Comparación del efecto in vitro e in vivo de meropenem y ciprofloxacino sobre la morfología de Escherichia coli y Staphylococcus aureus

F. Fuentes Martínez, M.L. Anta Carabias, J. Izquierdo Izquierdo, M.L. Gómez-Lus Centelles y J. Prieto Prieto Departamento de Microbiología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid

RESUMEN
Durante el tratamiento de cualquier infección frecuentemente están presentes concentraciones subinhibitorias de un antimicrobiano, induciendo un amplio espectro de efectos sobre los microorganismos. Estas concentraciones tienen efectos que pueden aumentar la eficacia de los antimicrobianos. Uno de estos efectos, el cambio de la morfología de las bacterias, es estudiado en este ensayo in vitro e in vivo, comparando posteriormente los resultados. Para ello se utilizaron dos antimicrobianos con efectos diferentes (meropenem y ciprofloxacino) y dos cepas estándar representativas de grampositivos y gramnegativos (Staphylococcus aureus y Escherichia coli). Las técnicas empleadas fueron la de exposición in vitro en placas con agar Mueller-Hinton y el modelo in vivo de infección intraperitoneal en ratones. Los resultados in vitro mostraron que, con todas las concentraciones subCMI, el meropenem indujo la formación de formas esféricas o esferoplastos sobre E. coli, mientras que el ciprofloxacino indujo filamentación. Sobre S. aureus, los dos antimicrobianos indujeron la formación de agregados celulares de tamaño mayor que el normal (>1 mm). Los resultados in vivo confirmaron estos cambios morfológicos, si bien en menor porcentaje que in vitro. Estos resultados concuerdan con los mecanismos de acción de cada antimicrobiano, y podrían tener una gran importancia al evitar una pérdida de eficacia cuando las concentraciones de antimicrobiano están por debajo de la CMI.
Palabras clave: Meropenem - Ciprofloxacino - Morfología bacteriana - Concentraciones subinhibitorias

Comparison of the in vitro and in vivo effects of meropenem and ciprofloxacin on the morphology of Escherichia coli and Staphylococcus aureus

SUMMARY
In the treatment of infections, subinhibitory concentrations are commonly present and induce a wide range of effects. Some of these effects have been reported to improve the efficacy of these compounds. One of these effects, the change of the bacterial morphology, was assayed in this study both in vitro and in vivo, and their results were compared. Two antimicrobial agents (meropenem and ciprofloxacin) and two standard Gram-positive and Gram-negative strains (S. aureus y E. coli) were used. The methods employed included the in vitro exposure of microorganisms on Mueller-Hinton agar plates, and the in vivo intraperitoneal infection model in mice. With all the sub-MICs tested, the in vitro results showed that meropenem induced the formation of round cells (spheroplasts) on E. coli, while ciprofloxacin produced filaments. With S. aureus, the two antimicrobial agents induced the formation of cellular aggregates (clusters) with a diameter greater than 1 mm. The in vivo results confirmed those observed in vitro, but to a lesser extent. These results agree with those expected in relation with the mechanisms of action of each drug, and could be important in order to prevent a lost in efficacy when the levels of the drug are below the MIC.
Key words: Meropenem - Ciprofloxacin - Bacterial morphology - Subinhibitory concentrations

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