In vitro antifungal effect of manuka essential oil on Malssezia pachydermatis from canine skin and ears

Abstract

Malassezia pachydermatis 는 개의 피부에 상재하는 정상 미생물총으로, 환경이나 조건에 따라 병원성을 가지고 개의 피부나 귀에서 병변을 야기한다. 개의 Malassezia 피부염 및 외이염의 치료법은 주로 itraconazole 이나 ketoconazole 등의 azole 계열의 약물들을 이용한 국소 및 전신요법이 일반적이다. 하지만, 최근들어 in vitro 상에서 이러한 약물들에 대한 내성균주가 확인되고 있으며, 실제 임상에서도 흔하지는 않지만 다른 기저질환들이 배제되었음에도 항진균제에 반응하지 않는 Malassezia 피부염 및 외이염이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 M. pachydermatis 에 대한 azole 계열의 대표적인 항진균제인 itraconazole 대비 Manuka essential oil의 항진균력을 확인함으로써 기존 치료제의 대체 치료물질로의 가능성을 확인하는 것이다. 2010년과 2011년에 서울대학교 동물병원에 내원한 개 Malassezia 피부염 및 외이염 환자에서 총 30개의 샘플을 실험에 사용하였으며, 이를 병변이 없는 그룹과 병변이 있는 그룹으로 분류하였다. Manuka essential oil의 항진균력을 확인하기 위하여 CLSI M27-A3 broth microdilution법을 수정한 실험법을 사용하여 minimum inhibitory concentrations (MICs)와 minimum fungicidal concentrations (MFCs)를 측정하였고, 그 결과를 itraconazole 과 비교하였다. 30개의 M. pachydematis 균주에 대한 Manuka essential oil 과 itraconazole 의 MIC는 각각 2-14 to 2-11%, v/v 와 0.016 ㎍/mL to >16 ㎍/mL 였으며, MFC는 각각 2-13 to 2-10%, v/v 와 0.016 ㎍/mL to >16 ㎍/mL 였다. 또한, 병변그룹과 병변이 없는 그룹의 itraconazole 과 Manuka essential oil 의 MIC50을 비교한 결과 itraconazole의 경우 병변이 없는 그룹의 0.128 ㎍/mL보다 항진균제 복용 경력이 있는 병변그룹에서 0.5 ㎍/mL으로 높은 수치가 확인되었다. 이는 노출 빈도가 높을수록 Malassezia의 저항성 획득 가능성이 높을 수 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 Manuka essential oil 이 기존에 사용되던 항진균 약물들을 대체하여 개의 Malassezia 피부염 및 외이염의 잠재적인 치료물질이 될 수 있을 것임을 시사한다.

Malassezia pachydermatis is a commensal yeast that commonly colonizes in the superficial layers of canine epidermis. Favorable growth conditions in the local environment allow excessive multiplication of this organism, which may then function as an opportunistic secondary pathogen in dermatitis and otitis externa. Recent in vitro studies have provided ample evidence for the possible existence of Malassezia strains resistant to antifungal agents. Recurrent Malassezia dermatitis has been frequently reported in veterinary practice. Difficult-to-control yeast overgrowth is often attributed to resistance to antifungal drugs. Thus, there is increasing interest in developing novel antifungal agents, such as manuka essential oil. The aim of this study was to evaluate the antifungal effect of manuka essential oil as a novel therapeutic agent by determining the minimum inhibitory concentration (MICs) and the minimum fungicidal concentration (MFCs) against 30 M. pachydermatis clinical isolates obtained from canine skin and ear. The isolates were divided into two groups: those obtained from non-lesions and those obtained from lesions. The yeasts were assayed using a modified Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI) M27-A3 broth microdilution method. For comparison, tests were performed with Malassezia strains against a commercial drug, itraconazole. The MICs and MFCs of itraconazole against M. pachydermatis were in the range of 0.016 ㎍/mL to >16 ㎍/mL, respectively. The MICs and MFCs of the manuka essential oil against M. pachydermatis were in the range of 2-14 to 2-11% (v/v) and 2-13 to 2-10% (v/v), respectively. The MIC50 of itraconazole in the lesion group (= 0.128 ㎍/mL) was higher than that in the non-lesion group (= 0.5 ㎍/mL). However, the MIC50 of manuka essential oil was relatively similar in both groups. Thus, this study suggests that long term azole drug therapy may induce clinical resistance and that manuka essential oil has the potential to be a useful clinical antifungal agent.