Importance of antibiotic penetration in the antimicrobial resistance of biofilm formed by non-pigmented rapidly growing mycobacteria against amikacin, ciprofloxacin and clarithromycin

ObjectivesTo study the resistance of biofilms developed by non-pigmented rapidly growing mycobacteria (NPRGM) against amikacin, ciprofloxacin and clarithromycin in an in vitro model using clinical strains of different species.DesignAntimicrobial susceptibilities of different clinical strains of Mycobacterium abscessus, Mycobacterium chelonae, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium peregrinum, Mycobacterium mucogenicum and Mycobacterium mageritense using conventional techniques were measured. Biofilm resistance was measured by using the sandwich technique developed by Anderl et al. using a concentration of antibiotic of 50 mg/L. Penetration of antibiotics through biofilm was measured using the same technique with minimal modifications.ResultsNPRGM biofilms showed drug resistance (percentages of viable bacteria >1% of those of controls) against antibiotics that are commonly used for the treatment of infections caused by these organisms, although there are intraspecies differences between strains. We have detected differences in antibiotic penetration through biofilms with an important permeability barrier for ciprofloxacin. However, other mechanisms must be probably more important to explain the antimicrobial resistance of NPRGM biofilm.ConclusionsBiofilms formed by NPRGM are resistant to amikacin, ciprofloxacin and clarithromycin. As no resistance differences between the tested antibiotics have been observed, it is likely that biofilm permeability of antibiotics is of low importance for antimicrobial resistance of biofilms.

ResumenObjetivosEstudiar la resistencia de biopelículas formadas por micobacterias no pigmentadas de crecimiento rápido (MNPCR) frente amicacina, ciprofloxacino y claritromicina en in modelo in vitro empleando aislamientos clínicos de diferentes especies.Material y MétodosSe estudiaron las sensibilidades de las diferentes cepas clínicas de Mycobacterium abscessus, Mycobacterium chelonae, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium peregrinum, Mycobacterium mucogenicum y Mycobacterium mageritense mediante técnicas convencionales. La resistencia de dichas bacterias en la biopelícula fue estudiada mediante la técnica de sándwich descrita por Anderl et al. utilizando una concentración de antibiótico de 50 mg/L. La penetración de los antibióticos a través de la biopelícula fue estudiada mediante la misma técnica con mínimas modificaciones.ResultadosLas biopelículas de MNPCR presentaron resistencia (porcentajes de bacterias viables > 1% de los recuentos obtenidos en los controles) frente a todos los antibióticos que son empleados habitualmente en las infecciones causadas por estos organismos, si bien se detectaron diferencias dentro de la misma especie entre las diferentes cepas. Hemos detectado diferencias en la penetración de antibióticos a través de la biopelícula, especialmente con una importante disminución de la permeabilidad frente a ciprofloxacino. Sin embargo, otros mecanismos son, probablemente, más importantes para explicar la resistencia antimicrobiana de las biopelículas de MNPCR.ConclusionesLas biopelículas formadas por MNPCR son resistentes frente a amicacina, ciprofloxacino y claritromicina. Como no se demostraron diferencias importantes entre los distintos antibióticos, es probable que la permeabilidad de la biopelícula frente a los antibióticos tenga poca importancia en la resistencia antimicrobiana de las biopelículas.