Antimicrobial use of reactive oxygen therapy: current insights

Mohammad Yousef Memar,1 Reza Ghotaslou,2 Mohammad Samiei,3 Khosro Adibkia4 1Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran; 2Department of Microbiology, School of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran; 3Faculity of Dentistry, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran; 4Research Center for Pharmaceutical Nanotechnology and Faculty of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran Abstract: Infections caused by drug-resistant pathogens are a global public health problem. The introduction of a new antimicrobial strategy is an unavoidable option for the management of drug-resistant pathogens. Induction of high levels of reactive oxygen species (ROS) by several procedures has been extensively studied for the treatment of infections. In this article, the general aspects of ROS production and the common procedures that exert their antimicrobial effects due to ROS formation are reviewed. ROS generation is the antimicrobial mechanism of nanoparticles, hyperbaric oxygen therapy, medical honey, and photodynamic therapy. In addition, it is an alternative bactericidal mechanism of clinically traditional antibiotics. The development of ROS delivery methods with a desirable selectivity for pathogens without side effects for the host tissue may be a promising approach for the treatment of infections, especially those caused by drug-resistant organisms. Keywords: antibiotic resistance, infections, reactive oxygen specie

Resistenz von bei Harnweginfektionen isolierten Enterobacteriaceae gegen Chinolone, Trimethoprim/Sulfamethoyxazol und Aminoglycoside in Azerbaijan, Iran

Aim: Antibiotic susceptibility patterns help to select appropriate empirical treatments of urinary tract infections (UTIs). This study aimed to investigate antibiotic resistance among Enterobacteriaceae isolated from UTIs in Azerbaijan, Iran.Methods: This study was carried out during 2016 in hospitals located in Tabriz, Urmia, and Khoy. Midstream urine specimens were cultured and identified by the standard methods. Susceptibility testing was carried out using the disk diffusion agar method for cefotaxime, ceftazidime, ceftriaxone, cefoxitin, imipenem, meropenem, ertapenem, cefepime, ampicillin, cefazolin, cefuroxime, aztreonam, nitrofurantoin, and fosfomycin and the agar dilution method for MIC determination of aminoglycosides, quinolones, sulfamethoxazole, and trimethoprim. Results: A total of 219 non-duplicated Enterobacteriaceae were isolated from UTIs. According to the agar dilution assay, the following resistance rates were determined: trimethoprim/sulfamethoxazole (co-trimoxazole) 69.8%, nalidixic acid 68.9%, ciprofloxacin 66.2%, levofloxacin 58.5%, tobramycin 47.9%, kanamycin 39.3%, gentamicin 27.8%, and amikacin 5.5%. High levels of resistance were observed to trimethoprim (78.5%), sulfamethoxazole (88.1%), ampicillin (86.3%), and cephazoline (79.4%). Conclusion: The most effective agents against Enterobacteriaceae were fosfomycin, carbapenems, and amikacin. Quinolones, trimethoprim and sulfamethoxazole are not appropriate for empirical therapy due to high levels of resistance. Amikacin is more effective among aminoglycosides and may be more effective, in complicated cases, when used in combination with fosfomycin and carbapenems.Zielsetzung: Antibiotika-Suszeptibilitätsmuster unterstützen die Auswahl von Antibiotika zur empirischen Behandlung von Harnweginfektionen (HWI). Daher sollte die Antibiotikaresistenz von bei Harnweginfektionen in Azerbaijan isolierten Enterobacteriaceae untersucht werden. Methode: Die Studie wurde in 2016 in Krankenhäusern in Tabriz, Urmia und Khoy durchgeführt. Mittelstrahlurin wurde mittels üblicher Technik kultiviert. Die Resistenztestung wurde für Cefotaxim, Ceftazidim, Ceftriaxon, Cefoxitin, Imipenem, Meropenem, Ertapenem, Cefepim, Ampicillin, Cefazolin, Cefuroxime, Aztreonam, Nitrofurantoin und Fosfomycin mit dem Plättchentest, für Aminoglycoside, Chinolone, Sulfamethoxazol und Trimethoprim im Agardiffusionstest mittels Bestimmung der MHK durchgeführt.Ergebnisse: Bei 219 verschiedenen Enterobacteriaceae spp. wurden folgende Resistenzraten ermittelt: Trimethoprim/Sulfamethoxazol (Cotrimoxazol) 69,8%, Nalidixinsäure 68,9%, Ciprofloxacin 66,2%, Levofloxacin 58,5%, Tobramycin 47,9%, Kanamycin 39,3%, Gentamicin 27,8% und Amikacin 5,5%. Hohe Resistenzraten wurden bei Sulfamethoxazol 88,1%, Ampicillin 86,3%, Cephazolin 79,4% und Trimethoprim 78,5% beobachtet.Schlussfolgerungen: Am wirksamsten erwiesen sich gegen Enterobacteriaceae spp. Fosfomycin, Carbapeneme und Amikacin. Chinolone, Trimethoprim and Sulfamethoxazol sind nicht geeignet zur empirischen Therapie. Unter den Aminoglycosiden ist Amikacin wirksamer und in Kombination mit Fosfomycin und Carbapenemen bei schweren Verlaufsformen möglicherweise noch wirksamer

Resistenz von bei Harnweginfektionen isolierten Enterobacteriaceae gegen Chinolone, Trimethoprim/Sulfamethoyxazol und Aminoglycoside in Azerbaijan, Iran

Aim: Antibiotic susceptibility patterns help to select appropriate empirical treatments of urinary tract infections (UTIs). This study aimed to investigate antibiotic resistance among Enterobacteriaceae isolated from UTIs in Azerbaijan, Iran.Methods: This study was carried out during 2016 in hospitals located in Tabriz, Urmia, and Khoy. Midstream urine specimens were cultured and identified by the standard methods. Susceptibility testing was carried out using the disk diffusion agar method for cefotaxime, ceftazidime, ceftriaxone, cefoxitin, imipenem, meropenem, ertapenem, cefepime, ampicillin, cefazolin, cefuroxime, aztreonam, nitrofurantoin, and fosfomycin and the agar dilution method for MIC determination of aminoglycosides, quinolones, sulfamethoxazole, and trimethoprim. Results: A total of 219 non-duplicated Enterobacteriaceae were isolated from UTIs. According to the agar dilution assay, the following resistance rates were determined: trimethoprim/sulfamethoxazole (co-trimoxazole) 69.8%, nalidixic acid 68.9%, ciprofloxacin 66.2%, levofloxacin 58.5%, tobramycin 47.9%, kanamycin 39.3%, gentamicin 27.8%, and amikacin 5.5%. High levels of resistance were observed to trimethoprim (78.5%), sulfamethoxazole (88.1%), ampicillin (86.3%), and cephazoline (79.4%). Conclusion: The most effective agents against Enterobacteriaceae were fosfomycin, carbapenems, and amikacin. Quinolones, trimethoprim and sulfamethoxazole are not appropriate for empirical therapy due to high levels of resistance. Amikacin is more effective among aminoglycosides and may be more effective, in complicated cases, when used in combination with fosfomycin and carbapenems.Zielsetzung: Antibiotika-Suszeptibilitätsmuster unterstützen die Auswahl von Antibiotika zur empirischen Behandlung von Harnweginfektionen (HWI). Daher sollte die Antibiotikaresistenz von bei Harnweginfektionen in Azerbaijan isolierten Enterobacteriaceae untersucht werden. Methode: Die Studie wurde in 2016 in Krankenhäusern in Tabriz, Urmia und Khoy durchgeführt. Mittelstrahlurin wurde mittels üblicher Technik kultiviert. Die Resistenztestung wurde für Cefotaxim, Ceftazidim, Ceftriaxon, Cefoxitin, Imipenem, Meropenem, Ertapenem, Cefepim, Ampicillin, Cefazolin, Cefuroxime, Aztreonam, Nitrofurantoin und Fosfomycin mit dem Plättchentest, für Aminoglycoside, Chinolone, Sulfamethoxazol und Trimethoprim im Agardiffusionstest mittels Bestimmung der MHK durchgeführt.Ergebnisse: Bei 219 verschiedenen Enterobacteriaceae spp. wurden folgende Resistenzraten ermittelt: Trimethoprim/Sulfamethoxazol (Cotrimoxazol) 69,8%, Nalidixinsäure 68,9%, Ciprofloxacin 66,2%, Levofloxacin 58,5%, Tobramycin 47,9%, Kanamycin 39,3%, Gentamicin 27,8% und Amikacin 5,5%. Hohe Resistenzraten wurden bei Sulfamethoxazol 88,1%, Ampicillin 86,3%, Cephazolin 79,4% und Trimethoprim 78,5% beobachtet.Schlussfolgerungen: Am wirksamsten erwiesen sich gegen Enterobacteriaceae spp. Fosfomycin, Carbapeneme und Amikacin. Chinolone, Trimethoprim and Sulfamethoxazol sind nicht geeignet zur empirischen Therapie. Unter den Aminoglycosiden ist Amikacin wirksamer und in Kombination mit Fosfomycin und Carbapenemen bei schweren Verlaufsformen möglicherweise noch wirksamer

Vergleich der In-vitro-Wirksamkeit von Meropenem-Generika verschiedener Hersteller gegen Klebsiella pneumonia-Isolate hospitalisierter Patienten

Purpose: Antimicrobial activities of meropenem products on Klebsiella pneumoniae isolates were determined. Methods: 212 non-duplicated Klebsiella pneumoniae isolates were examined for in vitro meropenem susceptibility test by using the following disks, which were made from Meronem (AstraZeneca, UK), Exipenem (Exir, Iran) and Meroxan (DAANA, Iran) powders. MIC50 and MIC90 for meropenem antibiotics were determined.Results: Meronem had good activities against most isolates of Klebsiella pneumoniae , and only a few strains had a rather high MIC. Exipenem and Meroxan showed a similar activity with Meronem. Conclusion: Regarding the comparison of two internal generic meropenem products with the external Meronem product have shown that they are equivalents in terms of microbiological activity, as measured using the disk diffusion and MIC. In developing countries, we suggested preparing disks with antibiotic powders that can be an equivalent function in microbiological activity with standard disks. In addition, since it demonstrated significant antimicrobial activity against the Klebsiella pneumoniae . For use of Exipenem and Meroxan in vivo , it would be better to perform additional testing (activity against different species, stability etc.).Zielsetzung: Bestimmung der antimikrobiellen Wirksamkeit verschiedener Meropenem-Generika gegen Klebsiella pneumoniae- Isolate.Methode: 212 nicht duplizierte Klebsiella pneumonia- Isolate wurden in vitro auf Empfindlichkeit gegen Meropenem in Form handelsüblicher Plättchen von Meronem (AstraZeneca, UK) und Exipenem (Exir, Iran) bzw. als Meroxan-Puder (DAANA, Iran) untersucht. Bestimmt wurden jeweils die MIC50 und die MIC90.Ergebnisse: Meronem war gegen die meisten Isolate von Klebsiella pneumoniae gut wirksam, nur einige Stämme hatten eine etwas höhere MIC. Exipenem und Meroxan erwiesen sich als vergleichbar wirksam wie Meronem.Schlussfolgerung: Der Vergleich zweier interner Meropenem-Generika mit dem externen Standard Meronem ergab, dass alle drei Produkte sowohl im Plättchendiffusionstest als auch bezüglich der MIC in ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit gleichwertig waren. Daher empfehlen wir für Entwicklungsländer, Plättchen mit antibiotischem Puder selbst herzustellen, da sie in ihrer antimikrobiellen Aktivität dem Standardplättchen gleichwertig sein können. Meropenem erwies sich als wirksam gegen die Klebsiella pneumonia -Isolate. Für den Einsatz von Exipenem und Meroxan in vivo sollten allerdings ergänzende Tests durchgeführt werden (Wirksamkeit gegen verschiedene Species, Stabilität usw.)

nim-Gen-unabhängige Metronidazolresistenz von Bacteroides fragilis in Surgical Site Infections

Background: Bacteroides fragilis is the most common anaerobic pathogen isolated from surgical site infections (SSIs). Metronidazole resistance is increasing and the mechanisms of resistance are not clear in some isolates. The aim of the present study was to investigate the metronidazole susceptibility prevalence, and detect nim genes in B. fragilis isolates from SSIs. Methods: This study included 100 surgery patients with signs and symptoms indicative of SSIs. Syringe aspiration of the infected site was used to collect specimens. All specimens were cultured on BBA (Brucella blood agar), KVLB (kanamycin-vancomycin laked blood), and BBE (Bacteroides bile esculin) agar. The MIC (minimum inhibitory concentration) of metronidazole was determined by the agar dilution method according to the Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI). Then the PCR method was used to determine the presence of the nim gene.Results: In the present study, 26 B. fragilis were isolated from 100 SSIs specimens. Eight isolates were metronidazole resistant; the metronidazole MIC was 32 µg/mL for 7 isolates and 64 µg/mL for one isolate. All isolates were nim gene negative. Conclusion: The emergence of metronidazole-resistant B. fragilis limits the application of this drug for treatment and prophylaxis of SSIs. Thus, rapid identification of metronidazole-resistant B. fragilis is essential to restrict inappropriate, superfluous administration. In spite of various metronidazole resistance mechanisms other than that depending on the nim gene, detection of nim by PCR is unsuitable for identifying resistant isolates. Therefore, phenotypic methods are better to screen for and identify metronidazole-resistant B. fragilis .Hintergrund: Bacteroides fragilis ist der häufigste bei Surgical Site Infections (SSI) isolierte Anaerobier. Da die Resistenz gegen Metronidazol im Anstieg begriffen ist und die Resistenzmechanismen bei einigen Isolaten unklar sind, sollten die Prävalenz Metronidazol-sensibler Erreger und das Vorkommen von nim -Genen bei B. fragilis -Isolaten von SSIs untersucht werden.Methode: Es wurden 100 Patienten mit diagnostizierter SSI untersucht. Die mikrobiologischen Proben wurden mittels Nadelaspiration aus dem Infektionsherd gewonnen. Die Kultivierung erfolgte auf Brucella-Blutagar, Kanamycin-Vancomycin-Laked Blutagar und Bacteroides-Galle-Esculin-Agar. Die minimale Hemmkonzentration (MHK) von Metronidazol wurde im Agarverdünnungstest gemäß Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI) bestimmt. Der Nachweis des nim -Gens erfolgte mittels PCR.Ergebnisse: In 26 Fällen wurde B. fragilis isoliert. Acht Isolate waren gegen Metronidazol resistent (MHK 32 µg/mL bei 7, 64 µg/mL bei einem Isolat). In keinem Isolat war das nim -Gen nachweisbar.Schlussfolgerung: Das Vorkommen Metronidazol-resistenter B. fragilis -Stämme kann den Erfolg der perioperativen Antibiotikaprophylaxe und ebenso der Therapie infrage stellen. Daher ist die rasche Identifikation Metronidazol-resistenter B. fragilis -Stämme wichtig, um eine ungeeignete Verabreichung zu verhindern. In Anbetracht verschiedener nim -Gen-unabhängiger Resistenzmechanismen ist der Nachweis des nim -Gens mittels PCR zur Identifikation resistenter Isolate ungeeignet. Stattdessen eignen sich phänotypische Methoden zum Screening Metronidazol-resistenter B. fragilis -Stämme

Bakterielle Ätiologie und Antibiotikaempfindlichkeit von Erregern von Infektionen des diabetischen Fußes

Aim: The aim of this study was to investigate anaerobic and aerobic bacteria profile and determination of antibiotic susceptibility pattern in aerobic bacteria.Method: Specimens were cultured using optimal aerobic and anaerobic microbiological techniques. Identification of bacterial isolates was performed by standard microbiological methods and antibiotic susceptibility testing was performed according to the guidelines of Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI).Result: 92 bacterial strains were isolated from 60 samples of diabetic foot ulcers. Predominant aerobic bacteria isolated from these infections were S. aureus (28%) followed by Enterobacteriaceae family (24%) including Escherichia coli (15%), Citrobacter spp. (4%), Enterobacter spp. (4%), and coagulase-negative Staphylococcus spp. (17%), Enterococcus spp. (15%), Pseudomonas aeruginosa (7%) and Acinetobacter spp. (4%). No Clostridium spp. were isolated and 4% Bacteroides fragilis obtained from anaerobic culture. All Gram-positive isolates were susceptible to linezolid while all Enterobacteriaceae showed sensitivity to imipenem.Conclusion: Most of DFIs specimens were poly microbial infection and predominant bacteria were S. aureus and B. fragilis . These wounds may require use of combined antimicrobial therapy for initial management.Zielsetzung: Es sollte die bakterielle Ätiologie (anaerobe und aerobe Flora) und Antibiotikaempfindlichkeit von Erregern beim diabetischen Fußsyndrom analysiert werden.Methode: Die Kultivierung erfolgte unter optimalen aeroben und anaeroben Bedingungen. Die Identifizierung der bakteriellen Isolate wurde mit mikrobiologischen Standardmethoden vorgenommen. Die Testung der Antibiotikaempfindlichkeit erfolgte gemäß den Richtlinien des Clinical und Laboratory Standards Instituts (CLSI).Ergebnisse: Von 60 Proben diabetischer Fußulcera wurden 92 Bakterienstämme isoliert. Dominierende Aerobier waren S. aureus (28%), gefolgt von Vertretern der Enterobacteriaceae (24%) einschließlich Escherichia coli (15%), Citrobacter spp. (4%), Enterobacter spp. (43%) und Coagulase-negativen Staphylococcus spp. (17%), Enterococcus spp. (15%), Pseudomonas aeroginosa (7%) und Acinetobacter spp. (4%). In den anaeroben Kulturen war in 4% der Ulcera Bacteroides fragilis nachweisbar, jedoch in keinem Fall Clostridium spp. Alle Gram-positiven Isolate waren gegen Linezolid empfindlich; alle Vertreter der Enterobacteriaceae waren gegenüber Imipenem empfindlich.Schlussfolgerung: Die meisten Infektionen bei den diabetischen Fußulcera waren durch eine Mischflora mit Dominanz von S. aureus und B. fragilis gekennzeichnet. Die Ulcera können daher in der Initialtherapie sinnvollerweise eine kombinierte antimikrobielle Therapie erfordern