Evaluation of disinfectant efficacy against biofilms and planktonic cells of slime producing bacteria and yeasts

Amaç: Biyofilmler mikroorganizmaların yüzeylerde oluşturdukları özel yapılardır ve biyofilm içindeki hücreler biyosidlerin öldürücü etkilerine karşı direnç göstermektedirler. Bu çalışmada polivinilpirolidon iyot (PVP), sodyum hipoklorit (NaOCl) ve gluteraldehit’in, slaym maddesi üreten bazı bakteri ve mayaların oluşturdukları biyofilmler ve planktonik hücre süspansiyonlarına karşı etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada, slaym maddesi ürettiği saptanan, koagülaznegatif stafilokok (KNS), Pseudomonas aeruginosa ve Candida albicans klinik izolatlarının, glikoz eklenmiş Triptik soy ve Sabauroud sıvı besiyerinde, polistren yüzeyler üzerinde, 72 saat içinde biyofilm oluşturmaları sağlanmıştır. Daha sonra %10’luk PVP, %5’lik NaOCl ve %2’lik gluteraldehit’in, test edilecek mikroorganizmalara ait biyofimler ve planktonik hücre süspansiyonları üzerindeki etkinlikleri değerlendirilmiştir. Dezenfektanların etkinlikleri plak koloni sayma yöntemiyle hesaplanmıştır. Bulgular: Gluteraldehit’in test edilen tüm mikroorganizmaların biyofilmlerine karşı etkili, PVP’nin ise etkisiz olduğu gözlenmiştir. NaOCl’in C. albicans’ın oluşturduğu biyofilmlere karşı etkili, P. aeruginosa ve KNS’un oluşturduğu biyofilmlere karşı etkisiz olduğu bulunmuştur. PVP, NaOCl ve gluteraldehit’in test edilen bütün mikroorganizmaların planktonik hücre süspansiyonlarına karşı etkili olduğu saptanmıştır. Sonuç: Bu çalışmada elde edilen veriler gluteraldehit’in biyofilmler üzerinde etkili olabileceğini ve KNS, P. aeruginosa ve C. albicans’ın oluşturduğu biyofilmlerin dezenfeksiyonunda kullanılabileceğini göstermektedir. Aynı zamanda bu veriler biyofilmi oluşturan hücrelerin, dezenfektanlara planktonik hücrelerden daha dirençli olduğunu ortaya koymuştur.

Dezenfektanların, slaym maddesi üreten bakteri ve mayaların biyofilmleri ve planktonik hücrelerine karşı etkinliğinin değerlendirilmesi

Purpose: Biofilms are communities of special microorganisms colonizing a surface, and biofilm cells are more resistant to biocides. The aim of this study was to investigate the effects of polyvinylpyrolidone iodine (PVP), sodium hypochlorite (NaOCl) and glutaraldehyde on biofilms and planktonic cells of slime producing bacteria and yeasts. Materials and Methods: Biofilms of slime producing isolates of coagulase- negative Staphylococcus (CoNS), Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans were grown on polystyrene coupons for 72 hours in Tryptic soy and Sabouraud broth with the addition of glucose. These biofilms and planktonic cell suspensions of tested microorganisms were treated with 10% PVP, 5% NaOCl and 2% glutaraldehyde. The effects of disinfectants were evaluated according to the plate counting method. Results: Glutaraldehyde was the most effective agent on biofilms of the tested microorganisms. Furthermore, PVP had no effect on biofilms of any of the tested microorganisms. NaOCl was effective on biofilms of C. albicans but not effective on biofilms of CoNS or P. aeruginosa. PVP, NaOCl and glutaraldehyde were all effective against planktonic cell suspensions. Conclusion: Glutaraldehyde is an effective agent on biofilms and could be used for disinfection of CoNS, P. aeruginosa and C. albicans biofilms. In addition, biofilms seem to be more resistant to disinfectants than planktonic cell suspensions.

PDF

___

1. Michael DW Jr. (2002) Bacterial adhesion: seen any good biofilms lately? Clin Microbiol Rev 15:155–166
2. Adam B, Baillie GS, Douglas LJ (2002) Mixed species biofilms of Candida albicans and Staphylococcus epidermidis. J Med Microbiol 51:344-349
3. Pitts B, Hamilton MA, Zelver N, Stewart PS (2003) A microtiter- plate screening method for biofilm disinfection and removal. J Microbiological Methods 54:269–276
4. Christensen GD, Parisi JT, Bisno AL, Simpson WA, Beachey EH (1983) Characterization of clinically significant strains of coagulase-negative Staphylococci. J Clin Microbiol 18:258- 269
5. Branchini ML, Pfaller TMA, Rhine-Chalberg LJ, Frempong T, Isenberg HD(1994) Genotypic variation and slime production among blood and catheter isolates of Candida parapsilosis. J Clin Microbiol 32:452-456
6. Monzon M, Otezia C, Leiva J, Amorena B (2001) Synergy of different antibiotic combinations in biofilms of Staphylococcus epidermidis. J Antimicrob Chemother 48:793-801
7. Lequette Y and Greenberg EP (2005) Timing and localization of rhamnolipid synthesis gene expression in Pseudomonas aeruginosa biofilms. J Bacteriol 187:37–44
8. Alcaraz LE, Satorres SE, Lucero RM, Puig de Sentorbi ON (2003) Species identification, slime production, oxacillin susceptibility in coagulase-negative Staphylococci isoleted from nosocomial specimens. Brazilian Journal of Microbiology 34:45-51
9. Luppens SBI, Reij MW, Heijden RWL, Rambouts FM, Abee T (2002) Development of a standard test to assess the resistance of Staphylococcus aureus biofilm cells to disinfectants. App Environ Microbiol 68:4194–4200
10. Campanac C, Pineau L, Payard A, Baziard-Mouysset G, Roques C (2002) Interactions between biocide cationic agents and bacterial biofilms. Antimicrob Agents and Chemother 46:1469–1474
11. McDonnell G, Russell AD Antiseptics and disinfectants:Activity, action, and resistance. Clin Microbiol Rev 1999;12:147- 179
12. Wirtanen G. Biofilm formation and its elimination from food processing equipment. Ph. D thesis. Helsinki, Finland, 1995.
13. Coquet L, Junter GA and Jouenne T (1998) Resistance of artificial biofilms of Pseudomonas aeruginosa to imipenem and tobramycin. J Antimicrob Chemother 42:755–760
14. Oie S, Huang Y, Kamiya A, Konishi H, Nakazawa T (1996) Efficacy of disinfectants against biofilm cells of methicillinresistant Staphylococcus aureus. Microbios 85:223-30
15. Merrit K, Hitchins VM, Brown SA. Safety and cleaning of medical materials and devices. J Biomed Mater Res 2000;53:131-136
16. Lamfon L, Porter SR, McCullough M, Pratten J (2004) Susceptibility of Candida albicans biofilms grown in a constant depth film fermentor to chlorhexidine, fluconazole and miconazole: a longitudinal study. J Antimicrob Chemother 53:383–385
17. Barnebe W, Neto TM, Pimenta FC, Pegoraro LF, Scolaro JM Efficacy of sodium hypochlorite and coconut soap used as disinfecting agents in the reduction of denture stomatitis, Streptococcus mutans and Candida albicans . J Oral Rehab 2004;31:453-459
18. Chandra J, Kuhn DM, Mukherjee PK, Hoyer LL, McCormik T, Ghannaum MA (2001) Biofilm formation by the fungal pathogen Candida albicans:development, architecture and drug resistance. J Bacteriol 183:5385–5394