バイオフィルムとは
細菌性バイオフィルムは、表面(傷、人工関節、歯など)や互いに付着している細菌の集合体です。 バイオフィルムには、DNA、タンパク質、多糖類など、さまざまな物質も含まれています。 これらの物質は、宿主の防御細胞や抗生物質による細菌の死滅を助ける役割を果たすとともに、細菌が増殖し、互いにコミュニケーションをとることができる構造を与えています。
バイオフィルムはどのように発生するのか? バイオフィルムの発生には、いくつかの重要な段階があります。
- 細菌は、最初は可逆的に、次に不可逆的に、表面または互いに付着する
- 細菌は、彼らが住む物質(高分子外物質)を作り出す
- 細菌は増殖し、さらに物質を作り続け、これは細菌同士のコミュニケーションに重要な役割を果たす
- 養分が十分にないときには、少量の細菌は成熟バイオフィルムから流出される。 これらの細菌は、別の場所でバイオフィルムを形成することができます。
バイオフィルムの役割は何ですか?
バイオフィルムは、細菌が成長するための支持構造を提供します。 白血球(体内の感染と戦う)や抗生物質は、バイオフィルムを通過して細菌に到達することが難しく、抗生物質が通過できたとしても、細菌が抗生物質を取り込むのが遅くなります。
バイオフィルムはどこにできるのか
バイオフィルムは、歯(細菌性プラーク)、慢性創傷、人工関節感染症では人工関節など、体内の多くの表面に形成されます。 また、嚢胞性線維症や肺障害のある患者のような慢性疾患のある肺の内部にも形成されることがあります。
デンタルプラーク
バイオフィルムが形成されたときの兆候は?
バイオフィルムを形成した細菌に感染した傷は、治りがかなり遅くなったり、まったく治らなかったり、通常の抗生物質で改善しないことがあります。 見た目がどろどろになったり、不快な臭いがしたりすることもあります。 抗生物質が効かない(発熱、体調不良、痛みなどの症状が続く)ことは、肺や人工関節など、体の他の場所の細菌バイオフィルム感染でも見られることがあります
バイオフィルムに典型的に合併する慢性潰瘍
バイオフィルムにはどんな細菌が存在するのでしょう?
バイオフィルムに存在する細菌は患者さんによって異なりますが、バイオフィルムを持つ慢性創傷では黄色ブドウ球菌が最も多く、50%の創傷では緑膿菌が存在します。 創傷に存在する細菌の種類は、創傷のスワブを採取して細菌培養を行うか、特定の特殊なタンパク質や蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行うことで確認できます。 デブリードメント(創傷物質の除去)、創傷に塗布する消毒薬、経口または静脈内投与する抗生物質のコースなど、複合的なアプローチがとられています。
物理的方法
物理的方法には以下のようなものがあります。
- 鉗子を用いて直接材料を除去するデブリードメント
- 滅菌生理食塩水またはその他の溶液による通常の洗浄
- マゴットデブリードメント療法
- 超音波療法による抗生物質の効果および傷のデブリードメントの促進
特定の抗バイオフィルム作用がある傷口保護具はあまりない。
外用剤
バイオフィルムの破壊を試みて適用される外用剤には以下のようなものがある。
- ラクトフェリンとキシリトール
- 酵素
- 銀ドレッシング
- 過酸化溶液
経口抗生物質
その他のアプローチとして、分子技術を用いた特別な研究により傷口から検出した細菌に応じて抗生物質を投与することもある。