«Checkerboard Array» as a Test for Evaluation of Decrease in Gram-Negative Bacteria Resistance to Carbapenems in the Presence of Bisphosphonate

Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2015; 17(1):24-32

​ Afinogenova A.G., Voroshilova T.M., Afinogenov G.E., Rodionov G.G.
carbapenems beta-lactamases bisphosphonates checkerboard array antimicrobial resistance
Section
Antimicrobial Resistance
Type
Journal article
Publication
Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy. 2015; 17(1):24-32

Abstract

One of the main mechanisms of resistance of Gramnegative microorganisms to antibiotics is enzymatic hydrolysis by beta-lactamases (for example, metallobeta-lactamases). Searching of paths of strengthening of carbapenems action is possible due to their combined application with the preparations inhibiting the action of metallo-beta-lactamases, irrespective of a genotype of enzymes and their localization (for example, among pharmaceuticals from group of bisphosphonates, allowed for application in clinic). For the first time in our researches it is shown that the combined application of meropenem or imipenem with the preparation «Bonefos» (clodronic acid) strengthens action of the corresponding antibiotic from 4 to 1024 times. This effect is revealed at bisphosphonate in concentration from 1⁄2 MIC to 1⁄64 MIC which appeared up to 68 times less maximal concentration of this preparation in blood serum in 30 minutes after per os single-pass dose. The combined application of carbapenems and bisphosphonates will allow clinical physicians to achieve efficient therapy of the heavy infections caused by Gram-negative high-resistance bacteria producing metal-beta-lactamases.

Afinogenova A.G.

Saint-Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

Voroshilova T.M.

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, St. Petersburg, Russia

Gennadii E. Afinogenov

Saint-Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

Rodionov G.G.

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, St. Petersburg, Russia

  • 1. Шевченко О. В., Эйдельштейн М. В., Степанова М. Н. Металло-β-лактамазы: значение и методы выявления у грамотрицательных неферментирующих бактерий. Клин микробиол антимикроб химиотер 2007; 9(3):211-19.
  • 2. Ambler R., Coulson A., Frere J., et al. A standart numbering scheme for the Class A beta-lactamases. Biochem J 1991; 276 (1):269-72.
  • 3. Поляк М. С. Лабораторное обеспечение антибиотикотерапии 2012; 256.
  • 4. Афиногенова А. Г., Мадай Д.Ю., Афиногенов Г.Е., Лебедева И.К., Петрова Т.М. Влияние бисгуанидинов и бисфосфонатов на факторы антибиотикорезистентности грамотрицательных бактерий. Инфекции в хирургии 2013; 11 (3):15-8.
  • 5. Eliopoulos G. M., Moellering R. C. 1991. Antimicrobial combinations, p. 432-492. In: V. Lorian (ed.), Antibiotics in laboratory medicine. The Williams & Wilkins Co., Baltimore, MD.
  • 6. Moody J. Sinergism Testing: Broth Microdilution Checkerboard and Broth Macrodilution Methods. In H. Isenberg (Ed.) Clinical Microbiology Procedures Handbook 2004; 2:5.12.1-21.
  • 7. Приказ МЗ СССР от 22.04.1985 г. № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений».
  • 8. Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга I. Под редакцией Лабинской А. С., Волиной Е. Г. 2008; 1080.
  • 9. Методические указания «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам». МУК 4.2.1890-04.
  • 10. Сидоренко С. В., Партина И. В., Агеевец В. А. Имипенем: 30 лет терапии. Антибиотики и химиотерапия 2013; 58 (5-6):55-61.
  • 11. Watanabe M., Iyobe S., Inoue M., Mitsuhashi S. Transferable imipenem resistance in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 1991; 35:147-51.
  • 12. Lambert R. G.W. The synergistic effect of EDTA/antimicrobial combinations on Pseudomonas aeruginosa. JAMA 2004; 96:244-53.
  • 13. Kruszewska H. Search of antimicrobial activity of selected non-antibiotic drugs. Acta Pol Pharm 2002; 59(6):436-9.
  • 14. Bush K., Jacoby G. Updated functional classification of beta-lactamases. Antimicrob Agents Chemother 2010; 54(3):969-76.
  • 15. Drawz S., Bonomo R. Three decades of beta-lactamase inhibitors. Clin Microbiol Rev 2010; 23 (1):160-201.
  • 16. Афиногенов Г.Е, Панарин Е. Ф., Копейкин В. В. Влияние полимерных комплексонов на основе сополимеров винилпирролидона с винилиминодиуксусной кислотой и метакрилоилацетоном на чувствительность к антибиотикам антибиотикочувствительных штаммов бактерий. Антибиотики 1978; 5:419-24.
  • 17. Поляк М. С. Антибиотикотерапия. Теория и практика 2010; 424.
  • 18. Государственный реестр лекарственных средств РФ (http://grls.rosminzdrav.ru).
  • 19. Muratore M. Clinical utility of clodronate in the prevention and management of osteoporosis in patients intolerant of oral bisphosphonates. Drug Design, Development and Therapy 2011; 5:445-54.
  • 20. Castren-Kortekangas P., Löyttyniemi E., Liukko-Sipi S., Juhakoski A, Smal J., Laitinen L. Pooling of clodranate urinary excretion data: A new pharmacokinetic method to study drugs with highly variable gastrointestinal absorption. J Bone Miner Res 1997; 12:66-71.
Views
0 Abstract
0 PDF
0 Crossref citations
Shared