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Antimicrobial resistance is a global health threat. Misuse and overuse of antimicrobials are the main drivers in developing drug-resistant bacteria. The emergence of the rapid global spread of multi-resistant bacteria requires urgent multisectoral action to generate novel treatment alternatives. Combination therapy offers the potential to exploit synergistic effects for enhanced antibacterial efficacy of drugs. Understanding the complex dynamics and kinetics of drug interactions in combination therapy is crucial. Therefore, this review outlines the current advances in antibiotic resistance's evolutionary and genetic dynamics in combination therapies-exposed bacteria. Moreover, we also discussed four pivotal future research areas to comprehend better the development of antibiotic resistance in bacteria treated with combination strategies.

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Lately, the bacterial multidrug resistance has been a reason to public health concerning around world. The development of new pharmacology therapies against infections caused by multidrug-resistant bacteria is urgent. In this work, we developed 10 NLC formulations composed of essential oils (EO), vegetable butter and surfactant. The formulations were evaluated for long-term and thermal cycling stability studies in terms of (particle size, polydispersion index and Zeta potential). In vitro antimicrobial assays were performed using disk diffusion test and by the determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) performed with fresh and a year-old NLC. The most promising system and its excipients were structurally characterized through experimental methodologies (FTIR-ATR, DSC and FE-SEM). Finally, this same formulation was studied through nanotoxicity assays on the chicken embryo model, analyzing different parameters, as viability and weight changes of embryos and annexes. All the developed formulations presented long-term physicochemical and thermal stability. The formulation based on cinnamon EO presented in vitro activity against strains of Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa isolated from humans and in vivo biocompatibility. Considering these promising results, such system is able to be further tested on in vivo efficacy assays.

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Background: Commensal microflora such as Escherichia coli and Enterococcus spp. are representative indicators of antimicrobial resistance (AMR) as they are part of the normal intestinal microflora and can acquire and disseminate AMR to pathogenic or zoonotic bacteria like Salmonella spp. Objective: To investigate the state of AMR among E. coli and Salmonella spp., potential pathogens in humans, isolated from cecal contents of pigs submitted to a veterinary diagnostic laboratory in Colombia from 2016 to 2019. Methods: Susceptibility testing was conducted using the Kirby-Bauer disk diffusion method according to the Clinical and Laboratory Standards Institute guidelines for antimicrobial zone diameter breakpoints. An E. coli strain (ATCC 25922) was used as the quality control organism. Isolates showing resistance to three or more antimicrobial classes were classified as multidrug-resistant (MDR) as defined by a joint group of the European Centre for Disease prevention and Control and the Center for Disease Control and Prevention of the USA. Results: A total of 112 E. coli and 192 Salmonella spp. colonies were isolated from 557 samples received between 2016 and 2019. In order of decreasing frequency, E. coli was resistant to tetracycline (100%), sulfamethoxazol-trimethoprim (97.5%), amoxicillin (86.4%), enrofloxacin (82.6%), tylosin (82.1%), doxycycline (59%), neomycin (50%), ciprofloxacin (45.5%), ceftiofur (35%), gentamicin (30%), tilmicosin (29%), and fosfomycin (12.5%). When compared with E. coli, Salmonella spp. was generally resistant to the same agents with slightly less resistance (between 10-30%) to eight of the antimicrobials tested. Salmonella spp. showed <20% resistance to three antimicrobials, as follows: neomycin (17%), gentamicin (16%), and fosfomycin (14%). Multi-resistance occurred in 68.7% (77/112) of E. coli and 70.3% (135/192) of Salmonella spp. isolates. Resistance of Salmonella spp. was alarming to all the critically important antimicrobials tested: fluoroquinolones (enrofloxacin, ciprofloxacin), ceftiofur (third- generation cephalosporin), and macrolides (tylosin). Conclusions: According to our results, there is a high level of multi- drug resistance (MDR) in E. coli and Salmonella spp. It is necessary to implement a nationwide antimicrobial resistance monitoring program in Colombia, together with proper antimicrobial prescribing guidelines for pigs. The indiscriminate use of antimicrobial growth promoters by the swine industry is generating widespread bacterial resistance and should be discontinued.

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Antecedentes: Flora comensal como espécies de Escherichia coli e Enterococcus são tipicamente escolhidas como indicadores representativos de la resistência antimicrobiana (AMR), pois fazem parte da flora intestinal normal e podem adquirir e disseminar AMR a bactérias patogênicas ou zoonóticas como Salmonella spp. Objetivo: Investigar o estado da AMR entre E. coli e Salmonella spp. isolados do conteúdo cecal de porcos colombianos submetidos ao Laboratório de Diagnóstico Veterinário de 2016 a 2019, ambos sendo patógenos potenciais em humanos. Métodos: O teste de suscetibilidade foi conduzido usando o método de difusão em disco Kirby-Bauer de acordo com as diretrizes do Instituto de Padrões Clínicos e Laboratoriais para pontos de quebra de diâmetro da zona antimicrobiana. A cepa de E. coli (ATCC 25922) foi usada como organismo de controle de qualidade. Os isolados que apresentam resistência a três ou mais classes de antimicrobianos foram classificados como multirresistentes (MDR), conforme definido por um grupo conjunto do Centro Europeu para Prevenção e Controle de Doenças e Centro para Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. Resultados: Um total de 112 E. coli e 192 Salmonella spp. foram isolados de 557 amostras submetidas entre 2016 e 2019. Em ordem decrescente de frequência, a resistência a E. coli foi: tetraciclina (100%), sulfametoxazol-trimetoprim (97,5%), amoxicilina (86,4%), enrofloxacina (82,6%), tilosina (82,1%), doxiciclina (59%), neomicina (50%), ciprofloxacina (45,5%), ceftiofur (35%), gentamicina (30%), tilmicosina (29%) e fosfomicina (12,5%). Quando comparada com E. coli, Salmonella spp. foi geralmente resistente aos mesmos agentes com resistência ligeiramente menor (entre 10-30%) a oito dos antimicrobianos. Apenas três antimicrobianos apresentaram resistência a Salmonella spp. abaixo de 20% da seguinte forma: neomicina (17%), gentamicina (16%) e fosfomicina (14%). Multi-resistência ocorreu em 68,7% (77/112) de E. coli e 70,3% (135/192) de Salmonella spp. isolados. Resistência de Salmonella spp. foi alarmante para todos os antimicrobianos criticamente importantes testados: fluoroquinolonas (enrofloxacina, ciprofloxacina), ceftiofur (cefalosporina de terceira geração) e macrolídeos (tilosina). Conclusões: Esses resultados indicam um alto nível de resistência a múltiplos medicamentos (MDR) e que um Programa Nacional de Monitoramento da Resistência Antimicrobiana é necessário para a Colômbia, juntamente com a implementação de diretrizes de prescrição de antimicrobianos para suínos. O uso indiscriminado de antimicrobianos para promoção de crescimento na indústria suína está claramente promovendo resistência generalizada e deve ser interrompido.

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RESUMEN Introducción: la diseminación de microorganismos multirresistentes en el hospital, constituye un importante problema epidemiológico y terapéutico que afecta especialmente a pacientes de la Unidad de Cuidados Intensivos. Objetivo: escribir el comportamiento de las infecciones nosocomiales y la resistencia antimicrobiana en la Unidad de Cuidados Intensivos. Materiales y métodos: se realizó un estudio de tipo descriptivo, observacional y prospectivo en la Unidad de Cuidados Intensivos del Hospital Universitario Clínico Quirúrgico Comandante Faustino Pérez Hernández, durante el primer semestre de 2020. El universo estuvo constituido por 102 pacientes que ingresaron en la Unidad de Cuidados Intensivos en el período estudiado, a los que se les realizó estudios microbiológicos. Las variables analizas fueron: causas de ingreso, edad, infecciones nosocomiales, neumonía en ventilados, gérmenes, resistencia antimicrobiana y mortalidad. Se expresaron en tablas y gráficos porcentuales. Resultados: el sexo masculino presentó mayor número de infección nosocomial respecto al femenino, en edades diferentes de la vida. La causa más frecuente de ingreso fue el politrauma. El sitio más común de infección nosocomial fue la vía respiratoria. Predominaron gérmenes como los bacilos gramnegativos fermentadores y las enterobacterias. Antibióticos como los inhibidores de las betalactamasas, otras penicilinas, quinolonas, cefalosporinas, aminoglucósidos y meropenen han adquirido un mayor porciento de resistencia. Conclusiones: la infección nosocomial por bacterias multirresistentes a los antibióticos estratégicos, es un problema dentro de la Unidad de Cuidados Intensivos asociado a la ventilación mecánica, que provoca una elevada mortalidad (AU).

ABSTRACT Introduction: the spread of multi-resistant microorganisms in the hospital is a major epidemiological and therapeutic problem that particularly affects critical patients admitted to the Intensive Care Unit. Objective: to describe the behavior of nosocomial infections and antimicrobial resistance in the Intensive Care Unit. Materials and Methods: a descriptive, observational and prospective study was carried out in the Intensive Care Unit of the Teaching Clinic-Surgical Hospital Faustino Pérez Hernández, during the first half of 2020. The universe was formed by 102 patients who entered the Intensive Care Unit during the studied period, to whom microbiological studies were carried out. The analyzed variables were the following: causes of admission, age, nosocomial infections, ventilator-associated pneumonia, germs, antimicrobial resistance and mortality. The results were expressed in tables and percentage charts. Results: Male sex showed the highest number of nosocomial infection compared to the female, at different ages of life. The most common cause of admission was polytrauma. The most common site of nosocomial infection was the airway. Germs like fermentative Gram-negative bacilli and enterobacteria predominated. Antibiotics such as beta-lactamase inhibitors, other kinds of penicillin, quinolones, cephalosporin, aminoglycosides and meropenen have acquired a higher percent of resistance. Conclusions: nosocomial infection caused by bacteria that have developed multi-resistance to strategic antibiotics is a problem within the Intensive Care Unit, associated to mechanical ventilation, and leads to high mortality (AU).

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Abstract Different methodologies have been developed throughout the years to identify environmental microorganisms to improve bioremediation techniques, determine susceptibility profiles of bacteria in contaminated environments, and reduce the impact of microorganisms in ecosystems. Two methods of bacterial biochemical identification are compared and the susceptibility profile of bacteria, isolated from residential and industrial wastewater, is determined. Twenty-four bacteria were retrieved from the bacteria bank of the Environmental Microbiology Laboratory at the Institute of Biology (IB) of the Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brazil. Bacteria were identified by conventional biochemical tests and by the VITEK ®2 automated system. Further, the susceptibility profile to antibiotics was also determined by the automated system. Six species of bacteria (Raoutella planticola, K. pneumoniae ssp. pneumoniae , Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae and Klebsiella oxytoca) were identified by conventional biochemical tests, while three species of bacteria (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens and K. oxytoca ) were identified by VITEK®2 automated system. VITEK ®2 indicated agreement in 19 (79.17%) isolates and difference in five (20.83%) isolates when compared to results from conventional biochemical tests. Further, antibiotic susceptibility profile results showed that all isolates (100%) were resistant to at least one out of the 18 antibiotics tested by VITEK®2. Thus, no multi-resistant bacteria that may be used in effluent treatment systems or in bioremediation processes have been reported. Results indicate VITEK ® 2 automated system as a potential methodology in the determination of susceptibility profile and identification of environmental bacteria.

Resumo Diferentes metodologias foram desenvolvidas ao longo dos anos para identificar microrganismos ambientais para melhorar as técnicas de biorremediação, determinar perfis de suscetibilidade de bactérias em ambientes contaminados e reduzir o impacto de microrganismos nos ecossistemas. Dois métodos de identificação bioquímica bacteriana são comparados e o perfil de susceptibilidade de bactérias, isoladas de efluentes residenciais e industriais, é determinado. Vinte e quatro bactérias foram coletadas do banco de bactérias do Laboratório de Microbiologia Ambiental do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brasil. As bactérias foram identificadas por testes bioquímicos convencionais e pelo sistema automatizado VITEK®2. Além disso, o perfil de suscetibilidade aos antibióticos também foi determinado pelo sistema automatizado. Seis espécies de bactérias (Raoutella planticola , K. pneumoniae ssp. pneumoniae, Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae e Klebsiella oxytoca) foram identificadas por testes bioquímicos convencionais, enquanto três espécies de bactérias (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens e K. oxytoca) foram identificados pelo sistema automatizado VITEK®2. VITEK®2 indicou concordância em 19 (79,17%) isolados e diferença em cinco (20,83%) isolados quando comparados aos resultados de testes bioquímicos convencionais. Além disso, os resultados do perfil de suscetibilidade aos antibióticos mostraram que todos os isolados (100%) foram resistentes a pelo menos um dos 18 antibióticos testados pelo VITEK®2. Assim, não foram relatadas bactérias multirresistentes que possam ser usadas em sistemas de tratamento de efluentes ou em processos de biorremediação. Os resultados indicam que o sistema automatizado VITEK ® 2 é uma metodologia potencial na determinação do perfil de suscetibilidade e identificação de bactérias ambientais.

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Different methodologies have been developed throughout the years to identify environmental microorganisms to improve bioremediation techniques, determine susceptibility profiles of bacteria in contaminated environments, and reduce the impact of microorganisms in ecosystems. Two methods of bacterial biochemical identification are compared and the susceptibility profile of bacteria, isolated from residential and industrial wastewater, is determined. Twenty-four bacteria were retrieved from the bacteria bank of the Environmental Microbiology Laboratory at the Institute of Biology (IB) of the Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brazil. Bacteria were identified by conventional biochemical tests and by the VITEK ®2 automated system. Further, the susceptibility profile to antibiotics was also determined by the automated system. Six species of bacteria (Raoutella planticola, K. pneumoniae ssp. pneumoniae , Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae and Klebsiella oxytoca) were identified by conventional biochemical tests, while three species of bacteria (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens and K. oxytoca ) were identified by VITEK®2 automated system. VITEK ®2 indicated agreement in 19 (79.17%) isolates and difference in five (20.83%) isolates when compared to results from conventional biochemical tests. Further, antibiotic susceptibility profile results showed that all isolates (100%) were resistant to at least one out of the 18 antibiotics tested by VITEK®2. Thus, no multi-resistant bacteria that may be used in effluent treatment systems or in bioremediation processes have been reported. Results indicate VITEK ® 2 automated system as a potential methodology in the determination of susceptibility profile and identification of environmental bacteria.(AU)

Diferentes metodologias foram desenvolvidas ao longo dos anos para identificar microrganismos ambientais para melhorar as técnicas de biorremediação, determinar perfis de suscetibilidade de bactérias em ambientes contaminados e reduzir o impacto de microrganismos nos ecossistemas. Dois métodos de identificação bioquímica bacteriana são comparados e o perfil de susceptibilidade de bactérias, isoladas de efluentes residenciais e industriais, é determinado. Vinte e quatro bactérias foram coletadas do banco de bactérias do Laboratório de Microbiologia Ambiental do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brasil. As bactérias foram identificadas por testes bioquímicos convencionais e pelo sistema automatizado VITEK®2. Além disso, o perfil de suscetibilidade aos antibióticos também foi determinado pelo sistema automatizado. Seis espécies de bactérias (Raoutella planticola , K. pneumoniae ssp. pneumoniae, Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae e Klebsiella oxytoca) foram identificadas por testes bioquímicos convencionais, enquanto três espécies de bactérias (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens e K. oxytoca) foram identificados pelo sistema automatizado VITEK®2. VITEK®2 indicou concordância em 19 (79,17%) isolados e diferença em cinco (20,83%) isolados quando comparados aos resultados de testes bioquímicos convencionais. Além disso, os resultados do perfil de suscetibilidade aos antibióticos mostraram que todos os isolados (100%) foram resistentes a pelo menos um dos 18 antibióticos testados pelo VITEK®2. Assim, não foram relatadas bactérias multirresistentes que possam ser usadas em sistemas de tratamento de efluentes ou em processos de biorremediação. Os resultados indicam que o sistema automatizado VITEK ® 2 é uma metodologia potencial na determinação do perfil de suscetibilidade e identificação de bactérias ambientais.(AU)

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Abstract Different methodologies have been developed throughout the years to identify environmental microorganisms to improve bioremediation techniques, determine susceptibility profiles of bacteria in contaminated environments, and reduce the impact of microorganisms in ecosystems. Two methods of bacterial biochemical identification are compared and the susceptibility profile of bacteria, isolated from residential and industrial wastewater, is determined. Twenty-four bacteria were retrieved from the bacteria bank of the Environmental Microbiology Laboratory at the Institute of Biology (IB) of the Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brazil. Bacteria were identified by conventional biochemical tests and by the VITEK ®2 automated system. Further, the susceptibility profile to antibiotics was also determined by the automated system. Six species of bacteria (Raoutella planticola, K. pneumoniae ssp. pneumoniae , Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae and Klebsiella oxytoca) were identified by conventional biochemical tests, while three species of bacteria (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens and K. oxytoca ) were identified by VITEK®2 automated system. VITEK ®2 indicated agreement in 19 (79.17%) isolates and difference in five (20.83%) isolates when compared to results from conventional biochemical tests. Further, antibiotic susceptibility profile results showed that all isolates (100%) were resistant to at least one out of the 18 antibiotics tested by VITEK®2. Thus, no multi-resistant bacteria that may be used in effluent treatment systems or in bioremediation processes have been reported. Results indicate VITEK ® 2 automated system as a potential methodology in the determination of susceptibility profile and identification of environmental bacteria.

Resumo Diferentes metodologias foram desenvolvidas ao longo dos anos para identificar microrganismos ambientais para melhorar as técnicas de biorremediação, determinar perfis de suscetibilidade de bactérias em ambientes contaminados e reduzir o impacto de microrganismos nos ecossistemas. Dois métodos de identificação bioquímica bacteriana são comparados e o perfil de susceptibilidade de bactérias, isoladas de efluentes residenciais e industriais, é determinado. Vinte e quatro bactérias foram coletadas do banco de bactérias do Laboratório de Microbiologia Ambiental do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brasil. As bactérias foram identificadas por testes bioquímicos convencionais e pelo sistema automatizado VITEK®2. Além disso, o perfil de suscetibilidade aos antibióticos também foi determinado pelo sistema automatizado. Seis espécies de bactérias (Raoutella planticola , K. pneumoniae ssp. pneumoniae, Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae e Klebsiella oxytoca) foram identificadas por testes bioquímicos convencionais, enquanto três espécies de bactérias (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens e K. oxytoca) foram identificados pelo sistema automatizado VITEK®2. VITEK®2 indicou concordância em 19 (79,17%) isolados e diferença em cinco (20,83%) isolados quando comparados aos resultados de testes bioquímicos convencionais. Além disso, os resultados do perfil de suscetibilidade aos antibióticos mostraram que todos os isolados (100%) foram resistentes a pelo menos um dos 18 antibióticos testados pelo VITEK®2. Assim, não foram relatadas bactérias multirresistentes que possam ser usadas em sistemas de tratamento de efluentes ou em processos de biorremediação. Os resultados indicam que o sistema automatizado VITEK ® 2 é uma metodologia potencial na determinação do perfil de suscetibilidade e identificação de bactérias ambientais.

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Abstract Different methodologies have been developed throughout the years to identify environmental microorganisms to improve bioremediation techniques, determine susceptibility profiles of bacteria in contaminated environments, and reduce the impact of microorganisms in ecosystems. Two methods of bacterial biochemical identification are compared and the susceptibility profile of bacteria, isolated from residential and industrial wastewater, is determined. Twenty-four bacteria were retrieved from the bacteria bank of the Environmental Microbiology Laboratory at the Institute of Biology (IB) of the Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brazil. Bacteria were identified by conventional biochemical tests and by the VITEK ®2 automated system. Further, the susceptibility profile to antibiotics was also determined by the automated system. Six species of bacteria (Raoutella planticola, K. pneumoniae ssp. pneumoniae , Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae and Klebsiella oxytoca) were identified by conventional biochemical tests, while three species of bacteria (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens and K. oxytoca ) were identified by VITEK®2 automated system. VITEK ®2 indicated agreement in 19 (79.17%) isolates and difference in five (20.83%) isolates when compared to results from conventional biochemical tests. Further, antibiotic susceptibility profile results showed that all isolates (100%) were resistant to at least one out of the 18 antibiotics tested by VITEK®2. Thus, no multi-resistant bacteria that may be used in effluent treatment systems or in bioremediation processes have been reported. Results indicate VITEK ® 2 automated system as a potential methodology in the determination of susceptibility profile and identification of environmental bacteria.

Resumo Diferentes metodologias foram desenvolvidas ao longo dos anos para identificar microrganismos ambientais para melhorar as técnicas de biorremediação, determinar perfis de suscetibilidade de bactérias em ambientes contaminados e reduzir o impacto de microrganismos nos ecossistemas. Dois métodos de identificação bioquímica bacteriana são comparados e o perfil de susceptibilidade de bactérias, isoladas de efluentes residenciais e industriais, é determinado. Vinte e quatro bactérias foram coletadas do banco de bactérias do Laboratório de Microbiologia Ambiental do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, Brasil. As bactérias foram identificadas por testes bioquímicos convencionais e pelo sistema automatizado VITEK®2. Além disso, o perfil de suscetibilidade aos antibióticos também foi determinado pelo sistema automatizado. Seis espécies de bactérias (Raoutella planticola , K. pneumoniae ssp. pneumoniae, Serratia marcescens, Raoutella sp., E. cloacae e Klebsiella oxytoca) foram identificadas por testes bioquímicos convencionais, enquanto três espécies de bactérias (K. pneumoniae ssp. pneumoniae, S. marcescens e K. oxytoca) foram identificados pelo sistema automatizado VITEK®2. VITEK®2 indicou concordância em 19 (79,17%) isolados e diferença em cinco (20,83%) isolados quando comparados aos resultados de testes bioquímicos convencionais. Além disso, os resultados do perfil de suscetibilidade aos antibióticos mostraram que todos os isolados (100%) foram resistentes a pelo menos um dos 18 antibióticos testados pelo VITEK®2. Assim, não foram relatadas bactérias multirresistentes que possam ser usadas em sistemas de tratamento de efluentes ou em processos de biorremediação. Os resultados indicam que o sistema automatizado VITEK ® 2 é uma metodologia potencial na determinação do perfil de suscetibilidade e identificação de bactérias ambientais.

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Spontaneous bacterial peritonitis (SBP) is the most typical infection observed in cirrhosis patients. SBP is responsible for an in-hospital mortality rate of approximately 32%. Recently, pattern changes in the bacterial flora of cirrhosis patients have been observed, and an increase in the prevalence of infections caused by multi-resistant bacteria has been noted. The wide-scale use of quinolones in the prophylaxis of SBP has promoted flora modifications and resulted in the development of bacterial resistance. The efficacy of traditionally recommended therapy has been low in nosocomial infections (up to 40%), and multi-resistance has been observed in up to 22% of isolated germs in nosocomial SBP. For this reason, the use of a broad empirical spectrum antibiotic has been suggested in these situations. The distinction between community-acquired infectious episodes, healthcare-associated infections, or nosocomial infections, and the identification of risk factors for multi-resistant germs can aid in the decision-making process regarding the empirical choice of antibiotic therapy. Broad-spectrum antimicrobial agents, such as carbapenems with or without glycopeptides or piperacillin-tazobactam, should be considered for the initial treatment not only of nosocomial infections but also of healthcare-associated infections when the risk factors or severity signs for multi-resistant bacteria are apparent. The use of cephalosporins should be restricted to community-acquired infections.

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