Scholarly article on topic 'Avaliação in vitro das propriedades antimicrobianas de vasopressores'

Avaliação in vitro das propriedades antimicrobianas de vasopressores Academic research paper on "Educational sciences"

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Academic journal
Brazilian Journal of Anesthesiology
OECD Field of science
Keywords
{"Atividade antimicrobiana" / Vasopressores / "Contaminação de medicamentos"}

Abstract of research paper on Educational sciences, author of scientific article — Habib Bostan, Yakup Tomak, Sengul Alpay Karaoglu, Basar Erdivanli, Volkan Hanci

Resumo Justificativa e objetivo os medicamentos administrados como perfusão intravenosa podem ser contaminados durante as várias etapas de produção ou preparação. No entanto, estudos sobre os efeitos antibacterianos de vasopressores são muito raros. Este estudo investiga a atividade antimicrobiana in vitro das formas de vasopressores usados clinicamente. Materiais e métodos atividades antimicrobianas in vitro de substâncias vasopressoras de diferentes concentrações foram investigadas com o uso da técnica de microdiluição. Os microrganismos empregados no teste foram: Escherichia coli ATCC 25922, Yersinia pseudotuberculosis ATCC 911, Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, Listeria monocytogenes ATCC 43251, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus 702 Roma, Mycobacterium smegmatis ATCC607, Candida albicans ATCC 60193 e Saccharomyces cerevisiae RSKK 251. Os ensaios antibacterianos foram feitos em caldo de cultura Mueller‐Hinton (pH 7,3) e os ensaios antifúngicos em solução tampão de base nitrogenada para levedura (pH 7,0). Resultados duas preparações diferentes de dopamina mostraram atividade antimicrobiana. Nenhuma outra substância do estudo mostrou qualquer atividade antimicrobiana. Conclusões em nossa opinião, os efeitos antibacterianos da dopamina podem ser vantajosos para inibir a propagação de contaminação bacteriana durante a preparação das soluções para perfusão. Contudo, salientamos a importância do seguimento rigoroso das diretrizes de esterilização dos equipamentos e de assepsia durante todos os procedimentos feitos em unidades de terapia intensiva.

Academic research paper on topic "Avaliação in vitro das propriedades antimicrobianas de vasopressores"

Rev Bras Anestesiol. 2014;64(2):84-88

REVISTA BRASILEIRA DE ANESTESIOLOGIA

REVISTA BRASILEIRA DE ANESTESIOLOGIA

Official Publication of the Brazilian Society of Anesthesiology www.sba.com.br

ARTIGO CIENTIFICO

Avaliacäo in vitro das propriedades antimicrobianas de vasopressores

Habib Bostana, Yakup Tomakb, Sengul Alpay Karaogluc, Basar Erdivanlid e Volkan Hancie*

a The Council of Forensic Medicine, Ministry of Justice, Istanbul, Turkey

b Departmento de Anestesiologia e Reanimacäo, Medical Faculty of Sakarya University, Sakarya, Turkey

c Department de Biologia, Faculty of Arts and Sciences of Rize University, Rize, Turkey

Departmento de Anestesiologia e Reanimacao, Medical Faculty of Rize University, Rize, Turkey

Departmento de Anestesiologia e Reanimacao, Medical Faculty, Canakkale Onsekiz Mart University, Canakkale, Turkey

Recebido em 5 de abril de 2012; aceito em 28 de fevereiro de 2013 Disponível na Internet em 15 de marco de 2014

PALAVRAS-CHAVE

Atividade antimicrobiana; Vasopressores; Contaminacäo de medicamentos

Resumo

Justificativa e objetivo: os medicamentos administrados como perfusao intravenosa podem ser contaminados durante as várias etapas de producao ou preparacao. No entanto, estudos sobre os efeitos antibacterianos de vasopressores sao muito raros. Este estudo investiga a atividade antimicrobiana in vitro das formas de vasopressores usados clinicamente. Materiais e métodos: atividades antimicrobianas in vitro de substancias vasopressoras de diferentes concentrares foram investigadas com o uso da técnica de microdiluicao. Os micror-ganismos empregados no teste foram: Escherichia coli ATCC 25922, Yersinia pseudotuberculosis ATCC 911, Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, Listeria monocytogenes ATCC 43251, Entero-coccus faecalis ATCC 29212, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus 702 Roma, Mycobacterium smegmatis ATCC607, Candida albicans ATCC 60193 e Saccharomyces cerevisiae RSKK 251. Os ensaios antibacterianos foram feitos em caldo de cultura Mueller-Hinton (pH 7,3) e os ensaios antifúngicos em solucao tampao de base nitrogenada para levedura (pH 7,0). Resultados: duas preparacöes diferentes de dopamina mostraram atividade antimicrobiana. Nenhuma outra substancia do estudo mostrou qualquer atividade antimicrobiana. Conclusöes: em nossa opiniao, os efeitos antibacterianos da dopamina podem ser vantajo-sos para inibir a propagacao de contaminacao bacteriana durante a preparacao das solucöes para perfusäo. Contudo, salientamos a importancia do seguimento rigoroso das diretrizes de esterilizacao dos equipamentos e de assepsia durante todos os procedimentos feitos em unidades de terapia intensiva.

© 2013 Sociedade Brasileira de Anestesiologia. Publicado por Elsevier Editora Ltda. Todos os direitos reservados.

* Autor para correspondencia. E-mail: vhanci@gmail.com (V. Hanci).

0034-7094/$ - see front matter © 2013 Sociedade Brasileira de Anestesiologia. Publicado por Elsevier Editora Ltda. Todos os direitos reservados. http://dx.doi.org/10.1016/j.bjan.2013.02.001

Introdujo

O choque séptico é a principal causa de morte em unidades de terapia intensiva. Os estados de choque sao caracterizados principalmente por insuficiencia circulatoria aguda que leva ä hipoperfusao, com potencial para resultar em insuficiencia de múltiplos órgaos. A hipotensao pode ser a consequencia de tres importantes distúrbios hemodina-micos: hipovolemia, insuficiencia vascular e insuficiencia cardíaca.1 Quando a administracao adequada de líquidos nao consegue restaurar a perfusao tecidual e a pressao arterial, os vasopressores sao geralmente necessários para aumentar a pressao sistemica, o débito cardíaco e o suplemento de oxigenio.2

Estudos in vitro de moléculas de catecolaminas demons-traram proliferacao de bactérias.3-"5 Uma parte das catecolaminas, que sao usadas como vasopressores, é produzida de forma endógena no corpo. No entanto, as catecolaminas usadas como vasopressores sao produzidas sinteticamente e perfundidas para tratamento da insuficiencia cardiovascular decorrente de choque séptico. Dopamina, dobutamina, adrenalina e noradrenalina sao as substancias vasopressoras mais comumente usadas, preparadas sinteticamente com produtos químicos complementares com atividade antioxidante e antimicrobiana. Metabissulfito de sódio, N-acetilcisteína e edetato dissódico sao os antioxidantes e antimicrobianos usados com mais frequencia para esse propósito em medicamentos comumente encontrados em mercados farmacológicos (tabela 1).

Considerando vários estudos que relatam os efeitos das moléculas de catecolaminas sobre a proliferaccao de bactérias, investigamos o efeito in vitro de produtos comercialmente preparados com catecolaminas sobre a proliferacao de vários fungos e cepas de bactérias comu-mente encontrados em choque séptico.

Materiais e métodos

Os microrganismos usados nos testes foram obtidos do Instituto Refik Saydam Hifzissihha (Ancara, Turquia) e foram os seguintes: Escherichia coli ATCC 25922, Yersinia pseudotuberculosis ATCC 911, Pseudomonas auroginosa ATCC 10145, Listeria monocytogenes ATCC 43251, Enterococcus faeca-lis ATCC 29212, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus 709 ROMA, Mycobacterium smegmatis ATCC607, Candida albicans ATCC 60193 e Saccharomyces cerevisiae ATCC 60193.

Os efeitos antimicrobianos dos fármacos foram testados quantitativamente em meios de ágar apropriados com o uso do método de diluiccao dupla e os valores em ^g/mL da concentracao inibitória mínima (CIM) foram determinados.6,7 Os ensaios antibacterianos foram feitos em caldo de cultura Mueller-Hinton (MH) (Difco, Detroit, MI) a um pH de 7,3 e ensaios antifúngicos em solucao tampao de base nitrogenada para levedura (BNL) (Difco, Detroit, MI) a um pH de 7,0. Cada fármaco testado foi preparado em volumes de 0,1 mL de MH estéril em BNL, em concentrares que variaram de 5 ^g/mL a 5mg/mL para microdiluicao. Uma gota (0,02 mL) de suspensao do microorganismo (aproximadamente 106 microrganismos por mL) foi adicionada äs diluicoes de extrato/ágar. Após a incubacao a

Tabela 1 Medicamentos e ingredientes do estudo

Catecolaminas Ingredientes

Epinefrina Em ampola de 1 mL: - Epinefrina 0,5 mg - Cloreto de sódio 8,5 mg - Metabissulfito 0,5 mg - Água para injecao

Norepinefrina Em ampola de 4 mL: - Bitartarato de norepinefrina 8mg (equivalente a 4mg de norepinefrina base) - Metabissulfito de sódio 4 mg - Cloreto de sódio 34,35 mg - Água para injecao

Dobutamina Em ampola de 20 mL: - Cloridrato de dopamina 280 mg (equivalente a 250 mg de dobutamina base) - Metabissulfito de sódio 4,8 mg - Água para injecao

Dopamina Em ampola de 5 mL: - Cloreto de dopamina 200 mg - N-acetilcisteína 2 mg - Edetato dissódico 2 mg - Água para injecao

Dopamina Em ampola de 5 mL: - Cloridrato de dopamina 200 mg - Metabissulfito de sódio 50 mg

35 °C durante 18-72 horas, os meios foram examinados para proliferacao. A CIM é definida como a menor concentracao do fármaco que nao apresenta proliferacao de microrganismos. As diluicoes sem proliferacao visível foram usadas para determinar a concentracao bactericida mínima (CBM), espalhando-se 100 ^L da amostra na superficie das placas de ágar secas (MH e BNL) com bastoes de vidro estéreis e, em seguida, incubadas a 35 °C durante 18 horas. A CBM de cada extrato é definida como a menor concentraccao que nao apresenta proliferaccao de microrganismos em placa de ágar. Fluconazol, ampicilina e estreptomicina foram usados como medicamentos-padrao antifúngicos e antibacterianos, respectivamente.

A tabela 1 apresenta os ingredientes dos medicamentos do estudo amplamente usados como vasopressores na área médica.

Resultados

Nenhum dos medicamentos do estudo que continham noradrenalina, adrenalina e dobutamina apresentou qualquer atividade antimicrobiana (tabela 2). Porém, os medicamentos do estudo que continham dopamina mos-traram atividade antimicrobiana (tabela 2), um dos quais nao apresentou qualquer atividade contra microrganismos semelhantes a fungos. As solucoes contendo dopamina (125-1.000 ^g/mL), N-acetilcisteína e edetato dissódico

Tabela 2 Atividade antimicrobiana dos compostos expressos como valor da CIM em volume de 100 mL

Medicamentos do estudo

Ingredientes

Concentracçâo (lg/mL)

Valores CIM (100 mL)

Norepinefrina 4 mg/4 mL Ampola

Adrenalina 0,5mg/1 mL Ampola

Dobutamina 250 mg/20 mL Ampola

Norepinefrina 1.000

Metabissulfito de sodio 1.000

Cloreto de sodio 34.350

Epinefrina 500

Metabissulfito de sodio 500

Cloreto de sodio 8.500

Dobutamina 12.500

Metabissulfito de sodio 240

Dopamina 200 mg/5 mL Ampola Dopamina 40.000 125 125 250 250 125 125 1000 250 - -

N-acetilcisteína 400 1,25 1,25 2,50 2,50 1,25 1,25 10 2,50 - -

Edetato dissódico 400 1,25 1,25 2,50 2,50 1,25 1,25 10 2,50 - -

Dopamina Dopamina 40.000 500 500 500 250 250 500 250 250 500 125

200 mg/5 mL Ampola

Metabissulfito de sódio 10.000 125 125 125 62,5 62,5 125 62,5 62,5 125 62,5

Ampicilina 10 2 32 >128 2 2 2 <1

Estreptomicina 10 4

Fluconazol 5 <8 <8

Bc, Bacillus cereus 702 Roma; Ca, Candida albicans ATCC 60193; Ec, Escherichia coli ATCC 25922; Ef, Enterococcus faecalis ATCC 29212; Li, Listeria monocytogenes ATCC 43251; Ms, Mycobacterium smegmatis ATCC607; Pa, Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145; Sa, Staphylococcus aureus ATCC 25923; Sc, Saccharomyces cerevisiae RSKK 251; Yp, Yersinia pseudotuberculosis ATCC 911.

(-): nenhuma atividade.

(1,25-10 ^g/mL) apresentaram atividade bacteriostática contra bactérias gram-positivas e negativas.

As solucoes com concentrares mais altas apresentaram atividade bactericida contra todos os microrga-nismos, exceto Y. pseudotuberculosis, que é capsular. As solucoes com diferentes concentrares de dopamina (125-500 ^g/mL), N-acetilcisteína e edetato dissódico (1,255 ^g/mL) resultaram em valores similares de CIM e CBM para cepas de bactérias gram-positivas, como o bacilo L. monocytogenes e o coco E. faecalis, e gram-negativas, como o M. smegmatis, que contem ácidos micólicos em sua parede celular. No entanto, esses valores foram significativamente diferentes para cada solucao. As solucoes que continham dopamina (125-250 ^g/mL), N-acetilcisteína e edetato dissódico (1,25-2,5 ^g/mL) apresentaram atividade bacteriostática contra E. coli, P aeruginosa e S. aureus. As solucoes que continham dopamina 2000 ^g/mL, N-acetilcisteína e edetato 20 ^g/mL apresentaram atividade bactericida contra os mesmos microrganismos. As soluccoes que continham dopamina 1000 ^g/mL, N-acetilcisteína e edetato 10 ^g/mL apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra B. cereus.

Outros medicamentos que continham dopamina (125500 ^g/mL) e metabissulfito de sódio (62,5-125 ^g/mL) apresentaram atividade bactericida contra todos os micror-ganismos usados no teste.

Discussáo

Neste estudo, descobrimos que, de todas as preparaccoes testadas, duas preparaccoes diferentes de dopamina apre-sentaram atividade antimicrobiana.

Os medicamentos produzidos para uso intravenoso devem ser preparados e administrados em condiccoes estéreis. Microrganismos infecciosos podem ser introduzidos no paciente por meio de recipientes contaminados, diafragma de látex, agulhas e equipamentos de perfusao. Agentes anestésicos e vasopressores podem ser contaminados por microrganismos durante a preparacao de uma infusao. Por isso, os efeitos antimicrobianos dos agentes anestésicos e vasopressores sao considerados importantes e foram investigados em estudos anteriores.8 Notavelmente, propofol é conhecido por favorecer o crescimento de microrganismos.8 Por outro lado, estudos anteriores demonstraram que sulfato de morfina, tiopental de sódio, citrato de fentanila, dexme-detomidina e midazolam tem efeitos antimicrobianos.8"13 No entanto, os estudos sobre os efeitos antimicrobianos de vasopressores comumente usados em unidades de terapia intensiva (UTI) sao muito poucos.

Há um aumento de estudos que demonstram que as catecolaminas estimulam o crescimento de microrganismos.4,5,14,15 Entre os fatores causais estao a ligacao de catecolaminas á transferrina e lactoferrina, o que permite que as bactérias adquiram um sistema específico de resposta óxido férrico14 e possivelmente a-adrenérgico de alguma bactéria para reconhecer catecolaminas.1

Por outro lado, os aditivos com propriedades antioxidantes e antimicrobianas sao comumente adicionados a fórmulas comerciais de vasopressores para evitar a contaminaccao bacteriana.16"19 Porém, há poucos estudos que investigam a atividade antimicrobiana in vitro de fórmulas comerciais de

vasopressores usados clinicamente. Os aditivos mais usados em vasopressores sao N-acetilcisteína e edetato dissódico, conhecidos como potentes antioxidantes com propriedades antimicrobianas.16"19

Este estudo avalia as propriedades antimicrobianas dos vasopressores mais comumente usados nas áreas médicas em concentraccoes diferentes pelo método de microdiluiccao.

Os medicamentos vasopressores sao administrados por perfusao através de uma veia preferencialmente central de alto calibre para garantir uma concentraccao plasmática em estado estacionário. Usamos o método de microdiluicao para imitar os diferentes níveis de concentraccao, uma vez que as catecolaminas interagem em uma ampla variaccao de dose--resposta e exibem várias potencias.

Nosso estudo descobriu atividade antimicrobiana em ambos os preparados de dopamina. Nenhum outro medicamento do estudo conseguiu inibir o crescimento de microrganismos em qualquer concentraccao. Esse achado pode ser explicado pela elevada concentraccao de metabis-sulfito de sódio para um dos preparados de dopamina em comparaccao com os preparados de noradrenalina, adrenalina e dobutamina.

Metabissulfito de sódio é um agente oxidante ativo a um pH baixo. Enquanto todos os medicamentos do estudo tem variacoes efetivas de pH entre 2,2 e 5,0, o caldo de cultura MH tem um pH de 7,3 ±0,1 e a solucao tamponada de BNL usada em nosso estudo tem um pH de 7,0 a 25°C (meio de cultura nao tamponado tem um pH de 5,4±0,2 a 25°C). Portanto, nao achamos que o metabissulfito de sódio pode apresentar qualquer atividade antimicrobiana a um pH neutro. Já que o sangue humano tem um pH levemente alcalino de 7,35-7,45 e a maioria das bactérias patogénicas prefere uma variaccao estreita de pH,6,11 pensamos que esse achado está de acordo com as aplicaccoes de medicamentos na vida real.

Outro aditivo oxidante presente nos medicamentos testados é a N-acetilcisteína, que demonstrou ser um agente mucolítico valioso, capaz de ajudar no tratamento antimicrobiano em combinacao com antibióticos. Os exemplos em que a atividade antimicrobiana de N-acetilcisteína é observada sao na lise da camada mucosa gástrica basal, que permite o escape da Helicobacter pylori das secrecoes gástricas ácidas,20 e na diminuicao da formacao de biofilmes ao reduzir a producao da matriz de polissacarídeos extrace-lulares e promover a ruptura do biofilme maduro.21 Essas duas atividades sao aumentadas por um ambiente ácido e os níveis de pH ligeiramente alcalinos estabelecidos nos ambientes do caldo de cultura do estudo podem ter prejudicado a atividade antimicrobiana da N-acetilcisteína. Contudo, para o metabissulfito, concluímos que um nível de pH levemente alcalino está mais de acordo com as aplicaccoes de medicamentos na vida real.

É importante que as diretrizes de esterilizacao de equipamentos e assepsia sejam rigorosamente seguidas durante todos os procedimentos feitos em UTI. Em algumas circunstancias, os vasopressores podem ser contaminados por microrganismos que podem levar a infeccoes.8,9 Logo, o efeito antimicrobiano do vasopressor nesses cenários é de suma importancia.8,9 Em nossa opiniao, os efeitos antibacterianos de dopamina podem ser suficientes para inibir a contaminaccao durante a preparaccao de soluccoes para per-fusao.

H. Bostan et al.

Demonstramos que a dopamina tem efeitos antibacterianos contra alguns microrganismos frequentemente encontrados em ambientes hospitalares. Sugerimos que as preparacoes de dopamina devam ser preferidas em pacientes sépticos, por causa de sua atividade antimicrobiana contra vários fungos e cepas de bactérias comumente encontradas em choque séptico. No entanto, a traduçcâo dessas pesquisas laboratoriais em recomendares requer a delimitaçâo das interacoes entre catecolaminas, várias moléculas coexistentes e cossecretadas com elas e micror-ganismos em seus ambientes esperados.

Conflitos de interesse

Os autores declaram nâo haver conflitos de interesse. Referencias

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