Mikä on bakteeribiofilmi?
Bakteeribiofilmit ovat bakteerikokoelmia, jotka ovat kiinnittyneet johonkin pintaan (kuten haavaan, nivelproteesiin tai hampaisiin) ja/tai toisiinsa. Biofilmi sisältää myös erilaisia aineita, kuten DNA:ta, proteiineja ja polysakkarideja. Nämä auttavat bakteereja vastustamaan isännän puolustussolujen ja antibioottien tappamista sekä muodostavat rakenteen, jossa bakteerit voivat kasvaa ja kommunikoida keskenään.
Miten biofilmit kehittyvät?
Bakteerien biofilmit kehittyvät luonnollisena osana sitä, miten bakteerit kasvavat laboratorion ulkopuolella (in vivo). Biofilmin kehityksessä on useita keskeisiä vaiheita:
- Bakteerit kiinnittyvät pintaan tai toisiinsa ensin palautuvasti ja sitten palautumattomasti
- Bakteerit tuottavat ainetta (ekstrapolymeeristä ainetta), jossa ne elävät
- Bakteerit lisääntyvät ja tuottavat edelleen lisää ainetta, joka on tärkeässä roolissa bakteerien kommunikoinnissa toistensa kanssa
- Kypsästä biofilmistä irtoaa vähäisiä määriä bakteereja silloin, kun ravinteita ei ole riittävästi niiden elättämiseen. Nämä bakteerit voivat jatkaa biofilmien muodostamista muualla.
Mitä tehtäviä biofilmillä on?
Biofilmi tarjoaa bakteereille tukirakenteen kasvulle. Usein biofilmissä on useita bakteerilajeja, ja sen avulla ne voivat kommunikoida keskenään kemiallisten signaalien välityksellä.
Biofilmissä olevat bakteerit ovat vastustuskykyisempiä isännän niitä vastaan suunnattua puolustusta ja antibiootteja vastaan; valkosolut (jotka torjuvat infektioita elimistössä) ja antibiootit pääsevät biofilmin läpi huonommin tavoittamaan bakteereita, ja siellä, missä antibiootti pääsee läpäisemään biofilmin, bakteerit ottavat antibioottia hitaammin.
Missä biofilmit kehittyvät?
Biofilmejä muodostuu monille pinnoille elimistössä, kuten hampaisiin (bakteeriplakki), kroonisiin haavoihin ja proteesiniveliin proteesinivelinfektiossa. Niitä voi muodostua myös keuhkojen sisälle kroonisissa sairauksissa, kuten kystistä fibroosia ja keuhkovaurioita sairastavilla potilailla. Bakteerit voivat muodostaa biofilmiä myös silloin, kun ne eivät ole kiinnittyneet pintoihin, jolloin ne muodostavat mikrokolonian muiden bakteerien kanssa, jotka ovat kiinnittyneet niihin erilaisten proteiinien avulla.
Hammasplakki
Mitkä ovat merkkejä siitä, että biofilmi on kehittynyt?
Biofilmiä muodostavien bakteerien infektoima haava voi parantua paljon hitaammin tai se voi jäädä parantumatta, eikä se välttämättä parane tavallisilla antibiooteilla. Se voi näyttää likaiselta tai siinä voi olla epämiellyttävä haju. Antibioottivasteen puuttuminen (potilailla on jatkuvaa kuumetta, huonovointisuutta, kipua ja muita oireita) voi esiintyä bakteerien aiheuttamissa biofilmi-infektioissa muualla elimistössä, kuten keuhkoissa ja nivelproteeseissa.
Krooniset haavaumat tyypillisesti komplisoituvat biofilmin vuoksi
Mitähän bakteereja biofilmissä on?
Biofilmissä esiintyvät bakteerit vaihtelevat potilaskohtaisesti, mutta yleisimmin kroonisissa haavoissa, joissa on biofilmi, on Staphylococcus aureus ja 50 %:ssa haavoista Pseudomonas aeruginosa. Haavassa esiintyvät bakteerityypit voidaan selvittää ottamalla haavasta pyyhkäisynäytteitä ja viljelemällä bakteereita tai tekemällä spesifisiä erikoisproteiini- tai fluoresoivia in situ -hybridisaatiotutkimuksia (FISH).
Millä hoidetaan haavan biofilmiä?
Huolellinen tasapaino on säilytettävä, jotta infektiotasoa voidaan pienentää, mutta haavaa korjaavien isäntäkasvin solujen (fibroblastien) vaurioituminen minimoida. Käytetään yhdistelmämenetelmää, jossa haavaa puhdistetaan (haavamateriaalin poisto), haavaan levitetään antiseptisiä aineita ja antibioottikuurit otetaan suun kautta tai suonensisäisesti.
Fyysiset menetelmät
Fyysisiä menetelmiä ovat mm:
- Debridementti käyttäen pihtejä materiaalin poistamiseksi suoraan
- Säännölliset pesut steriilillä keittosuolaliuoksella tai muilla liuoksilla
- Maggot-debridement-hoito
- Ultraäänihoito antibioottivaikutuksen ja haavanpoiston tehostamiseksi
Vähäksikin haavasidoksella on spesifinen biofilmin vastainen vaikutus.
Paikalliset aineet
Paikallisia aineita, joita käytetään biofilmin hajottamiseksi, ovat mm:
- Laktoferriini ja ksylitoli
- entsyymit
- Hopeasidokset
- Superoksidoidut liuokset
Oraaliset antibiootit
Muihin lähestymistapoihin kuuluu myös kohdennettu antibioottihoito haavoissa havaittujen bakteerien mukaan molekyylitekniikoiden avulla tehtyjen erityistutkimusten avulla.