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Susceptibility to Vancomycin of Biofilm Producing Staphylococci Isolated from Tertiary Care Hospital of Nepal

ABSTRACT Background: Methicillin resistance and biofilm-producing Staphylococci are emerging as multidrug-resistant strains narrowing the efficacy of antimicrobial therapy. Although vancomycin is used as the drug of choice to treat such isolates, different studies worldwide have documented the emergence of strains that are intermediately susceptible or resistant to this antibiotic. Objective: The study aimed to determine the minimum inhibitory concentration of vancomycin to methicillin-resistant and biofilm-producing staphylococci isolated from different clinical specimens. Methods: 375 staphylococci isolated from different clinical specimens over one year were included in the study. Biofilm formation was determined by the Tissue culture plate method (TCP), and ica genes were identified by Polymerase Chain Reaction (PCR). Antibiotic susceptibility and methicillin resistance were done following Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines. The minimum inhibitory concentration (MIC) of vancomycin in all isolates was determined by the agar dilution method. Results: Among 375 Staphylococci studied, 43% and 57% represented S. aureus and Coagulase- Negative Staphylococci (CNS), respectively. The rate of Methicillin-Resistant S. aureus (MRSA) and Methicillin-Resistant Coagulase Negative Staphylococci (MRCNS) were 81.4% and 66.8% respectively and determined by the disc diffusion method. The most potential antibiotics were tetracycline and chloramphenicol showing sensitivity to more than 90% isolates. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) value of oxacillin for staphylococci ranged from 0.125-32 μg/ml. Oxacillin agar diffusion method showed 51.6% and 79.9% isolates as MRSA and MRCNS, respectively, revealing a very high percentage of S. aureus and CNS isolates as methicillin-resistant. All isolates had susceptible vancomycin MICs that ranged from 0.125-2 μg/ml. Two S. aureus isolated from Central Venous Catheter (CVC) and catheter specimens were detected with intermediate susceptibility to vancomycin. Similarly, three CNS isolated from blood, CVC, and wound/pus (w/p) were intermediately susceptible to vancomycin. Strong biofilm formation was observed in 22.1% of clinical isolates, and the ica gene was detected among 22.9% of isolates. Only one S. aureus detected as a biofilm producer by the TCP method was found to have intermediate susceptibility to vancomycin. Conclusions: The increment in vancomycin MIC among methicillin-resistant and biofilm-producing staphylococci is alarming. Strict control measures to prevent methicillin-resistant isolates spread and routine surveillance for vancomycin-resistant isolates must be incorporated in hospitals to prevent antimicrobial treatment failure.

RESUMEN Antecedentes: Los estafilococos resistentes a la meticilina y productores de biopelículas están surgiendo como cepas multirresistentes que reducen la eficacia del tratamiento antimicrobiano. Aunque la vancomicina se utiliza como fármaco de elección para tratar dichos aislados, diferentes estudios realizados en todo el mundo han documentado la aparición de cepas intermedias susceptibles o resistentes a este antibiótico. Objetivo: El estudio tenía como objetivo determinar la concentración mínima inhibitoria de la vancomicina para los estafilococos resistentes a la meticilina y productores de biofilm aislados de diferentes muestras clínicas. Métodos: Se incluyeron en el estudio 375 estafilococos aislados de diferentes muestras clínicas durante un año. La formación de biopelículas se determinó mediante el método de la placa de cultivo de tejidos (TCP), y los genes ica se identificaron mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La susceptibilidad a los antibióticos y la resistencia a la meticilina se realizaron siguiendo las directrices del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). La concentración inhibitoria mínima (MIC) de vancomicina en todos los aislados se determinó por el método de dilución en agar. Resultados: Entre los 375 estafilococos estudiados, el 43% y el 57% representaban S. aureus y estafilococos coagulasa-negativos (ECN), respectivamente. La tasa de S. aureus resistente a la meticilina (SARM) y de estafilococos coagulasa negativos resistentes a la meticilina (ECNM) fue del 81,4% y el 66,8%, respectivamente, y se determinó por el método de difusión de discos. Los antibióticos más potenciales fueron la tetraciclina y el cloranfenicol, que mostraron una sensibilidad superior al 90% de los aislados. El valor de la concentración inhibitoria mínima (CIM) de la oxacilina para los estafilococos osciló entre 0,125-32 μg/ml. El método de difusión en agar de la oxacilina mostró que el 51,6% y el 79,9% de los aislados eran SARM y MRCNS, respectivamente, lo que revela que un porcentaje muy elevado de los aislados de S. aureus y CNS son resistentes a la meticilina. Todos los aislados tenían MIC de vancomicina susceptibles que oscilaban entre 0,125-2 μg/ml. Se detectaron dos S. aureus aislados de muestras de catéteres venosos centrales (CVC) y catéteres con una susceptibilidad intermedia a la vancomicina. Del mismo modo, tres S. aureus aislados de sangre, CVC y herida/pus (w/p) fueron intermedianamente susceptibles a la vancomicina. Se observó una fuerte formación de biopelículas en el 22,1% de los aislados clínicos, y se detectó el gen ica en el 22,9% de los aislados. Sólo un S. aureus detectado como productor de biopelículas por el método TCP resultó tener una susceptibilidad intermedia a la vancomicina. Conclusiones: El incremento de la MIC de vancomicina entre los estafilococos resistentes a la meticilina y productores de biofilm es alarmante. Para evitar el fracaso del tratamiento antimicrobiano, deben incorporarse en los hospitales medidas de control estrictas para prevenir la propagación de los aislados resistentes a la meticilina y una vigilancia rutinaria de los aislados resistentes a la vancomicina.

Propolis from native Stingless Bees: ultrasound-assisted extraction

ABSTRACT BACKGROUND: Propolis has been considered a highly valuable material due to its therapeutic properties. However, in Colombia, the commercialization of propolis is limited not only by low production but also by the little knowledge about its efficient extraction. Therefore, finding an optimal and economical extraction method to obtain propolis is a necessity for beekeepers that would open new possibilities for industrial use and, therefore, for the market. OBJECTIVES: The objective of this study was to evaluate a conventional and ultrasound-assisted extraction method, seeking to obtain the highest yield and a high amount of content of bioactive compounds in propolis extracts. METHODS: The extraction was carried out for three crude propolis from different types of bees: Tetragonisca angustula or Angelita (ANG), Melipona eburnea or Melipona (MEL), and Scaptotrigona spp (SCT). The extracts were characterized by color, pH, visual appearance, solid content, antioxidant capacity, total polyphenol content, and bacterial inhibition capacity. RESULTS: The highest extraction performance was obtained when the ultrasound-assisted method was used, especially for the ANG extract, which in addition to presenting inhibition for gram-negative (E. coli) and gram-positive (S. Aureus) bacteria, had the best antioxidant activity with a value of 545 mg GAE / 100 g of sample and total polyphenol content of 1,884 mg GAE / 100 g of sample. CONCLUSIONS: Ultrasound-assisted extraction can be considered a low-cost alternative to increase the extraction performance of crude propolis, together with its total polyphenol content and antioxidant capacity, without altering its physical properties.

RESUMEN ANTECEDENTES: El propóleos ha sido considerado un material de alto valor por sus propiedades terapéuticas. Sin embargo, en Colombia la comercialización de propóleos está limitada no solo por la baja producción sino también por el incipiente conocimiento sobre la extracción eficiente de este. Por ello, encontrar un método de extracción óptimo y económico para la obtención de propóleos es una necesidad para los apicultores que abriría nuevas posibilidades para el uso industrial y por tanto para el mercado. OBJETIVOS: El objetivo de este estudio fue evaluar un método de extracción convencional y asistido por ultrasonido (US) buscando el mayor rendimiento y alto contenido de compuestos bioactivos en extractos de propóleos. MÉTODOS: La extracción se realizó para tres propóleos crudos de diferentes tipos de abejas Tetragonisca angustula o Angelita (ANG), Melipona eburnea o Melipona (MEL) y Scaptotrigona spp (SCT). Todos los extractos se caracterizaron por su color, pH, apariencia visual, contenido de sólidos, capacidad antioxidante, contenido total de polifenoles y capacidad de inhibición bacteriana. RESULTADOS: El mayor rendimiento de extracción se obtuvo cuando se usó el método asistido por ultrasonido y específicamente para el extracto ANG, que además de presentar inhibición para bacterias gram negativas (E. coli) y gram positivas (S. Aureus), tuvo la mejor actividad antioxidante con un valor de 545 mg GAE / 100 g de muestra y contenido total de polifenoles de 1884 mg GAE / 100 g de muestra. CONCLUSIONES: La extracción asistida por ultrasonido puede considerarse una alternativa de bajo costo para aumentar el rendimiento de extracción del propóleos crudo, así como su contenido total de polifenoles y capacidad antioxidante sin alterar sus propiedades físicas.

A review on risk assessment of formulation development and technology transfer of COVID-19 vaccines

ABSTRACT Background: COVID-19 pandemic situation made the pharmaceutical companies develop the vaccine with different formulations in a short period. Objectives: The main objective of the review is to focus on different types of vaccine formulations available globally and the importance of technology transfer in vaccine development associated with potential risks. Results: Research on vaccine development led to various types of vaccines, such as Inactivated vaccines, Live Attenuated vaccines, Ribonucleic acid (RNA) and Deoxyribonucleic acid (DNA) vaccines, viral vector vaccines, and Protein Subunit Vaccines for COVID-19. But the process of vaccine development and technology transfer is lined with various risks and challenges. Through risk assessment, we found some major potential risks involved in product development; this leads to a smoother and more efficient method to develop safe vaccines available for public health. Conclusions: This review will explain the significance of technology collaboration for the faster development of various formulations of vaccines globally.

RESUMEN Antecedentes: La situación de pandemia de COVID-19 hizo que las empresas farmacéuticas desarrollaran la vacuna con diferentes formulaciones en un corto período. Objetivos: El objetivo principal de la revisión es centrarse en los diferentes tipos de formulaciones de vacunas disponibles a nivel mundial y la importancia de la transferencia de tecnología en el desarrollo de vacunas asociado con los riesgos potenciales. Resultados: La investigación sobre el desarrollo de vacunas condujo al desarrollo de varios tipos de vacunas, como vacunas inactivadas, vacunas vivas atenuadas, vacunas de ácido ribonucleico (ARN) y ácido desoxirribonucleico (ADN), vacunas de vectores virales y vacunas de subunidades de proteínas para COVID-19. Pero el proceso de desarrollo de vacunas y transferencia de tecnología está lleno de varios riesgos y desafíos. A través de la evaluación de riesgos, encontramos algunos riesgos potenciales importantes involucrados en el desarrollo de productos, lo que conduce a un método más fluido y eficiente para desarrollar vacunas seguras disponibles para la salud pública. Conclusiones: Esta revisión dará una idea de la importancia de la colaboración tecnológica para el desarrollo más rápido de varias formulaciones de vacunas a nivel mundial.

Evaluation of lactic acid fermentation in a dairy and non-dairy beverage using two commercial starter cultures

ABSTRACT Background: Lactic fermentations are a catabolic process in which biochemical transformations of different organic products occur. Sugars are mainly converted into organic acids, increasing viscosity, acid taste, aroma, and flavor. Lactic acid bacteria provide probiotic characteristics if they reach counts of 106 CFU*g-1 (Colony Forming Units) in the final product, which can generate wellness for consumers. Objective: This research aimed to compare the lactic fermentation process in three substrates using two commercial cultures. Methods: Whole milk (control), aqueous extract of oats flakes, and an aqueous extract of a mixture of oats flakes with mashua pulp were used. The whole milk was heated, and the aqueous extracts were prepared. All samples were divided into two parts, keeping the temperature at 42°C, and then inoculated with Yomix y Choozit. Each the fermentation lasted 6 hours at 42°C. Fermentation samples were taken each hour, and pH, titratable acidity. and Brix degrees were determined. Results: Total lactic acid bacteria were counted at the end of each fermentation. The final product was evaluated with sensory analysis. As expected, there was an increase in titratable acidity, and a decreased pH and Brix degrees. It was observed that the dairy product showed the most significant changes. Fermentations performed with Yomix presented a higher count of lactic bacteria. Conclusion: It is possible to carry out lactic fermentation using substrates that do not contain milk, requiring higher initial soluble solids and a longer incubation time.

RESUMEN Antecedentes: Las fermentaciones lácticas son un proceso catabólico en el que ocurren transformaciones bioquímicas de diferentes productos orgánicos. En ellas, los azúcares son convertidos principalmente en ácidos orgánicos, generando adicionalmente el aumento de viscosidad, sabor ácido, aromas y sabores en los productos finales. Adicionalmente, aportan características probióticas, ya que son realizadas por bacterias lácticas, que, si alcanzan recuentos de 106 UFC*g-1 (Unidades formadoras de colonias) en el producto final, generan bienestar para los consumidores. Objetivo: Esta investigación tuvo como objetivo comparar el proceso de fermentación láctica en tres sustratos utilizando dos cultivos comerciales. Métodos: Se utilizó leche entera (control), extracto acuoso de hojuelas de avena y un extracto acuoso de mezcla de hojuelas de avena con pulpa de cubios. Se llevó a cabo el calentamiento de la leche entera, y la preparación de los sustratos de avena y cubios. Dichas muestras se dividieron en dos partes, manteniendo la temperatura a 42°C. Cada una de las muestras fue inoculada con Yomix y Choozit. Cada fermentación duró 6 horas manteniendo una temperatura de 42°C. Durante cada hora se tomaron muestras, a las cuales se evaluó el pH, acidez titulable y grados brix. En los productos finales se realizó el recuento de bacterias lácticas y se realizó una evaluación sensorial. Resultados: A lo largo de la fermentación se presentó el aumento de la acidez titulable, y disminución del pH y los grados Brix. Se observó que el producto a base de leche mostró los cambios más significativos. En el caso de los productos obtenidos usando Yomix, presentaron mayor recuento de bacterias lácticas al ser comparados con aquellos en los que se usó el cultivo 1. Conclusión: Es posible realizar la fermentación láctica usando sustratos que no contengan leche, los cuales requieren mayores sólidos solubles iníciales y un mayor tiempo de incubación.