Biofilm bakteryjny

Co to jest biofilm bakteryjny?

Biofilmy bakteryjne są zbiorami bakterii, które przyczepiły się do powierzchni (takiej jak rana, staw protetyczny lub zęby) i/lub do siebie nawzajem. Biofilm zawiera również różne substancje, takie jak DNA, białka i polisacharydy. Odgrywają one rolę w pomaganiu bakteriom w opieraniu się zabijaniu przez komórki obronne gospodarza i antybiotyki, jak również w tworzeniu struktury, w której bakterie mogą rosnąć i komunikować się ze sobą.

Jak powstają biofilmy?

Bakteryjne biofilmy rozwijają się jako naturalna część tego, jak bakterie rosną poza laboratorium (in vivo). Istnieje kilka kluczowych etapów w rozwoju biofilmu:

1. Bakterie przyczepiają się do powierzchni lub do siebie nawzajem, najpierw odwracalnie, a następnie nieodwracalnie
2. Bakterie wytwarzają substancję (substancję pozapolimerową), w której żyją
3. Bakterie namnażają się i nadal wytwarzają więcej substancji, które odgrywają ważną rolę w komunikowaniu się bakterii między sobą
4. Niewielkie ilości bakterii są wydalane z dojrzałego biofilmu, gdy nie ma wystarczającej ilości składników odżywczych, aby je utrzymać. Bakterie te mogą dalej tworzyć biofilmy w innych miejscach.

Jakie są role biofilmu?

Biofilm zapewnia strukturę wspierającą wzrost bakterii. Często kilka gatunków bakterii jest obecnych w biofilmie i pozwala im komunikować się ze sobą za pomocą sygnałów chemicznych.

Bakterie w obrębie biofilmu są bardziej odporne na obronę gospodarza przed nimi i na antybiotyki; białe krwinki (które zwalczają infekcje w organizmie) i antybiotyki są mniej zdolne do przejścia przez biofilm, aby dotrzeć do bakterii, a tam, gdzie antybiotyk może się przedostać, bakterie wolniej przyjmują antybiotyk.

Gdzie rozwijają się biofilmy?

Biofilmy tworzą się na wielu powierzchniach w organizmie, w tym na zębach (płytka bakteryjna), przewlekłych ranach i na protezach stawów w przypadku zakażenia stawów protetycznych. Mogą one również tworzyć się wewnątrz płuc przy przewlekłych chorobach, np. u pacjentów z mukowiscydozą i uszkodzeniem płuc. Bakterie mogą również tworzyć biofilmy, gdy nie są przytwierdzone do powierzchni, tworząc mikrokolonie z innymi bakteriami, które są do nich przytwierdzone za pomocą różnych białek.

Płytka nazębna

Jakie są oznaki, że rozwinął się biofilm?

Rana, która została zakażona bakteriami tworzącymi biofilm, może goić się znacznie wolniej lub nie goić się wcale i może nie ulec poprawie po zastosowaniu standardowych antybiotyków. Rana może wyglądać szorstko lub mieć nieprzyjemny zapach. Brak odpowiedzi na antybiotyki (pacjenci mający utrzymującą się gorączkę, złe samopoczucie, ból i inne objawy) można zaobserwować w zakażeniach biofilmem bakteryjnym w innych częściach ciała, takich jak płuca i stawy protetyczne.

Przewlekłe owrzodzenia zwykle powikłane biofilmem