The joint in vitro action of polymyxin B and miconazole against pathogens associated with canine otitis externa from three European countries

Authors


  • Sources of Funding: This study was funded by Janssen Animal Health, Beerse, Belgium, which was acquired by Elanco in July 2011.
  • Conflict of Interest: Michael Cieslicki is a full-time employee of Elanco. Michael Voget is head of ECON GmbH, a Contract Research Organization mainly involved in regulatory affairs for the pharmaceutical industry. Silvia Pietschmann and Michael Meyer have stated that they have no conflicts of interest.

Correspondence: Silvia Pietschmann, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Institut für Radiologie, Campus Charité Mitte, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany. E-mail: sylvia.pietschmann@charite.de

Abstract

Background

Canine otitis externa, an inflammation of the external ear canal, can be maintained and worsened by bacterial or fungal infections. For topical treatment, combinations of anti-inflammatory and antimicrobial ingredients are mainly used.

Hypothesis/Objectives

This study was conducted to elucidate the in vitro activity of polymyxin B and miconazole against clinical bacterial isolates from three European countries, to investigate possible differences in sensitivity and to assess drug interactions.

Animals

Seventeen strains of Escherichia coli, 24 strains of Pseudomonas aeruginosa, 24 strains of Proteus mirabilis and 25 strains of Staphylococcus pseudintermedius from dogs with diagnosed otitis externa had been isolated in Germany, France and Italy.

Methods

Drug activities were evaluated by minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration. The potentiation of polymyxin B plus miconazole was calculated using the fractional inhibitory concentration index (FICI). An FICI ≤0.5 defined synergy. Furthermore, geographical variations in the FICI and MIC were assessed by statistical analysis.

Results

Bacterial susceptibilities were comparable in different European countries, because there were no significant MIC and FICI variations (P > 0.05). As a single agent, polymyxin B had bactericidal activity against most E. coli and P. aeruginosa strains and, in higher concentrations, against S. pseudintermedius strains. Miconazole was bactericidal against all Staphylococcus strains. Synergy was demonstrated against strains of E. coli and P. aeruginosa (FICI = 0.25 and 0.50, respectively), whereas overall there was no interaction against S. pseudintermedius strains (FICI = 1.25). Proteus mirabilis strains were not inhibited by each of the drugs individually or by their combination.

Conclusions and clinical importance

In vitro synergy of polymyxin B and miconazole against E. coli and P. aeruginosa isolates indicates a rationale for applying both agents in combination to treat otitis externa when infected with these types of bacteria.

Résumé

Contexte

L'otite externe canine, une inflammation du conduit auriculaire externe, peut être entretenue et aggravée par les infections bactériennes ou fongiques. Pour le traitement topique, les associations d'anti-inflammatoires et d'antimicrobiens sont principalement utilisées.

Hypothèses/Objectifs

Cette étude a été menée pour déterminer l'activité in vitro de la polymyxine B et du miconazole contre les souches bactériennes cliniques isolées dans trois pays européens, d'étudier les différences possibles de sensibilité et de déterminer les interactions médicamenteuses.

Sujets

Dix-sept souches d'Escherichia coli, 24 souches de Pseudomonas aeruginosa, 24 souches de Proteus mirabilis et 25 souches de Staphylococcus pseudintermedius ont été isolées de chiens atteints d'otite externe en Allemagne, France et Italie.

Résultats

L'activité des molécules a été évaluée par la concentration minimale inhibitrice (CMI) et la concentration minimale bactéricide. La potentialisation de la polymyxine B et du miconazole a été calculée par l'indice de concentration inhibitrice fractionnaire (FICI). Un FICI ≤ 0.5 définissait la synergie. En outre, les variations géographiques dans le FICI et la CMI étaient évaluées par analyses statistiques.

Résultats

Les sensibilités bactériennes étaient comparables dans les différents pays européens parce qu'aucune différence significative n'a été mise en évidence entre les variations de CMI et de FICI (P > 0.05). La polymyxine B en tant que seul agent avait une activité bactéricide contre la plupart des souches de E. coli et P. aeruginosa, et, à plus forte concentration, contre les souches de S. pseudintermedius. Le miconazole était bactéricide contre toutes les souches de S. pseudintermedius. Une synergie a été mise en évidence contre les souches de E. coli et P. aeruginosa (FICI = 0.25 et 0.50, respectivement), alors qu'aucune interaction n'a été mise en évidence contre les souches de Spseudintermedius (FICI = 1.25). Les souches de Proteus mirabilis n'ont été inhibées par aucune des molécules, individuellement ou en association.

Conclusions et importance clinique

La synergie in vitro de la polymyxine B et du miconazole contre les souches d'E. coli et de P. aeruginosa justifie l'application de la combinaison des deux agents dans le traitement de l'otite externe lors d'infection par ces bactéries.

Resumen

Introducción

la otitis externa canina, inflamación del canal auditivo externo, puede perpetuarse y empeorar debido a la presencia de infecciones bacterianas o fúngicas. Para el tratamiento tópico se utilizan fundamentalmente combinaciones de ingredientes antiinflamatorios y antimicrobianos.

Hipótesis/objetivos

este estudio se condujo para elucidar la actividad in vitro de polimixina B y miconazol frente a aislados clínicos bacterianos de tres países europeos, investigar posibles diferencias en sensibilidad y analizar interacciones de fármacos.

Animales

diecisiete cepas de Escherichia coli, 24 cepas de Pseudomonas aeruginosa, 24 cepas de Proteus mirabilis y 25 cepas de Staphylococcus pseudintermedius de perros diagnosticados con otitis externa asilados de Alemania, Francia e Italia.

Métodos

se evaluó la actividad de los fármacos mediante la concentración inhibitoria minima (MIC) y la concentración bactericida minima. La potenciación de polimixina B y miconazol se calculó usando el índice de concentración fraccional inhibitoria (FICI). Un FICI≤ 0,5 definía sinergismo. Además se analizaron estadísticamente las variaciones en la FICI y MIC dependiendo de la región de origen.

Resultados

la susceptibilidad bacteriana fue comparable en los diferentes países europeos ya que no hubo diferencias significativas en MIC y FICI (P > 0,05). Como agente único la polimixina B tuvo actividad antimicrobiana frente a la mayoría de cepas de E. coli y P. aeruginosa, y a mayores concentraciones frente a cepas de S. pseudintermedius. El miconazol fue bactericida frente a todas las cepas de Staphylococcus. Se observó sinergismo frente a cepas de E. coli y P. aeruginosa (FICI = 0.25 y 0,50, respectivamente), mientras en general no hubo sinergismo frente a las cepas de S. pseudintermedius (FICI = 1.25). Cepas de Proteus mirabilis no fueron inhibidas por los fármacos individualmente ni en combinación.

Conclusiones e importancia clínica

el sinergismo in vitro de la polimixina B y el miconazol frente a aislados de E. coli y P. aeruginosa indica un motivo para utilizar ambos agentes en combinación para tratar casos de otitis externa producidos por infecciones con estas bacterias.

Zusammenfassung

Hintergrund

Die canine Otitis externa, eine Entzündung des äußeren Ohrkanals, kann durch eine bakterielle Infektion oder durch eine Infektion mit Hefepilzen aufrechterhalten bzw. verschlimmert werden. Zur topischen Behandlung werden hauptsächlich Kombinationen aus entzündungshemmenden und antimikrobiellen Wirkstoffen verwendet.

Hypothese/Ziele

Diese Studie wurde durchgeführt, um die in vitro Aktivität von Polymyxin B und Mikonazol gegenüber klinischen Bakterienisolaten aus drei europäischen Ländern zu beleuchten und um mögliche Unterschiede in der Sensibilität zu untersuchen und um Interaktionen von Medikamenten zu beurteilen.

Tiere

Siebzehn Stämme von Escherichia coli, 24 Stämme von Pseudomonas aeruginosa, 24 Stämme von Proteus mirabilis und 25 Stämme von Staphylokokkus pseudintermedius von Hunden mit einer diagnostizierten Otitis externa waren in Deutschland, Frankreich und Italien isoliert worden.

Methoden

Die Wirkstoffaktivitäten wurden mittels minimaler inhibitorischer Konzentration (MIC) und minimaler bakterizider Konzentration evaluiert. Die Potenzierung von Polymyxin B plus Mikonazol wurde mittels „Fractional Inhibitory Concentration Index” (FICI) kalkuliert. Ein FICI ≤ 0,5 definierte eine Synergie. Weiters wurden geographische Variationen des FICI und der MIC mittels statistischer Analyse beurteilt.

Ergebnisse

Die bakteriellen Empfindlichkeiten waren in den verschiedenen europäischen Ländern vergleichbar, da keine signifikanten Unterschiede bei MIC und FICI bestanden (P > 0,05). Als alleiniger Wirkstoff zeigte Polymyxin B eine bakterizide Wirkung gegenüber den meisten E. coli und P. aeruginosa Stämmen und, in höheren Konzentrationen, gegenüber S. pseudintermedius Stämmen. Eine Synergie wurde gegen E. coli und P. aeruginosa Stämme (FICI = 0.25 bzw. 0,50) demonstriert, während insgesamt keine Interaktion gegen S. pseudintermedius Stämme (FICI = 1.25) bestand. Proteus mirabilis Stämme wurden von keinem dieser Wirkstoffe, weder individuell noch in Kombination, inhibiert.

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung

Eine in vitro Synergie von Polymyxin B und Mikonazol gegenüber E. coli und P. aeruginosa Isolaten bekräftigt die Argumentation dafür, beide Wirkstoffe in Kombination zu verwenden, um eine Otitis externa, bei der diese Bakterien vorkommen, zu behandeln.

Abstract

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