In vitro antibacterial activity of the manuka essential oil from Leptospermum scoparium combined with Tris‐EDTA against Gram‐negative bacterial isolates from dogs with otitis externa. Issue 2 (15th November 2019)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Song, Soon‐Young; Hyun, Jae‐Eun; Kang, Jung-Hun; Hwang, Cheol‐Yong
• Is Part Of: Veterinary dermatology. Volume 31:Issue 2(2020)
• Page Start: 81
• Page End: e6
• Publication Date: 2019-11-15
• Subjects: Veterinary dermatology -- Periodicals; Pet medicine -- Periodicals; 636.08965
• DOI: 10.1111/vde.12807
• Languages: English
• ISSNs: 0959-4493

Abstract

Abstract : Background: The increasing prevalence of antimicrobial resistance among bacteria in dogs with otitis externa has led to a need for novel therapeutic agents. Hypothesis/Objective: To examine the antibacterial effects of manuka oil combined with ethylenediaminetetraacetic acid–tromethamine (Tris‐EDTA) against Gram‐negative bacteria isolates from dogs with otitis externa. Methods and materials: A total of 53 clinical isolates including Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ssp . pneumoniae and Proteus mirabilis . Antimicrobial susceptibility was determined using disk diffusion; the minimum inhibitory concentrations (MICs) and minimum bactericidal concentrations (MBCs) of manuka essential oil, with or without Tris‐EDTA, were investigated. Results: A total of 44 isolates were resistant to at least one antibiotic and 19 strains were multidrug‐resistant, with resistance to at least one agent in three or more antimicrobial classes. The MICs and MBCs of manuka oil alone were ≥1% (v/v) and ≥2% (v/v), respectively. There was no antimicrobial effect of Tris‐EDTA (1.125:0.3 mg/mL) without manuka oil. However, the combination of manuka oil with Tris‐EDTA significantly decreased the MICs (ranging from 0.06% to 0.5%, v/v; P < 0.001) and MBCs (ranging from 0.06% to 1%, v/v; P < 0.001). There also was no significant difference between multidrug‐resistant and nonresistant bacterial isolates in terms of the antimicrobial activity of manuka oil with Tris‐EDTA. Conclusions and clinical importance: The study findings suggest that manuka oil, especially when combined with Tris‐EDTA, may be a promising alternative therapeutic option for Gram‐negative otic pathogens. Clinical studies are needed to assess potential for in vivo ototoxic effects and efficacy. Abstract : Background – The increasing prevalence of antimicrobial resistance among bacteria in dogs with otitis externa has led to a need for novel therapeutic agents. Hypothesis/Objective – To examine the antibacterial effects of manuka oil combined with ethylenediaminetetraacetic acid–tromethamine (Tris‐EDTA) against Gram‐negative bacteria isolates from dogs with otitis externa. Conclusions and clinical importance – The study findings suggest that manuka oil, especially when combined with Tris‐EDTA, may be a promising alternative therapeutic option for Gram‐negative otic pathogens. Clinical studies are needed to assess this oil's potential for in vivo ototoxic effects and efficacy. Résumé: Contexte: L'augmentation de la prévalence des résistances antimicrobiennes parmi les bactéries chez les chiens avec otite externe a mené à un besoin de nouveaux agents thérapeutiques. Hypothèses/Objectifs: Examiner les effets antibactériens d'huile de manuka combiné avec le Tris‐EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid–tromethamine) contre les souches de bactéries Gram négatives de chiens avec otite externe. Matériel et méthodes: un total de 53 souches cliniques comprenant Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae et Proteus mirabilis . La sensibilité antimicrobienne a été déterminée avec un disque de diffusion; les concentrations animales inhibitrices (CMIs) et les concentrations bactéricides minimum (MBCs) d'huile de manuka, avec ou sans Tris‐EDTA, ont été étudiées. Résultats: Un total de 44 souches était résistant à au moins un antibiotique et 19 souches étaient multirésistantes avec une résistance à au moins un agent de trois ou plus d'une des classes antimicrobiennes. Les MICs et MBCs d'huile de manuka seule étaient respectivement ≥1% (v/v) et ≥2% (v/v). Il n'y avait pas d'effet antimicrobien de Tris‐EDTA (1.125:0.3 mg/mL) sans huile de manuka. Cependant, la combinaison d'huile de manuka et de Tris‐EDTA a diminué significativement les MICs (allant de 0.06% à 0.5%, v/v; P < 0.001) et MBCs (allant de 0.06% to 1%, v/v; P < 0.001). Il n'y avait pas non plus de différence significative entre les souches bactériennes multirésistantes et non résistantes en termes d'activité antimicrobienne d'huile de manuka avec Tris‐EDTA. Conclusions et importance clinique: Les données de l'étude suggèrent que l'huile de manuka, en particulier en combinaison avec le Tris‐EDTA, peut être une alternative prometteuse pour le traitement des pathogènes Gram‐négatifs des otites. Les études cliniques sont nécessaires pour déterminer l'efficacité et les effets ototoxiques in vivo . Resumen: Introducción: la creciente prevalencia de resistencia a los antimicrobianos entre las bacterias en perros con otitis externa ha llevado la búsqueda de nuevos agentes terapéuticos. Hipótesis/Objetivo: examinar los efectos antibacterianos del aceite de manuka combinado con ácido etilendiaminotetraacético‐trometamina (Tris‐EDTA) frente a aislados de bacterias Gram‐negativas de perros con otitis externa. Métodos y materiales: un total de 53 aislados de casos clínicos, incluidos Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae y Proteus mirabilis . La susceptibilidad a los antimicrobianos se determinó mediante la prueba de difusión en disco; se investigaron las concentraciones inhibitorias mínimas (MICs) y las concentraciones bactericidas mínimas (MBCs) del aceite esencial de manuka, con o sin Tris‐EDTA. Resultados: un total de 44 aislamientos fueron resistentes a al menos un antibiótico y 19 cepas fueron resistentes a múltiples fármacos, con resistencia a al menos un agente en tres o más clases de antimicrobianos. Las MICs y MBCs del aceite de manuka por sí solo fueron ≥1% (v/v) y ≥2% (v/v), respectivamente. No hubo efecto antimicrobiano de Tris‐EDTA (1, 125:0, 3 mg/mL) sin aceite de manuka. Sin embargo, la combinación de aceite de manuka con Tris‐EDTA disminuyó significativamente las MICs (en un rango de 0, 06% a 0, 5%, v/v; P <0, 001) y MBCs (en un rango de 0, 06% a 1%, v/v; P <0, 001). Tampoco hubo diferencias significativas entre los aislamientos bacterianos multirresistentes y no resistentes en términos de la actividad antimicrobiana del aceite de manuka con Tris‐EDTA. Conclusiones e importancia clínica: los resultados del estudio sugieren que el aceite de manuka, especialmente cuando se combina con Tris‐EDTA, puede ser una opción terapéutica alternativa prometedora para los patógenos óticos Gram‐negativos. Se necesitan estudios clínicos en casos de otitis para evaluar el potencial in vivo de dichos efectos y su toxicidad. Zusammenfassung: Hintergrund: Die zunehmende Prävalenz der antimikrobiellen Resistenz bei Hunden mit Otitis externa hat dazu geführt, dass neue therapeutische Wirkstoffe benötigt werden. Hypothese/Ziele: Eine Untersuchung der antibakteriellen Wirkung von Manukaöl in Kombination mit Ethylendiaminetetraacetic Säure‐Tromethamine (Tris‐EDTA) gegen Gram‐negative Bakterienisolate von Hunden mit Otitis externa. Methoden und Materialien: Insgesamt wurden 53 klinische Isolate mit Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae und Proteus mirabilis verwendet. Die antimikrobielle Empfindlichkeit wurde mittels Diskdiffusion bestimmt; die minimalen Hemmstoffkonzentrationen (MICs) und die minimalen Bakterienkonzentrationen (MBCs) von essentiellem Manukaöl, mit oder ohne Tris‐EDTA, wurden untersucht. Ergebnisse: Insgesamt waren 44 Isolate zu mindestens einem Antibiotikum resistent und 19 Stämme waren multiresistent, mit einer Resistenz zu mindestens einem Wirkstoff aus drei oder mehreren Antibiotika Klassen. Die MICs bzw die MBCs von Manukaöl alleine waren ≥ 1% (v/v) bzw. ≥ 2% (v/v). Es bestand keine antimikrobielle Wirkung von Tris‐EDTA (1, 125:0, 3 mg/mL) ohne Manukaöl. Die Kombination von Manukaöl mit Tris‐EDTA führte jedoch zu einer signifikanten Erniedrigung der MICs (Bereich von 0, 06% bis 0, 5%; v/v; P < 0, 001) und der MBCs (Bereich von 0, 06% bis 1%; v/v; P < 0, 001). Es bestand auch kein signifikanter Unterschied zwischen den multiresistenten und den nicht‐resistenten bakteriellen Isolaten in Bezug auf die antimikrobielle Aktivität des Manukaöls mit Tris‐EDTA. Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung: Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass Manukaöl, vor allem wenn es mit Tris‐EDTA kombiniert wird, eine vielversprechende alternative Behandlungsoption für Gram‐negative Pathogene der Ohren darstellt. Es sind noch klinische Studien nötig, um potentielle ototoxische Wirkungen und die Wirksamkeit in vivo zu erfassen. 要約: 背景: 外耳炎を呈した犬の細菌に対する抗菌薬耐性の増加は、新しい治療薬の必要性をもたらしている。 仮説/目的: 本研究の目的は、外耳炎を呈した犬から分離したグラム陰性菌に対するエチレンジアミン四酢酸‐トロメタミン(Tris‐EDTA)と併用したマヌカ油の抗菌効果を調査することであった。 材料と方法–緑膿菌、大腸菌、 Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae および Proteus mirabilis を含む合計53株の臨床分離株。抗菌薬感受性試験は、ディスク拡散法により決定した。 Tris‐EDTAの有無にかかわらず、マヌカ精油の最小発育阻止濃度(MIC)および最小殺菌濃度(MBC)を調査した。 結果: 合計44株の分離株が少なくとも1つの抗生物質に耐性、19株が多剤耐性(3つ以上の抗菌薬クラスの少なくとも1つに耐性)であった。マヌカ油単独のMICおよびMBCは、それぞれ≥1%(v / v)および≥2%(v / v)であった。マヌカ油を含まないTris‐EDTA(1.125:0.3 mg / mL)の抗菌効果はなかった。ただし、マヌカ油およびTris‐EDTAの併用により、MIC(範囲: 0.06%‐0.5%、v / v; P <0.001)およびMBC(範囲: 0.06%‐1%、v / v; P <0.001 )と有意に減少した。また、Tris‐EDTAを併用したマヌカ油の抗菌活性に関して、多剤耐性菌および非耐性菌の間に大きな違いはなかった。 結論と臨床的重要性: 本研究結果は、マヌカ油が、特にTris‐EDTAと併用した場合、耳道内グラム陰性病原体に対する有望な代替治療選択肢である可能性を示唆している。生体内耳毒性の影響および有効性の可能性を評価するには、臨床研究が必要である。 摘要: 背景: 犬外耳炎中细菌耐药性增加, 导致了对新型治疗药物的需求。 假设/目的: 研究麦卢卡油与乙二胺四乙酸‐三甲胺(Tris‐EDTA)联用对犬外耳炎中革兰氏阴性菌的抗菌作用。 方法和材料: 共有53种临床分离株, 包括铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、肺炎支原体和变形杆菌。采用纸片扩散法进行药敏测试;研究有或无Tris‐EDTA添加的麦卢卡精油的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。 结果: 共有44株分离株对至少一种抗生素具有耐药性, 且有19株具有多重耐药性, 对三种或更多类型抗生素中的至少一种药物具有耐药性。单独使用麦卢卡油的MIC和MBC分别≥1%(v / v)和≥2%(v / v)。无麦卢卡油的Tris‐EDTA(1.125:0.3 mg / mL)无抗菌作用。然而, 当麦卢卡油与Tris‐EDTA联用时, 显著降低了MIC(从0.06%到0.5%, v / v; P <0.001)和MBC(从0.06%到1%, v / v; P <0.001 )。就麦卢卡油与Tris‐EDTA的抗微生物活性而言, 多重耐药菌和非耐药菌之间无显著差异。 结论和临床价值: 研究结果表明, 麦卢卡油, 特别是与Tris‐EDTA联用时, 有希望成为耳源性革兰氏阴性菌的替代治疗选择。需要临床研究来进一步评估体内耳毒性和疗效。 Resumo: Contexto: A crescente prevalência de resistência antimicrobiana em bactérias de cães com otite externa levou à necessidade de novos agentes terapêuticos. Hipótese / Objetivo: Examinar os efeitos antibacterianos do óleo de manuka combinado com ácido etilenodiaminotetracético‐trometamina (Tris‐EDTA) contra bactérias Gram‐negativas isoladas de cães com otite externa. Métodos e materiais: Um total de 53 isolados clínicos, incluindo Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae e Proteus mirabilis . A susceptibilidade antimicrobiana foi determinada utilizando difusão em disco; foram investigadas as concentrações inibitórias mínimas (MICs) e as concentrações bactericidas mínimas (MBCs) do óleo essencial de manuka, com ou sem Tris‐EDTA. Resultados: Um total de 44 isolados foram resistentes a pelo menos um antibiótico e 19 cepas foram multirresistentes com resistência a pelo menos um agente em três ou mais classes de antimicrobianos. As MICs e MBCs do óleo de manuka isolados foram ≥1% (v/v) e ≥2% (v/v), respectivamente. Não houve efeito antimicrobiano de Tris‐EDTA (1, 125: 0, 3 mg / mL) sem óleo de manuka. No entanto, a combinação de óleo de manuka com Tris‐EDTA diminuiu significativamente as MICs (variando de 0, 06% a 0, 5%, v/v; P <0, 001) e as MBCs (variando de 0, 06% a 1%, v/v; P <0, 001). Também não houve diferença significativa entre isolados bacterianos multirresistentes e não resistentes em termos da atividade antimicrobiana do óleo de manuka com Tris‐EDTA. Conclusões e importância clínica: Os resultados do estudo sugerem que o óleo de manuka, especialmente quando combinado com Tris‐EDTA, pode ser uma opção terapêutica promissora para patógenos otológicos Gram‐negativos. Estudos clínicos são necessários para avaliar o potencial de efeitos ototóxicos e eficácia in vivo .