Čo sú to biofilmy?

V predchádzajúcich blogoch a videách sme veľa hovorili o bakteriálnych biofilmoch alebo biofilmoch plakov, ale čo to vlastne biofilmy sú a ako vznikajú?

Biofilmy sú v podstate veľké množstvo baktérií a húb, ktoré priľnú k povrchu prostredníctvom látky podobnej lepidlu, ktorá pôsobí ako kotva a poskytuje ochranu pred prostredím.To umožňuje baktériám a hubám, ktoré sú v ňom uzavreté, rásť laterálne a vertikálne.Ostatné mikroorganizmy, ktoré sú v kontakte s touto lepkavou štruktúrou, sa tiež uzatvoria vo filme a vytvárajú biofilmy viacerých druhov baktérií a húb, ktoré sa kombinujú a vytvárajú stovky a stovky vrstiev.Matrica podobná lepidlu robí ošetrenie týchto biofilmov extrémne náročným, pretože antimikrobiálne látky a imunitné faktory hostiteľa nemôžu ľahko preniknúť hlboko do týchto filmov, vďaka čomu sú tieto organizmy odolné voči väčšine lekárskych ošetrení.

Biofilmy sú také účinné, že podporujú toleranciu voči antibiotikám tým, že fyzicky chránia choroboplodné zárodky.Môžu spôsobiť, že baktérie sú až 1000-krát odolnejšie voči antibiotikám, dezinfekčným prostriedkom a imunitnému systému hostiteľa a mnohí vedci ich uznávajú ako jednu z hlavných príčin rezistencie na antibiotiká na celom svete.

Biofilmy sa môžu vytvárať na živých aj neživých povrchoch vrátane zubov (plak a zubný kameň), kože (ako sú rany a seboroická dermatitída), ušiach (otitis), lekárskych prístrojov (ako sú katétre a endoskopy), kuchynských drezov a dosiek, potravín a potravín spracovateľské zariadenia, nemocničné povrchy, potrubia a filtre v úpravniach vody a v zariadeniach na riadenie ropných, plynových a petrochemických procesov.

Ako vznikajú biofilmy?

Baktérie a plesne sú stále prítomné v ústach a neustále sa snažia kolonizovať povrch zubov pevným uchopením vyššie uvedenej lepivej látky.(Červené a modré hviezdy na tomto obrázku predstavujú baktérie a huby.)

Tieto baktérie a huby vyžadujú zdroj potravy na podporu rastu a stability membrány.Toto primárne pochádza z kovových iónov prirodzene dostupných v ústach, ako je okrem iného železo, vápnik a horčík.(Zelené bodky na obrázku predstavujú tieto kovové ióny.)

Iné baktérie sa zhromažďujú na tomto mieste a vytvárajú mikrokolónie a naďalej vylučujú túto lepkavú látku ako ochranná kupolovitá vrstva, ktorá je schopná poskytnúť ochranu proti imunitnému systému hostiteľa, antimikrobiálnym látkam a dezinfekčným prostriedkom.(Falové hviezdy na obrázku predstavujú iné druhy baktérií a zelená vrstva predstavuje tvorbu matrice biofilmu.)

Pod týmto lepkavým biofilmom sa baktérie a huby rýchlo množia a vytvárajú 3-rozmerný, viacvrstvový zhluk inak známy ako zubný plak, ktorý je v skutočnosti hrubým biofilmom hlbokým stovky a stovky vrstiev.Akonáhle biofilm dosiahne kritickú hmotnosť, uvoľní niektoré baktérie, aby spustil rovnaký proces kolonizácie na iných tvrdých zubných povrchoch, čím sa vytvorí povlak na všetkých zubných povrchoch.(Zelená vrstva na obrázku ukazuje, že biofilm je hrubší a rastie ako zub.)

Nakoniec biofilmy plaku v kombinácii s inými minerálmi v ústach začnú vápenatieť a premenia ich na extrémne tvrdú, zubatú, kosti podobnú látku nazývanú zubný kameň alebo zubný kameň.(Na obrázku je to znázornené žltou vrstvou filmu, ktorá sa vytvára pozdĺž línie ďasien v spodnej časti zubov.)

Baktérie naďalej vytvárajú vrstvy plaku a zubného kameňa, ktoré sa dostávajú pod ďasná.To v kombinácii s ostrými, zubatými štruktúrami zubného kameňa dráždi a škrabe ďasná pod líniou ďasien, čo môže v konečnom dôsledku spôsobiť paradentózu.Ak sa nelieči, môže prispieť k systémovým ochoreniam postihujúcim srdce, pečeň a obličky vášho domáceho maznáčika.(Žltá vrstva filmu na obrázku predstavuje celý biofilm plaku, ktorý sa kalcifikuje a rastie pod líniou ďasien.)

Podľa odhadu Národného inštitútu zdravia (NIH, USA) je približne 80 % všetkých bakteriálnych infekcií u ľudí spôsobených biofilmami.

Kane Biotech sa špecializuje na vývoj technológií a produktov, ktoré rozkladajú biofilmy a ničia baktérie.Deštrukcia biofilmov umožňuje výrazné zníženie používania antimikrobiálnych látok a podieľa sa tak na obozretnom a efektívnejšom používaní týchto terapeutických látok.

Technológie vyvinuté spoločnosťou Kane Biotech pre bluestem a hodvábny kmeň majú pozitívny vplyv na zdravie ľudí, zvierat a životného prostredia.