Co je to bakteriální biofilm?
Bakteriální biofilmy jsou soubory bakterií, které se přichytily k povrchu (například k ráně, kloubní protéze nebo zubům) a/nebo k sobě navzájem. Biofilm také obsahuje různé látky, například DNA, proteiny a polysacharidy. Ty hrají roli v tom, že pomáhají bakteriím odolávat zabíjení obrannými buňkami hostitele a antibiotiky a také vytvářejí strukturu, ve které mohou bakterie růst a komunikovat mezi sebou.
Jak vznikají biofilmy?
Bakteriální biofilmy vznikají jako přirozená součást toho, jak bakterie rostou mimo laboratoř (in vivo). Existuje několik klíčových fází vývoje biofilmu:
- Bakterie se připojují k povrchu nebo k sobě navzájem, nejprve reverzibilně a poté ireverzibilně
- Bakterie produkují látku (extrapolymerní látku), ve které žijí
- Bakterie se množí a pokračují v produkci dalších látek, které hrají důležitou roli při vzájemné komunikaci bakterií
- Malé množství bakterií se ze zralého biofilmu vylučuje, když není dostatek živin, které by je uživily. Tyto bakterie mohou pokračovat v tvorbě biofilmu na jiném místě.
Jaké jsou role biofilmu?
Biofilm poskytuje podpůrnou strukturu pro růst bakterií. V biofilmu je často přítomno několik druhů bakterií, kterým umožňuje vzájemnou komunikaci prostřednictvím chemických signálů.
Bakterie v biofilmu jsou odolnější vůči obraně hostitele proti nim a vůči antibiotikům; bílé krvinky (které bojují proti infekci v těle) a antibiotika mají menší možnost projít biofilmem a dostat se k bakteriím, a tam, kde se antibiotikum dostane, bakterie přijímají antibiotikum pomaleji.
Kde vznikají biofilmy?
Biofilmy se tvoří na mnoha površích v těle, včetně zubů (bakteriální plak), chronických ran a na kloubních protézách v případě infekce kloubních protéz. Mohou se také tvořit uvnitř plic při chronických onemocněních, například u pacientů s cystickou fibrózou a poškozením plic. Bakterie mohou tvořit biofilmy i v případě, že nejsou přichyceny k povrchu a vytvářejí mikrokolonie s dalšími bakteriemi, které jsou na ně navázány různými proteiny.
Zubní plak
Jaké jsou příznaky toho, že se vytvořil biofilm?
Rána, která byla infikována bakteriemi tvořícími biofilm, se může hojit mnohem pomaleji nebo se nemusí hojit vůbec a nemusí se zlepšit ani při použití standardních antibiotik. Může vypadat hnisavě nebo mít nepříjemný zápach. Nedostatečná reakce na antibiotika (pacienti mají přetrvávající horečku, necítí se dobře, mají bolesti a další příznaky) se může projevit u infekcí způsobených bakteriemi tvořícími biofilm i jinde v těle, například v plicích a kloubních protézách.
Chronické vředy obvykle komplikované biofilmem
Jaké bakterie jsou přítomny v biofilmu?
Bakterie, které jsou přítomny v biofilmu, se u různých pacientů liší, ale nejčastěji se v chronických ranách s biofilmem vyskytuje Staphylococcus aureus a v 50 % ran Pseudomonas aeruginosa. Typy bakterií přítomných v ráně lze zjistit provedením stěrů z rány a kultivací na bakterie nebo provedením specifických speciálních proteinových nebo fluorescenčních in situ hybridizačních studií (FISH).
Jaká je léčba biofilmů v ráně?
Je třeba zachovat pečlivou rovnováhu, aby se snížila úroveň infekce, ale minimalizovalo se poškození buněk hostitele (fibroblastů), které ránu obnovují. Používá se kombinovaný přístup s debridementem (odstraněním materiálu z rány), antiseptiky aplikovanými na ránu a kurzy antibiotik užívaných perorálně nebo intravenózně.
Fyzikální metody
Fyzikální metody zahrnují např:
- Debridement pomocí kleští k přímému odstranění materiálu
- Regulární omývání sterilním fyziologickým roztokem nebo jinými roztoky
- Maggot debridement therapy
- Ultrazvuková terapie ke zvýšení účinku antibiotik a debridementu rány
Málo obvazů na rány má specifickou antibiofilovou aktivitu.
Lokální látky
Mezi lokální látky aplikované ve snaze rozložit biofilm patří např:
- Laktoferrin a xylitol
- Enzymy
- Stříbrné obvazy
- Superoxidované roztoky
Orální antibiotika
Další přístupy zahrnují cílenou antibiotickou léčbu podle bakterií zjištěných v ráně prostřednictvím speciálních studií s využitím molekulárních technik.