In vitro microbicidal, anti‐biofilm and cytotoxic effects of different commercial antiseptics

Abstract

Topical antiseptics are widely used for wound treatment, with the goal of disrupting biofilm capacity. We analysed the effectiveness of a variety of antiseptics to inhibit various stages of biofilm formation and to remove biofilms in vitro as well as the agents' cytotoxic effects on fibroblasts. We found that the chlorine-releasing agents exhibited immediate anti-biofilm effects in the short term, with lesser cytotoxicity than agents prepared from more stable compounds, such as biguanide or modified diallyl disulfide-oxide, which, conversely, have better long-term effectiveness. Among the examined organisms, Gram-positive bacteria and Candida albicans were the most sensitive to the antiseptics, whereas Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii were relatively resistant to them. Formulations whose mechanisms of action involve the release of chemically active chlorine were more effective when administered in solution than the gel form, likely because of the stability of the active ingredients during or after preparation of the formula. Interestingly, hypochlorous acid and some superoxidation solutions were effective in preventing biofilm formation within a short time period and showed virtually no toxicity. Our study indicates that most antiseptics remain effective long enough to prevent biofilm formation; thus, even brief application of an antiseptic agent during initial wound treatment can lead to better wound management outcomes.

Hypochlorites in the treatment of chronic wounds

“…Obecnie dostępne preparaty na bazie podchlorynów zawierają niewielkie stężenia podchlorynu sodu (NaOCl) lub/i kwasu podchlorawego (HOCL), które w kontakcie z drobnoustrojami wydzielają ponadtlenki [1,4,5]. Badania z zakresu mikrobiologii wykazują skuteczność antyseptyków w zwalczaniu kolonizacji bakteryjnej ran przewlekłych [6,7], a nawet implantów chirurgicznych [8].…”

“…Podchloryn sodu jest traktowany jako substancja o działaniu zarówno przeciwbakteryjnym, hamującym tworzenie się biofilmu oraz prowadzącym do jego usunięcia, jak i przeciwwirusowym. Im wyższe stężenie podchlorynu sodu, tym szybsze rozpuszczanie martwych tkanek [5,11,12].…”

“…Omawiane związki mogą mieć różny stopień stężenia, co nie pozostaje bez wpływu na ich cytotoksyczność, czyli zjawisko niszczenia drobnoustrojów z różnym poziomem oszczędzenia zdrowych tkanek organizmu. Im niższe stężenie, tym także niższa cytotoksyczność preparatu [1,5,6,7].…”

“…Utrata integralności skóry z powodu rany przewlekłej zawsze się wiąże z ryzykiem zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Stosowane miejscowo środki antyseptyczne działają niemal natychmiast, zabijając lub hamując wzrost drobnoustrojów za pomocą takich mechanizmów, jak koagulacja i wytrącanie białek oraz zmiana ściany komórkowej lub przepuszczalności błony komórkowej bakterii [5]. W literaturze naukowej zwraca się uwagę na stosowanie w leczeniu ran antyseptyków zamiast antybiotyków przede wszystkim z powodu braku oporności patogenów na antyseptyki pomimo długotrwałego i powszechnego ich stosowania [22].…”

“…Do leczenia ran można wybrać preparaty ponadtlenkowe o różnym stężeniu podchlorynów [1,5]. W opisanych przypadkach obserwowano podczas terapii skuteczność płynu Microdacyn i żelu Microdacyn Hydrożel (Hydrogel).…”