Combined effect of linezolid and N-acetylcysteine against Staphylococcus epidermidis biofilms

IntroductionStaphylococcus epidermidis is an organism commonly associated with infections caused by biofilms. Biofilms are less sensible to antibiotics and therefore are more difficult to eradicate. Linezolid and N-acetylcysteine (NAC), have demonstrated to be active against gram-positive microorganisms. Therefore and since linezolid and NAC have different modes of action, the main objective of this work was to investigate the single and synergistic effect of linezolid and NAC against S. epidermidis biofilms.MethodsThis work reports the in vitro effect of linezolid and NAC against S. epidermidis biofilms, treated with MIC (4 mg ml−1) and 10×MIC of NAC, and MIC (1 μg ml−1) and peak serum concentration (PS = 18 μg ml−1) of linezolid alone and in combination. After exposure of S. epidermidis biofilms to linezolid and/or NAC for 24 h, several biofilm parameters were evaluated, namely the number of cultivable cells [colony forming unit (CFU) enumeration], total biofilm biomass and cellular activity.ResultsWhen tested alone, NAC at 10×MIC was the most effective agent against S. epidermidis biofilms. However, the combination linezolid (MIC) + NAC (10×MIC) showed a synergistic effect and was the most biocidal treatment tested, promoting a 5 log reduction in the number of biofilm viable cells.ConclusionThis combination seems to be a potential candidate to combat infections caused by S. epidermidis biofilms, namely as a catheter lock solution therapy.

ResumenIntroducciónStaphylococcus epidermidis es un organismo comúnmente asociado con infecciones causadas por biofilms. Los biofilms son menos sensibles a los antibióticos y, por lo tanto, más difíciles de erradicar. El linezolid y la N-acetilcisteína (NAC) han demostrado ser activos contra los microorganismos grampositivos. Por lo tanto, y puesto que el linezolid y la NAC tienen diferentes modos de acción, el objetivo principal de este trabajo fue investigar el efecto individual y sinérgico del linezolid y la NAC frente a biofilms de S. epidermidis.MétodosEste trabajo reporta el efecto in vitro del linezolid y la NAC solos y en combinación contra biofilms de S. epidermidis, tratados con NAC en las concentraciones de MIC (4 mg·ml–1) y 10×MIC, y linezolid en las concentraciones MIC (1 mg·ml–1) y concentración sérica máxima (PS = 18 μg ml–1). Después de la exposición de los biofilms de S. epidermidis al linezolid y/o la NAC durante 24 h, fueron evaluados varios parámetros del biofilm, a saber, el número de células cultivables (recuento de unidades formadoras de colonias [UFC]), la biomasa total del biofilm y la actividad celular.ResultadosDurante el ensayo solo, la NAC en la concentración de 10×MIC fue el agente más eficaz contra biofilms de S. epidermidis. Sin embargo, la combinación linezolid (MIC) + NAC (10×MIC) mostró un efecto sinérgico y fue el tratamiento con mayor efecto biocida, promoviendo una reducción logarítmica de 5 en el número de células viables del biofilm.ConclusiónEsta combinación parece ser un potencial candidato en el combate de las infecciones causadas por biofilms de S. epidermidis, es decir, como una terapia de solución de bloqueo del catéter.