In vitro assessment of the anti-biofilm activity of ethanol alone and in combination with enoxaparin 60IU

Abstract

Introduction

Catheter-related bloodstream infection (C-RBSI) can sometimes be managed without catheter removal by combining systemic therapy with catheter lock therapy. Most antiseptic lock solutions are made up of ethanol combined with an anticoagulant. However, data regarding the anti-biofilm activity of ethanol combined with enoxaparin are scarce. We aimed to assess the efficacy of ethanol at different concentrations combined with enoxaparin 60 IU as a lock solution for eradication of the biofilm of different microorganisms.

Methods

Using a static 96-well plate in vitro model, we tested 30%, 35%, and 40% ethanol alone and combined with 60 IU of enoxaparin against 24-h-old biofilm from the following microorganisms: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, and Candida albicans. Time of exposure was assessed during a 2-h and 24-h regimen. We analysed the percentage reduction in metabolic activity using the XTT assay. We considered therapy to be successful when metabolic activity was reduced by >90%.

Results

In the 2-h regimen, the therapy was successful against all microorganisms at 35% and 40% ethanol without enoxaparin (p < 0.001). In the 24-h regimen, the therapy was successful against all microorganisms at all ethanol solutions without enoxaparin (p < 0.001). When ethanol was combined with enoxaparin, the therapy was only successful in the 24-h regimen in biofilms of S. epidermidis, C. albicans and E. coli at all concentrations of ethanol assessed.

Conclusions

Our in vitro model demonstrated that when ethanol is combined with enoxaparin in a lock solution, it negatively affects ethanol anti-biofilm activity after both short and long exposures.

Resumen

Introducción

La bacteriemia relacionada con el catéter (BRC) puede ser manejada sin la retirada del catéter mediante la combinación de terapia sistémica y terapia de sellado de catéter. Las soluciones de sellado con antisépticos más utilizadas están compuestas de etanol combinado con anticoagulante. Sin embargo, los datos sobre la actividad anti-biopelícula del etanol combinado con enoxaparina son escasos. Nuestro objetivo fue evaluar la eficacia del etanol a diferentes concentraciones combinado con enoxaparina 60 UI como solución de sellado para la erradicación de la biopelícula de diferentes microorganismos.

Métodos

Mediante un modelo in vitro estático en placa de 96 pocillos, testamos etanol al 30, 35 y 40% solo y combinado con 60 UI de enoxaparina frente a una biopelícula de 24 h de los siguientes microorganismos: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli y Candida albicans. El tiempo de exposición se evaluó durante un régimen de 2 y 24 h. Se analizó el porcentaje de reducción de la actividad metabólica mediante el ensayo XTT. Consideramos éxito de la terapia cuando la actividad metabólica se redujo >90%.

Resultados

En el régimen de 2 h, la terapia fue exitosa contra todos los microorganismos a concentraciones de etanol del 35 y 40% sin enoxaparina (p < 0,001). En el régimen de 24 h, la terapia fue exitosa contra todos los microorganismos en todas las soluciones de etanol sin enoxaparina (p < 0,001). Cuando se combinó etanol con enoxaparina, la terapia solo tuvo éxito en el régimen de 24 h en todas las concentraciones de etanol evaluadas frente a biopelículas de S. epidermidis, C. albicans y E. coli.

Conclusiones

Nuestro modelo in vitro demostró que la adición de enoxaparina a etanol en solución de sellado afecta negativamente a la actividad anti-biopelícula del etanol tanto tras exposiciones cortas como largas.