Начиная с зарождения микробиологии, бактерии всегда рассматривались как отдельные свободно перемещающиеся микроорганизмы, но с появлением устойчивости и трудностей в их уничтожении современными препаратами, современные учёные были вынуждены провести переоценку "образа жизни" бактерий.
Благодаря ряду исследований был установлен такой способ бактерий противостоять факторам внешней среды как образование биопленок.
В 1977 году учёные заметили, что некоторые т.н. «сидячие» бактерии имеют прямое отношение к хроническим инфекционным заболеваниям. Термин же "биоплёнка" был официально введен в 1978 году.
Сейчас считается, что биопленки возникли еще на первобытной Земле как защитный механизм для прокариот, так как внешние условия в то время были крайне суровыми.
Что представляют собой биопленки?
Биопленки - это сообщества микроорганизмов, напоминающие многоэтажные дома в городах, которые прикрепляются к поверхностям и могут играть важную роль в устойчивости бактериальных инфекций.
Все дело в том, что бактерии внутри биопленок более устойчивы к различным факторам окружающей среды, в том числе к действию иммунной системы организма и антибиотикам.
Так, необходимая доза антибактериальных препаратов для уничтожения бактерий в биопленках увеличивается в разы и, к сожалению, превышает токсичные уровни для организма. ☹
Биопленки могут быть как «плохими», так и «хорошими» - состоящими из защитной микрофлоры, однако в медицине биопленки лежат в основе формирования от 65% до 80% случаев хронических инфекций.
Поверхности, на которых могут образовываться биоплёнки, могут быть самыми разными: как поверхностями живого организма (стенки кишечника, мочеточников, бронхов и т.п.), так и поверхностями различных медицинских имплантатов, таких как швы, катетеры или протезы.
Как образуются биопленки и из чего состоят?
Формирование биопленки на любой поверхности включает в себя в 3 основные стадии. Первоначально необходимым условием образования биопленки является то, что бактерии должны находиться очень близко к поверхностям.
Первая стадия – это прикрепление микробных клеток к поверхности. Вторая - последующая сборка и сцепление клеток с образованием микроколоний и третья - дифференцировка биопленки в зрелую структуру.
Биопленки состоят из матрицы и собственно бактерий.
Матрица в свою очередь состоит из экзополисахаридов, ДНК, белков и воды; причем вода является самым большим компонентом матрицы биопленки.
Какие хронические инфекции связаны с образованием биопленок?
Это могут быть хронические инфекции лёгких, раневые и мочеполовые инфекции, инфекции среднего уха, протезов и клапанов.
⚠ Важно отметить, что биопленки часто колонизируют такие медицинские устройства как катетеры и имплантаты. Этот факт, в сочетании с присутствием в больничных условиях устойчивой микрофлоры, является большой проблемой современного здравоохранения.
Около 50% внутрибольничных инфекций провоцируются у пациентов использованием медицинских устройств, таких как катетеры, кардиостимуляторы, протезы суставов, зубные протезы, протезные сердечные клапаны.
Есть ли спасение от этой напасти?
На данный момент похвастать достаточно эффективными лекарственными препаратами против бактерий в биопленках мы, увы, не можем.
Но есть и хорошие новости.
Ведутся разработки противомикробных наночастиц и пептидов для борьбы с бактериями в биопленках.
Кроме того, разрабатываются всё новые не содержащие антибиотиков противомикробные средства.
Также, мне удалось найти статью с многообещающими результатами применения некоторых флавоноидов в уничтожении биопленок бактерий.
Флавоноиды – это природные красители и пищевые антиоксиданты, некоторые из которых используются в медицине, так как обладают противомикробным действием.
В качестве лекарственных средств применяются такие флавоноиды как, рутин и кверцетин.
Если эта статья вам понравилась и была полезной, поддержите её лайком и подпиской! Спасибо! 😉