Biofilm stanowi strukturę przestrzenną, w której przyklejające do siebie skupiska drobnoustrojów tworzą kolonię otoczoną swoistą macierzą. Taka „konstrukcja” oddzielając całą kolonie od innych drobnoustrojów, zmienia swój fenotyp oraz podnosi odporność całej struktury. Ma to ogromne znaczenia zarówno dla przetrwania drobnoustroju, jak i dla pacjenta, u którego doszło do zakażenia na podłożu biofilmu. Podniesiona w ten sposób odporność bakterii sprawia, że stają się one odporne na leczenie i mechanizmy obronne gospodarza.
Jedną z zasadniczych strategii drobnoustrojów jest fizjologiczna lub nabyta odporność na antybiotyki – jest to ich walka o przetrwanie gatunku. Równie groźnym zagadnieniem z punktu widzenia człowieka jest także pojawienie się u bakterii odporności na środki dezynfekcyjne, które wręcz są wykorzystywane przez poszczególne szczepy jak źródło azotu czy węgla. Innym zjawiskiem, które ma za zadanie podnieść zjadliwość bakterii, jest ich udział w zakażeniach pod postacią biofilmu – swego rodzaju kolonii bakterii odizolowanej nieprzepuszczalną macierzą pozakomórkową, stanowiącą biologiczną zaporę chroniącą całą kolonię bakteryjną [1].
Czym jest biofilm?
Biofilm stanowi strukturę z pogranicza ciała stałego i powietrza, cieczy i powietrza czy dwóch cieczy różniących się od siebie gęstością. Stworzony jest z ze skupisk drobnoustrojów o określonym uporządkowaniu przestrzennym, otoczonych wytworzoną pozakomórkową macierzą zwaną EPS. Skupiska bakterii stają się wyizolowane od innych drobnoustrojów, co podnosi ich odporność na oddziaływanie np. antybiotyków czy elementów układu odpornościowego. Biofilm jest strukturą trójwymiarową, składająca się w około 75% z wody. Jego lokalizacja może być bardzo różna, począwszy od powierzchni materiałów (wszczepianych do organizmu człowieka, jak np. implanty) aż po przewody ciała ludzkiego i zwierzęcego czy określone narządy [1]. Innymi słowy – biofilm powstaje ze zbioru bakterii przypadkowych i niezależnych od siebie, które tworzą ze sobą mikrokolonie [2].
Biofilm bakteryjny a patogeneza chorób
Skupiając się na zakażeniach wywoływanych biofilmem, w literaturze spotkać się można z trzema grupami zakażeń: zakażenia w otolaryngologii, infekcje oskrzelowe u chorujących na mukowiscydozę i zakażenia ran przewlekłych u chorych leżących.
Nie we wszystkich przypadkach można mówić o obecności biofilmu – nierzadko bowiem zdarza się brak obecności polimerów EPS (charakterystycznych dla biofilmu), obecność biofilmów niepatogennych czy wielogatunkowych, co często diagnozowane jest zwłaszcza w laryngologii. Zakażenia z udziałem biofilmu w laryngologii, jakie najczęściej się obserwuje, wywołane są głównie przez szczepy bakterii Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis i Staphylococcus aureus.
Pomimo tego, że nie każdy przypadek zakażenia dróg oddechowych spowodowanych jest obecnością biofilmu, uważa się jednak, że około 60% przypadków zakażeń bakteryjnych spowodowanych jest właśnie przez biofilm bakteryjny [1].
fot. panthermedia
Zapalenie zatok przynosowych
Coraz więcej wyników badań wskazuje na to, że przyczyną schorzenia, jakim jest przewlekłe zapalenie zatok przynosowych (PZZP), spowodowane jest obecnością biofilmu – tak również wytłumaczyć można oporne na leczenie infekcje. Terapie uwzględniające obecność biofilmu mogą znacząco podnieść efektywność leczenia pacjentów z PZZP, które samo w sobie stanowi jedną z najczęstszych przyczyn zgłaszania się pacjenta do lekarza. Zakażenie poszczególnymi szczepami stanowi duże wyzwanie dla specjalistów z uwagi na fakt oporności na antybiotykoterapię oraz obecność wielu zmian morfologicznych, takich jak obrzęk, zanikanie gruczołów w błonie śluzowej, owrzodzenia czy włóknienie [2].
Pomimo małej ilości badań specjaliści uważają, że rola biofilmów w etiologii schorzeń laryngologicznych jest duża i znacząca [2].
