Uživatel:LáchováMarkéta/Pískoviště

Význam biofilmu v medicíně

Co je biofilm?

• Společenství mikrobiálních buněk nevratně přichycených k podložce nebo k okolním buňkám, usazených v polymerní mimobuněčné hmotě, kterou sami produkují, tyto buňku musejí mít změněný fenotyp (růstové vlastnosti)

Vznik a složení biofilmu

• volně plovoucí planktonické buňky – přichycení na pevný povrch pomocí adhezinů
• po přichycení – změna chování a fenotypu
• produkce velkého množství lepivého polysacharidu podobného škrobu => hlenová matrice držící buňky pohromadě a funguje jako voštinové lešení
• zhruba 6ti stěnné komůrky mají stěnu tlustou 150nm
• buňky se uvnitř množí, tvoří se mikrokolonie a spleť kanálků
• na určitý impuls se buňky také odlučují, přecházejí do planktonického stavu, odpouvají a kolonizují další části povrchu
• biofilm lze pozorovat konfokálním laserovým mikroskopem v optických řezech a z nich složit prostorovou strukturu
• tloušťka biofilmu kolísá od několika až do stovky mikrometrů, podle dostupnosti živin
• biofilm není homogenní, skládá se ze shluků buněk a četných dutin propojených kanálky

Biofilm a medicína

• nejdéle známý biofilm v lidském těle je povlak na zubní sklovině – zubní plak (je fyziologický, vzniká přirozeně), lze ho sice odstranit, ale vytvoří se znovu
• biofilmem kolonizují sliznice nepatogenní i patogenní bakterie
• významná role biofilmu v infekcích, kde se patogenní bakterie usadí na sliznici nebo uvnitř tkáně (např. bakteriální endokarditida, zánět srdeční – na chlopních se vytváří biofilm, převážně koky stafylokoky)
• cystická fibróza, k primárním respiračním infekcím se přidávají chronické nebo opakující se infekce –> ucpávání průdušek a trvalé poškození epitelu, na tomto poškozeném epitelu se biofilmem usadí Pseudomonas aeruginosa a jemu podobné
• v urologii je biofilm nejčastější příčinou infekce při zavedeném močovém katétru
• vyskytuje se i při chronickém zánětu prostaty – bakterie pronikají do prostaty proti proudu moče, akutní prostatitida –> chronická, zpočátku je biofilm jen konplikace, později i příčina
• částá jsou infekční onemocněnní v dutině ústní (periodontitida – v kapsách pod dásní – tvorba polymikrobiálního biofilmu, kam neproniká kyslík, nahromadělá bakteriální hmota, odumřené buňky a hnisavé buňky situaci zhoršují)
• vytváření biofilmu také na špatně vyživované kůži a podkoží při bércových vředech, na povrchu popálených ploch
• cizí tělesa – cévky a náhrady
• tendence bakterií tvořit biofilm na pomůckách zavedených do tělních dutin a tkání
• asistované dýchání – tvorba na stěně trubic, při nedostatku ošetřování mohou bakterie proniknout až do průdušek a plic
• na kontaktních čočkách se při nesprávném užívání usazuje Pseudomonas aeruginosa
• v močových katétrech se rychle usazují bakterie z dolní močové trubice
• objevují se také v delší dobu zavedených žilních a arteriálních katétrech
• koky se mohou usazovat také na protézách srdeční chlopně, kdy její povrch působí jako záchytný filtr
• biofilm na bakterií a kvasinkových mikrobů na nitroděložním tělísku mohou být příčinou zánětů v dutině pánve a sepse
• může se tvořit i na kovových náhradách kloubů

Resistence buněk biofilmu k antibiotikům

• buňky biofilmu jsou velmi rezistentní k antimikrobním látkám a dezinfekcím (až tisíckrát více jak buňky planktonické)
• v lékařské praxi to znamená že k léčbě nestačí ani vysoké dávky antibiotik
• odolnost je vyjádřena fenotypově - nejde o rezistenci podmíněnou geneticky
• laboratorní vyšetření citlivosti vůči antibiotikům podává nesprávné výsledky
• bakterie biofilmu jsou rezistentní ale oproti planktonickým bakteriím se v optimálních laboratorních podmínkách jeví jako citlivé
• odolné buňky tolerující antibiotikum a setrvávající v těle se obecně nazývají perzistoři
• v biofilmu se mezi buňkami přenáší geny až tisíckrát úspěšněji než mezi planktonickými buňkami (podpora přenosu genů rezistence v populaci)
• hlenovou hmotou jsou buňky v biofilmu také fyzicky chráněny před protilátkami

Odkazy

Související články

https://www.wikiskripta.eu/w/Biofilm

Použitá literatura

1. SCHINDLER, Jiří. Mikrobiologie: pro studenty zdravotnických oborů. 1. vyd. Praha: Grada, 2010, 223 s., [24] s. příl. ISBN 978-802-4731-704.