Biofilmy mikrobiologiczne metody diagnozy, leczenia i profilaktyki

Rola biofilmów mikrobiologicznych w rozwoju niepożądanych reakcji po wstrzyknięciach wypełniaczy skórnych jest ostatnio coraz bardziej uważna. Guzy, ropnie, opóźnione reakcje, uszkodzenia naczyniowe i infekcje po takich procedurach rzadko się rozwijają, ale nadal występują po podaniu długo działających wypełniaczy skórnych, częściowo lub całkowicie składających się z niewchłanialnych polimerów, i mogą nie utrzymywać się przez miesiące. Negatywne wyniki sadzenia i brak wiarygodnej identyfikacji bakterii patogenów powodują, że takie działania niepożądane były wcześniej przypisywane reakcjom alergicznym. Jednak obecnie uważa się, że niektóre z nich mogą być spowodowane przez tworzenie się biofilmów lub być konsekwencją.

Co to jest biofilm mikrobiologiczny

Biofilm drobnoustrojów to zbiór mikroorganizmów (bakterii, pierwotniaków, glonów, grzybów, drożdży itp.), Które są fizycznie połączone ze sobą. Wytwarzają one zewnątrzkomórkową matrycę zawierającą wiele różnych typów zewnątrzkomórkowych substancji polimerycznych, takich jak polisacharydy, białka itd. Te powierzchnie bakterii powierzchniowych mogą tworzyć się w dowolnym ośrodku i nieodwracalnie przyczepiać się (to znaczy nie mogą być usuwane przez lekkie mechaniczne działania) do powierzchni żywych i nieżywych..

Biofilmy są zwykle formowane na stałych powierzchniach zanurzonych lub wystawionych na działanie wody. Jeśli chodzi o ludzkie ciało, wiele przewlekłych zakażeń może być związanych z biofilmem mikrobiologicznym, który tworzy się na powierzchni:

  • implanty;
  • wypełniacze do tkanek;
  • implanty ortopedyczne;
  • sztuczne zastawki serca;
  • soczewki kontaktowe;
  • cewniki;
  • zębów.

Taka kombinacja bakterii staje się odporna na obronę organizmu, wysokie dawki antybiotyków i często nie jest identyfikowana przez sadzenie, co komplikuje proces leczenia i zwiększa prawdopodobieństwo nawrotu. Ponadto bakterie planktonowe z biofilmu mogą przenikać do otaczających tkanek lub krwi. Uważa się, że następujące czynniki zapewniają ochronę wielowarstwową, umożliwiając biofilmom uzyskanie odporności na antybiotyki:

  • niewystarczająca penetracja antybiotyków;
  • spowolnienie metabolizmu i wzrostu drobnoustroju;
  • adaptacyjne reakcje stresowe.

Biofilm staje się odporny na obronę organizmu, wysokie dawki antybiotyków i często nie jest identyfikowany przez zaszczepienie, co komplikuje proces leczenia i zwiększa prawdopodobieństwo nawrotu..

Jak powstają biofilmy mikrobiologiczne: główne etapy

Istnieją 4 główne etapy powstawania biofilmów mikrobiologicznych:

  • przyłączanie bakterii do powierzchni;
  • tworzenie mikrokolonii;
  • dojrzewanie biofilmu;
  • dyspersja.

Wolno pływające bakterie mogą przyczepiać się do powierzchni i osiadać. Z reguły biofilmy formuje się szybko, a mikrokolonie można wykryć już 8-10 godzin po zakażeniu. Bakterie biofilmu wytwarzają substancje polimerowe, które stanowią podstawę dla zachowania integralności jego struktury..

Wraz ze wzrostem biofilmu wzrasta odporność bakterii na środki przeciwdrobnoustrojowe, a wpływ układu immunologicznego na mikroorganizmy jest ograniczony. Z reguły biofilmy znajdują się w stanie nieaktywnym, "uśpionym", jednak pod wpływem zewnętrznych czynników wyzwalających można aktywować. Interwencja w lokalnym środowisku biofilmu, np. Uraz, kolejne iniekcje, zakażenia krwiotwórcze lub manipulacje terapeutyczne, może prowadzić do następujących objawów:

  • miejscowa powolna infekcja;
  • ropnie;
  • lokalne guzki;
  • ziarniniak spowodowany przez ciało obce;
  • guzki;
  • zakażenie ogólnoustrojowe.

Czynniki zwiększające ryzyko tworzenia biofilmu przez drobnoustroje po wprowadzeniu wypełniaczy

Długotrwałe stosowanie wypełniaczy wiąże się ze zwiększonym ryzykiem tworzenia się mikrobiologicznego biofilmu, ponieważ uśpiony biofilm może być aktywowany podczas powtarzających się procedur. Inne czynniki, które mogą przyczynić się do powstawania biofilmów:

  • powierzchnia produktu: im większa, tym więcej miejsca na przywóz i kolonizację bakterii;
  • czas trwania produktu;
  • niewłaściwa technika wprowadzania produktu (niewystarczająca sterylność).

Niektórzy autorzy twierdzą, że prawdopodobieństwo tworzenia się biofilmu zależy od zastosowanego wypełniacza: produkty absorpcyjne charakteryzują się niższym ryzykiem długotrwałych lub późnych powikłań. Jednak dalsze badania są wymagane w celu potwierdzenia lub odrzucenia tej teorii..

Jak zapobiegać powstawaniu biofilmów mikrobiologicznych

Pełna historia pacjenta powinna zawierać informacje na temat koagulopatii, osłabionych mechanizmów obronnych, wcześniejszych infekcji lub jakichkolwiek istniejących zakażeń w leczonym obszarze. Ponadto konieczne jest sprawdzenie, czy pacjent wcześniej zainstalował wypełniacze lub implanty tkankowe. Infekcje w leczonym obszarze lub w pobliżu mogą się pogłębić i spowodować komplikacje. W takim przypadku organizmy zakaźne mogą kolonizować obszar wszczepienia wypełniacza..

Przed zainstalowaniem wypełniaczy skórnych zaleca się leczenie chorób zakaźnych, takich jak:

  • zapalenie zatok;
  • choroba przyzębia;
  • Zakażenia ENT;
  • ropnie zęba.

Aby zapobiec niepożądanym reakcjom, należy wziąć pod uwagę czynniki związane z pacjentem, produktem i techniką jego wprowadzania..

Przestrzeganie zasad higieny, mających na celu zapobieganie przyleganiu drobnoustrojów do powierzchni i powstawanie biofilmów drobnoustrojów, jest bardzo ważne dla zapobiegania takim powikłaniom. Dlatego konieczne jest przestrzeganie standardowej procedury wprowadzania wypełniaczy i pracy z lekami..

Podczas wstrzykiwania wypełniaczy skórnych zaleca się aseptyczną technikę. Dezynfekcja skóry, metoda i wybór roztworu dezynfekującego mają również duże znaczenie w skutecznym zapobieganiu powstawaniu biofilmu: najskuteczniejsze są antyseptyki alkoholowe (chlorheksydyna, powidon-jod).

Ponadto zaleca się używanie igieł o małej średnicy, gdy tylko jest to możliwe, i minimalizowanie uszkodzeń skóry..

Diagnoza biofilmu mikrobiologicznego: jak określić obecność problemu

Do diagnozy wszelkich działań niepożądanych wymagane jest zbieranie pełnej historii pacjenta. Biopsja strefy docelowej pomoże zidentyfikować biofilm mikrobiologiczny..

W ostatnich badaniach przeprowadzono hybrydyzację fluorescencyjną. w situ, które wykazały obecność bakterii w większości biopsji, których wyniki były negatywne. Ponieważ metoda diagnostyki kulturowej w przypadku biofilmów nie jest skuteczna.

DNA pirosekwencjonowanie i test PCR białka bakteryjnego można wykorzystać do identyfikacji bakteryjnych składników biofilmu. Dokładna identyfikacja mikroorganizmów wyzwalających może zminimalizować potencjał rozwoju opornych patogenów i zwiększyć szanse na skuteczne leczenie..

Dostępne metody leczenia mikrobiologicznego biofilmu

W większości przypadków usunięcie skolonizowanego implantu i / lub chirurgiczne wycięcie zainfekowanej tkanki może być jedynym sposobem na wyeliminowanie infekcji związanej z biofilmem. Nieinwazyjne metody leczenia - antybiotyki, steroidy i 5-fluorouracyl - są skuteczne tylko do momentu utworzenia biofilmu przez drobnoustroje.

Antybiotyki i drenaż mogą być skuteczne w tłumieniu aktywnego zakażenia, ale całkowita regresja jest rzadko obserwowana bez usuwania implantu i biofilmu..

Cassuto i in. W leczeniu zmian ziarniniakowych i torbielowatych zastosowano diodowe lasery trójskładnikowe litu o długości fali 532 nm i 808 nm i podano pełną lub częściową skuteczność tej metody. Mechanizm działania polega na topieniu tkanki, wypełniacza i komórek zapalnych, a następnie ich usuwaniu przez otwory. Ponadto, autorzy sugerują, że ciepło promieniowania laserowego (65-70 okołoC) najprawdopodobniej zabija bakterie w biofilmie i topi mikrocząsteczki.

Zobacz także: Bakteryjne biofilmy po iniekcji wypełniacza: przewodnik dla kosmetologów

W badaniu in vitro przeprowadzonym przez Pecharki i wsp. Wykazano, że hialuronidaza sprzyja separacji Streptococcus pośrednik i skutecznie niszczy biofilmy bakteryjne. Skuteczne leczenie ostrej infekcji jest konieczne przed usunięciem / zniszczeniem wypełniacza skórnego..

Diagnoza i skuteczne leczenie biofilmów to ważne zadania estetyka, który musi nie tylko zrozumieć potencjalne powikłania związane z tworzeniem biofilmu drobnoustrojów, ale także podejmować na czas działania zapobiegające powstawaniu, diagnozowaniu i leczeniu biofilmów..