výsledků diplomové práce 2. Diskuze k posudkům vedoucího a oponenta diplomové práce 3. Diplomant zodpověděl všechny dotazy a připomínky k diplomové práciDokončená práce s úspěšnou obhajobo

Methods for monitoring of antimicrobial effects of natural substances

Disertační práce byla zaměřena na zavedení vhodných metod pro stanovení antimikrobiálních účinků přírodních látek na mikroorganismy kontaminující vybraný živočišný biologický materiál. Jako modelový materiál jsme používali ejakuláty kanců. Testované látky jsme vybrali na základě informací uvedených v odborné literatuře a výsledků dosavadních experimentů pracovníků Katedry biologických a biochemických věd, Univerzity Pardubice a Farmaceutické fakulty Univerzity Karlovy v Hradci Králové. Nejprve jsme zavedli vhodné kultivační metody pro kvalitativní i kvantitativní průkaz mikroorganismů vyskytujících se v daném biologickém materiálu, konkrétně v ejakulátech kanců. Zavedli jsme a ověřili vhodnost metody pro stanovení antimikrobiální aktivity přírodních sloučenin včetně zjištění jejich účinných koncentrací. Rovněž jsme zavedli metodu pro stanovení antimikrobiálních účinků vybraných přírodních látek v jejich kombinaci. U látek s nejvyšší antimikrobiální aktivitou jsme zavedli metodu pro zjišťování jejich toxicity pro kančí pohlavní buňky. Na základě výsledků jsme vyhodnotili možnost použití přírodních látek k dekontaminaci ejakulátů kanců a případně pro další účely. Kultivačními metodami jsme prokázali, že všechny vyšetřené ejakuláty kanců byly kontaminovány mikroorganismy v různém kvalitativním a kvantitativním zastoupení. Mezi nejzávažnější patřily Pseudomonas aeruginosa, druhy z čeledi Enterobacteriaceae, zejména Escherichia coli a Proteus mirabilis, dále stafylokoky, enterokoky a streptokoky. Ke zjišťování antimikrobiálních účinků přírodních látek jsme používali mikrodiluční metodu. Antimikrobiální aktivitu jsme ověřovali u 19 přírodních látek, silic a EDTA referenčními kmeny mikroorganismů a vybranými druhy bakterií a kvasinek vykultivovaných z ejakulátů kanců. Vzhledem k získaným výsledkům jsme dále testovali tyto látky přírodního původu, konkrétně thymol, karvakrol, eugenol, kyselinu gallovou, methyl-gallát, ethyl-gallát, propyl-gallát, oktyl-gallát, kyselinu usnovou a knicin. U těchto sloučenin jsme zjišťovali minimální inhibiční a minimální baktericidní koncentrace a také vzájemné interakce jejich dvojkombinací. Růst mikroorganismů použitých v naší práci nejlépe inhibovaly sloučeniny thymol, karvakrol a knicin. Grampozitivní bakterie byly inhibovány nízkými koncentracemi kyseliny usnové a oktyl-gallátu. Antimikrobiální účinky kombinací sloučenin byly nejvýraznější u směsi thymolu s EDTA, karvakrolu s EDTA a thymolu s karvakrolem. Nejnižší spermiotoxicitu vykazovaly látky karvakrol, thymol, eugenol, methyl-gallát a ethyl-gallát. U EDTA jsme toxické účinky na spermie nezaznamenali. Naše výsledky dokumentují, že pro dekontaminaci kančích ejakulátů lze použít thymol, karvakrol a zejména pak jejich vzájemné kombinace, s EDTA. Tyto látky a jejich kombinace jsou dostatečně účinné na většinu mikroorganismů kontaminujících ejakuláty kanců v koncentracích, při kterých zůstává zachována vitalita kančích spermií. Uvedené přírodní látky (thymol, karvakrol, eugenol, kyselina gallová, methyl-gallát, ethyl-gallát, propyl-gallát, oktyl-gallát, kyselina usnová a knicin) vykazují signifikantní antimikrobiální účinky a jsou vhodné pro další výzkum zabývající se problematikou léčby vybraných infekčních onemocnění člověka i zvířat.The doctoral thesis was focused on the introduction and verification of convenient methods for the determination of antimicrobial activities of natural substances on microorganisms contaminating the selected animal biological material. Boar semen was used as model material. The tested substances were selected using the information provided in the scientific papers and the results of the experiments carried out by the staff of the Department of Biological and Biochemical Sciences, the University of Pardubice and the Faculty of Pharmacy of Charles University in Hradec Králové. We introduced cultivation methods for qualitative and quantitative determination of microorganisms contaminating boar semen. We verified methods for determining the antimicrobial activities of natural compounds, including the determination of their effective concentrations. We also introduced a method for determining the antimicrobial effects of selected natural substances in a combination. For substances with the highest antimicrobial activities, we introduced a method for detecting their toxicity for boar sperm cells. Based on the results, we evaluated the possibility to use of natural substances for boar semen decontamination or for other purposes. Using cultivation methods, we proved that all examined boar semen samples were contaminated by microorganisms in different qualitative and quantitative representations. Pseudomonas aeruginosa, family Enterobacteriaceae species - Escherichia coli and Proteus mirabilis and also staphylococci, enterococci and streptococci were included among the most serious pathogens. For the determination of the antimicrobial activities of natural substances, we selected the microdilution method. Antimicrobial activities were verified in case of 19 natural substances, essential oils and EDTA on reference bacterial strains and selected bacterial and yeast strains isolated from boar semen. In the view of the results obtained, we had further tested thymol, carvacrol, eugenol, gallic acid, methyl gallate, ethyl gallate, propyl gallate, octyl gallate, usnic acid, knicin and their mutual combinations. For these compounds, we determined minimum inhibitory and minimum bactericidal concentrations, as well as interactions with their double combinations. We found thymol, carvacrol and knicin as the most potent inhibitors of microorganisms. Gram-positive bacteria were inhibited in low concentrations of usnic acid and octyl gallate. The antimicrobial effects of the combination of compounds were the most pronounced in the thymol mixture with EDTA, carvacrol with EDTA and thymol with carvacrol. The lowest spermiotoxicity was observed for carvacrol, thymol, eugenol, methyl gallate and ethyl gallate. We found no negative effect of EDTA for boar sperm cells. Our results show that thymol, carvacrol and their combinations, including combinations with EDTA, can be used for the boar semen decontamination. These compounds and their combinations are effective enough for the most microorganisms contaminating boar semen in concentrations in which boar sperm cells remain vital. The natural substances mentioned above (thymol, carvacrol, eugenol, gallic acid, methyl gallate, ethyl gallate, propyl gallate, octyl gallate, usnic acid and knicin) show the significant antimicrobial effects and may be used not only in the artificial insemination process, but also in the treatment of selected infectious diseases.Fakulta chemicko-technologickáDokončená práce s úspěšnou obhajobo

Biofilm production by Staphylococcus aureus strains isolated from cystic fibrosin patients

Cystic fibrosis is a serious genetic disorder affecting respiratory, gastrointestinal and genital tracts. The most common causes of health status deterioration of patients with cystic fibrosis are still considered to be bacterial infections. Staphylococcus aureus is one of the most common pathogens isolated from the air passages of these patients. The purpose of our study was to determine the ability and intensity of the biofilm production by 59 of Staphylococcus aureus strains isolated from the air passages of patients with cystic fibrosis in the Cystic fibrosis center at the University Hospital Hradec Kralové. We also evaluated biofilm production and its intensity in 59 Staphylococcus aureus strains isolated from the air passages of control group patients. The control group was formed by patients with nosocomial pneumonia hospitalized in the University Hospital. For assessing the biofilm production, we used modified microtiter-plate test by Christensen. We divided the intensity of biofilm production into four categories according to the measured optical density — negative, weak, medium and strong. Out of total 59 Staphylococcus aureus strains isolated from the air passages of cystic fibrosis patients 45 (77.2 %) strains produced biofilm in various degrees: 21 (35.6 %) weakly, 6 (10.2 %) medium and 18 (30.5 %) strongly. Similar results were determined for strains isolated from control group: 22 (37.3 %) weak, 13 (22.0 %) medium and 9 (15.3 %) strong biofilm producing strains. We found no statistically significant difference in the biofilm formation between both groups of Staphylococcus aureus strains

Antimikrobiální efekt produktu OKCEL H-D připraveného na bázi oxidované celulózy

The antimicrobial effect of OKCEL® H-D, a topical, absorbable hemostatic textile prepared from oxidized cellulose, was tested. Testing by dilution and diffusion methods was conducted on a spectrum of 27 select microorganisms, including also antibiotic-resistant strains. OKCEL® H-D showed inhibitory effects on nearly all tested bacteria. In testing using the dilution suspension method, the majority of bacteria showed decrease in cell density by 7–8 orders of magnitude after just 6 h of exposure. For clinical isolates of antibiotic-resistant strains, a reduction occurred after 24 h of exposure. In testing the antimicrobial effects of OKCEL® H-D by the dilution method was least effective on spore-forming Bacillus subtilis, for which no antimicrobial effect was detected after 48 h, and on Mycobacterium smegmatis, for which the number of cells decreased by 4 orders of magnitude only after 24 h. By the diffusion method, inhibition zones were recorded for nearly all test microorganisms except for Staphylococcus aureus, M. smegmatis, and Listeria monocytogenes. No growth beneath the tested OKCEL® H-D material was recorded, however, even for the latter-named bacteria strains, which attests to its good inhibitory effect.Byl testován antimikrobiální efekt produktu OKCEL H-D, což je topické absorbovatelné hemostatikum, připravené na bázi oxidované celulózy. Testování diluční a difuzní metodou bylo provedeno na spektru 27 vybraných mikroorganismů, zahrnujících i kmeny rezistentní na antibiotika. OKCEL H-D měl inhibiční účinky téměř na všechny testovací bakterie. Při testování diluční suspenzní metodou došlo u většiny z nich ke snížení původní denzity buněk o 7-8 řádů už po šesti hodinách působení, u klinických izolátů kmenů rezistentních na antibiotika došlo ke snížení počtu až po 24 hodinách působení. Nejméně účinný byl OKCEL H-D na sporotvorný Bacillus subtilis – antimikrobiální efekt se neprojevil ani po 48 hodinách a na Mycobacterium smegmatis – ke snížení počtu buněk o 4 řády došlo až po 24 hodinách působení. Při testování antimikrobiálních účinků OKCELu H-D difuzní metodou byly zaznamenány inhibiční zóny téměř u všech testovacích mikroorganismů kromě: Staphylococcus aureus, Mycobacterium smegmatis a Listeria monocytogenes. Avšak ani u těchto kmenů bakterií nebyl zaznamenán růst pod testovaným materiálem OKCEL H-D, což svědčí o jeho dobrém inhibičním účinku

Calorific Value of Basic Fractions of Above-Ground Biomass for Scots Pine

In this work, the calorific value content in the dry matter of the Scots pine (Pinus sylvestris L.) trees was evaluated. This dry matter was obtained only from the above-ground fractions of its biomass. Our experimental material was taken from five Scots pine trees situated in Slovakia. Wood and bark samples were obtained from the discs which were cut off from three locations, namely from the stem, branches of tree crowns and needles. Then, calorific value capacity (J g−1) in the dry matter of each sample was determined. The impact of statistically significant factors on the calorific value capacity was determined by means of analysis of variance. The average values are, according to the fractions, approximately in the range of 20,000–22,200 J g−1. The smallest capacity of the calorific value, approximately 20,000 J g−1, has the dry matter from bark obtained from the middle and crown parts of the stem. Then, the dry matter from stem wood and branches follows with a value of approximately 20,700 J g−1. Then follows dry matter of the coarse bark occurring on the stem butt and twigs that are covered with needles with a value of about 21,900 J g−1; and finally pine needles with the highest values of about 22,200 J g−1. The calorific value variability is relatively low with coefficients of variations of 0.9–2.8%

Dual Infection of an Open Fracture Caused by Mycobacterium setense and Clostridium celerecrescens

Infections caused by Mycobacterium setense or Clostridium celerecrescens are extremely rare. In this report, for the first time a dual infection with these two pathogens is described. An 18-year-old female suffered multiple injuries, including an open comminuted fracture of the right humeral diaphysis after falling from a fifth-floor balcony in January 2019. Five months after the accident, a fistula appeared in the scar, reaching the bone tissue. M. setense and C. celerecrescens were cultured from sinus swabs and subsequently from perioperative samples. The patient was initially treated with a combination of intravenous antibiotics (ATBs): imipenem, amikacin, and ciprofloxacin. One month after the fracture fixation with a titanium nail, C. celerecrescens was again detected; therefore, metronidazole was added to the therapy. A triple combination of oral (PO) ATBs (trimethoprim–sulfamethoxazole, moxifloxacin, and metronidazole) followed, 8 weeks after the initial intravenous therapy. C. celerecrescens was cultured again two times, most recently in November 2019, when surgical debridement was supplemented by the topical administration of cancellous bone impregnated with vancomycin. Signs of bone healing were found at follow-ups and ATB treatment was finished in March 2020 after a total of 9 months of therapy. To this day, there have been no signs of reinfection. This case thus illustrates the need for a combination of systemic and individualized local therapy in the treatment of complicated cases of dual infections with rare pathogens

Energy Stored in Above-Ground Biomass Fractions and Model Trees of the Main Coniferous Woody Plants

The paper considers energy stored in above-ground biomass fractions and in model trees of the main coniferous woody plants (Picea abies (L.) H. Karst., Abies alba Mill., Pinus sylvestris (L.), Larix decidua Mill.), sampled in 22 forest stands selected in different parts of Slovakia. A total of 43 trees were felled, of which there were 12 spruces, 11 firs, 10 pines, and 10 larches. Gross and net calorific values were determined in samples of wood, bark, small-wood, twigs, and needles. Our results show that these values significantly depend on the tree species, biomass fractions, and sampling point on the tree. The energy stored in the model trees calculated on the basis of volume production taken from yield tables increases as follows: spruce < fir < pine < larch. Combustion of tree biomass releases an aliquot amount of a greenhouse gas—CO2, as well as an important plant nutrient, nitrogen—into the atmosphere. The obtained data must be taken into account in the case of the economic utilization of energy stored in the fractions of above-ground tree biomass and in whole trees. The achieved data can be used to assess forest ecosystems in terms of the flow of solar energy, its accumulation in the various components of tree biomass, and the risk of biomass combustion in relation to the release of greenhouse gases

Mycobacterioses Induced by Mycobacterium abscessus: Case Studies Indicating the Importance of Molecular Analysis for the Identification of Antibiotic Resistance

Mycobacterioses are less frequently occurring but serious diseases. In recent years, at a global level, the incidence of mycobacterioses induced by the rapidly growing species Mycobacterium abscessus (M. a.), which is considered to be the most resistant to antibiotics and most difficult to treat, has been on the rise. Correct identification to the level of the subspecies (M. a. abscessus, M. a. massiliense, and M. a. bolletii) and determination of its sensitivity to macrolides, which are the basis of combination therapy, are of principal importance for the management of the disease. We describe five cases of mycobacterioses caused by M. a., where the sequencing of select genes was performed to identify the individual subspecies and antibiotic resistance. The analysis of the rpoB gene showed two isolates each of M. a. abscessus and M. a. massiliense and one isolate of M. a. bolletii. The complete (full length) erm(41) gene responsible for the development of inducible resistance to macrolides was demonstrated in both M. a. abscessus and M. a. bolletii isolates. A partially deleted and non-functional erm(41) gene was demonstrated in M. a. massiliense isolates. The subsequent sequencing of the full length erm(41) gene products showed, however, the mutation (T28→C) in both isolates of M. a. abscessus, causing a loss of the function and preserved sensitivity to macrolides. The antibiotic sensitivity testing confirmed that both the isolates of M. a. abscessus and M. a. massiliense were sensitive to clarithromycin even after prolonged 14-day incubation. The inducible resistance to clarithromycin was maintained only in M. a. bolletii. Thus, the sequence analysis of the erm(41) gene can reliably identify the preservation of sensitivity to macrolides and serve as an important tool in the establishment of therapeutic regimens in cases of infections with M. abscessus