Metody diagnostiky, léčby a prevence mikrobiálních biofilmů

Úloha mikrobiálních biofilmů při vývoji nežádoucích reakcí po injekci kožních výplní se v poslední době věnuje zvýšenou pozornost. Uzlíky, abscesy, zpožděné reakce, poškození cév a infekce po takových postupech se zřídka vyskytují, ale stále se vyskytují po podání dlouhodobě působících dermálních plniv, částečně nebo zcela sestávajících z neabsorbovatelných polymerů a nemusejí trvat měsíce. Negativní výsledky výsadby a nedostatečná spolehlivá identifikace patogenů bakterií jsou důvody, proč byly tyto nežádoucí účinky dříve připsány alergickým reakcím. Nyní se však domníváme, že některé z nich mohou být způsobeny tvorbou biofilmů nebo mohou být následkem.

Co je to mikrobiální biofilm

Mikrobiální biofilm je sbírka mikroorganismů (bakterií, prvoků, řas, hub, kvasinek atd.), Které jsou navzájem fyzicky propojeny. Vyrábějí extracelulární matrici, která obsahuje mnoho různých typů extracelulárních polymerních látek, jako jsou polysacharidy, proteiny atd. Tyto povrchové mikrobiální komunity se mohou vytvořit v jakémkoliv médiu a nevratně se připevnit (tj. Nemohou být odstraněny lehkým mechanickým působením) na živé a neživé povrchy.

Biofilmy se obvykle vytvářejí na pevných površích ponořených do vody nebo vystavených působení vody. Pokud jde o lidské tělo, mnoho chronických infekcí může být spojeno s mikrobiálním biofilmem, který se vytváří na povrchu:

  • implantáty;
  • tkáňové plniva;
  • ortopedické implantáty;
  • umělé srdeční ventily;
  • kontaktní čočky;
  • katétry;
  • zubů.

Taková kombinace bakterií se stává odolná proti obranyschopnosti těla, vysokým dávkám antibiotik a často se nerozpozná výsadbou, což komplikuje proces léčení a zvyšuje pravděpodobnost opakování. Kromě toho mohou planktonické baktérie z biofilmu proniknout do okolních tkání nebo krevního řečiště. Za poskytnutí vícevrstvé ochrany se považují tyto faktory, které umožňují biofilmům získat rezistenci vůči antibiotikům:

  • nedostatečná penetrace antibiotik;
  • zpomalení metabolismu a růstu mikroorganismu;
  • adaptivní stresové reakce.

Biofilm se stává odolný proti obranyschopnosti těla, vysokým dávkám antibiotik a často se neoznačuje očkováním, což komplikuje proces léčení a zvyšuje pravděpodobnost opakování..

Jak se vytvářejí mikrobiální biofilmy: hlavní fáze

Existují 4 hlavní etapy tvorby mikrobiálních biofilmů:

  • připojení bakterií k povrchu;
  • tvorba mikrokolonů;
  • dozrávání biofilmu;
  • disperze.

Volně plovoucí bakterie se mohou připojit k povrchům a stávat se přisedly. Biofilmy se zpravidla vytvářejí rychle, mikrokolony mohou být detekovány již 8-10 hodin po infekci. Biofilmové bakterie produkují polymerní látky, které tvoří základ pro udržení integrity jeho struktury..

Vzhledem k růstu biofilmu se bakteriální rezistence na antimikrobiální látky zvyšuje a účinky imunitního systému na mikroorganismy jsou omezené. Biofilmy jsou zpravidla v neaktivním, "spící" stavu, avšak pod vlivem vnějších spouštěcích faktorů mohou být aktivovány. Intervence v místním prostředí biofilmu, například trauma, další injekce, hematogenní infekce nebo terapeutické manipulace, může vést k následujícím projevům:

  • lokální pomalá infekce;
  • abscesy;
  • místní tuberkulózy;
  • granulom způsobený cizím tělesem;
  • uzlíky;
  • systémové infekce.

Faktory, které zvyšují riziko vzniku mikrobiálních biofilmů po zavedení plniv

Dlouhodobé použití plniv je spojeno se zvýšeným rizikem vzniku mikrobiálního biofilmu, protože dormanční biofilm může být aktivován během opakovaných postupů. Další faktory, které mohou přispět k tvorbě biofilmu:

  • plocha povrchu produktu: čím je větší, tím větší prostor pro připojení a kolonizaci bakterií;
  • trvání výrobku;
  • špatná technika zavádění produktu (nedostatečná sterilita).

Někteří autoři tvrdí, že pravděpodobnost tvorby biofilmu závisí na použitém plniva: absorbovatelné produkty jsou charakterizovány nižším rizikem dlouhodobých nebo pozdních komplikací. Pro potvrzení nebo vyvrácení této teorie je však nutný další výzkum..

Jak zabránit tvorbě mikrobiálních biofilmů

Kompletní anamnéza pacientů by měla obsahovat informace o koagulopatii, oslabené imunitní obraně, předchozích infekcích nebo jakékoliv existující infekce v ošetřované oblasti. Dále je nutné zjistit, zda pacient nainstaloval tkáňové plniče nebo implantáty dříve. Infekce v ošetřované oblasti nebo v okolí se mohou zhoršit a způsobit komplikace. V tomto případě mohou infekční organismy kolonizovat oblast implantace plniva..

Před instalací kožních výplní se doporučuje léčit infekční onemocnění, jako jsou:

  • sinusitida;
  • periodontální onemocnění;
  • Infekce způsobené ORL;
  • zubní abscesy.

Aby se zabránilo nežádoucím reakcím, je důležité zvážit faktory související s pacientem, výrobkem a technikou jeho zavedení..

Dodržování hygienických pravidel, které mají zabránit připojení mikroorganismů na povrch a tvorbě mikrobiálních biofilmů, je velmi důležité pro prevenci těchto komplikací. Proto je nutné dodržovat standardizovaný postup pro zavádění plničů a práci s drogami..

Při aplikaci kožních výplní se doporučuje aseptická technika. Dezinfekce pokožky, metoda a volba dezinfekčního roztoku jsou také velmi důležité pro úspěšnou prevenci tvorby biofilmu: alkoholové antiseptiky (chlorhexidin, povidon-jod) jsou nejúčinnější.

Dále se doporučuje používat jehly malých rozměrů, kdykoli je to možné, a minimalizovat poškození kůže..

Diagnostika mikrobiálního biofilmu: jak zjistit přítomnost problému

Pro diagnózu nežádoucích účinků je nutná shromáždění celé anamnézy pacienta. Biopsie cílové zóny pomůže identifikovat mikrobiální biofilm..

V nedávných studiích byla provedena fluorescenční hybridizace. in situ, což ukázalo přítomnost bakterií ve většině biopsií, jejichž výsledek byl negativní. Vzhledem k tomu, že metoda kulturní diagnostiky v případě biofilmů není účinná.

Pro identifikaci bakteriálních složek biofilmu může být použito pyrosekvenování DNA a PCR test bakteriálního proteinu. Přesná identifikace spouštěcích mikroorganismů může minimalizovat potenciál pro vývoj odolných patogenů a zvýšit šance na úspěšnou léčbu..

Dostupné ošetření mikrobiálního biofilmu

Ve většině případů může být odstranění kolonizovaného implantátu a / nebo chirurgického vyčištění infikované tkáně jediným způsobem, jak eliminovat infekci spojenou s biofilmem. Neinvazivní metody léčby - antibiotika, steroidy a 5-fluorouracil - jsou účinné pouze do vzniku mikrobiální biofilm.

Antibiotika a drenáž mohou být účinné při potlačení aktivní infekce, ale úplná regrese je zřídka pozorována bez odstranění implantátu a biofilmu..

Cassuto a kol. Diodové lithiové triborátové lasery s vlnovou délkou 532 nm a 808 nm byly použity k léčbě granulomatózních a cystických lézí a hlásily úplnou nebo částečnou účinnost této metody. Mechanizmem účinku je tání tkáňových, plnitelných a zánětlivých buněk s následným odstraněním děr. Navíc autoři naznačují, že teplo laserového záření (65-70 oC) s největší pravděpodobností zabíjí bakterie v biofilmu a rozkládá mikročástice.

Viz též: Bakteriální biofilmy po injekci plnidel: vodítko pro akce pro kosmetologové

In vitro studie, kterou provedli Pecharki a kol. Ukázalo se, že hyaluronidáza podporuje oddělení Streptococcus intermedius a účinně ničí bakteriální biofilmy. Účinná léčba akutní infekce je nutná před odstraněním / zničením dermálního plniva..

Diagnostika a účinná léčba biofilmů jsou důležitými úkoly estetiky, kteří musí nejen porozumět možným komplikacím spojeným s tvorbou mikrobiálního biofilmu, ale také přijmout včasná opatření, která zabrání tvorbě, diagnostice a léčbě biofilmů..