Rifampicin fails to eradicate mature biofilm formed by methicillin-resistant Staphylococcus aureus / Rifampicina falha na erradicação de biofilmes maduros formados por Staphylococcus aureus resistentes à meticilina

ABSTRACT

INTRODUCTION: Antimicrobial activity on biofilms depends on their molecular size, positive charges, permeability coefficient, and bactericidal activity. Vancomycin is the primary choice for methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection treatment; rifampicin has interesting antibiofilm properties, but its effectivity remains poorly defined. METHODS: Rifampicin activity alone and in combination with vancomycin against biofilm-forming MRSA was investigated, using a twofold serial broth microtiter method, biofilm challenge, and bacterial count recovery. RESULTS: Minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration for vancomycin and rifampicin ranged from 0.5 to 1mg/l and 0.008 to 4mg/l, and from 1 to 4mg/l and 0.06 to 32mg/l, respectively. Mature biofilms were submitted to rifampicin and vancomycin exposure, and minimum biofilm eradication concentration ranged from 64 to 32,000 folds and from 32 to 512 folds higher than those for planktonic cells, respectively. Vancomycin (15mg/l) in combination with rifampicin at 6 dilutions higher each isolate MIC did not reach in vitro biofilm eradication but showed biofilm inhibitory capacity (1.43 and 0.56log10 CFU/ml reduction for weak and strong biofilm producers, respectively; p<0.05). CONCLUSIONS: In our setting, rifampicin alone failed to effectively kill biofilm-forming MRSA, demonstrating stronger inability to eradicate mature biofilm compared with vancomycin.

RESUMO

INTRODUÇÃO: A atividade dos antimicrobianos em biofilmes depende do seu peso molecular, de cargas positivas, coeficiente de permeabilidade e atividade bactericida. Vancomicina é a escolha primária para o tratamento de infecções causadas por Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA) e rifampicina possui interessante propriedade antibiofilme, apesar da sua efetividade ainda ser fracamente definida. MÉTODOS: Foi investigada a atividade da rifampicina sozinha e em combinação com vancomicina frente à MRSA formadores de biofilme, utilizando o método das microplacas com diluição seriada e recuperação bacteriana em biofilme após exposição antimicrobiana. RESULTADOS: Concentração inibitória minima (MIC) e concentração bactericida mínima (MBC) para vancomicina e rifampicina foi de 0,5-1mg/l e 0,008-4mg/l; 1-4mg/l e 0,06-32mg/l, respectivamente. Biofilmes maduros foram expostos à vancomicina e rifampicina, e a concentração mínima para erradicar o biofilme (MBEC) foi 64-32.000 e 32-512 vezes maior do que para células planctônicas, respectivamente. A combinação de vancomicina (15mg/l) com rifampicina (6-diluições maior do que o MIC de cada isolado) não atingiu erradicação do biofilme in vitro, porém apresentou capacidade inibitória do biofilme formado (redução de 1,43 e 0,56log10 UFC/ml para produtores fracos e fortes, respectivamente; p<0,05). CONCLUSÕES: Rifampicina sozinha falhou em efetivamente matar MRSA formadores de biofilme, demonstrando fraca habilidade para erradicação de biofilmes maduros comparado com vancomicina.