Introduktion
En biofilm er en arkitektonisk koloni af mikroorganismer i en matrix af ekstracellulær polymer substans, som de producerer. Biofilm indeholder mikrobielle celler, der klæber til hinanden og til en statisk overflade (levende eller ikke-levende). Bakterielle biofilm er normalt patogene af natur og kan forårsage hospitalsinfektioner. National Institutes of Health (NIH) afslørede, at blandt alle mikrobielle og kroniske infektioner er henholdsvis 65 % og 80 % forbundet med biofilmdannelse.
Billedet viser en koloni af biofilm.
En almindelig misforståelse om mikrobielt liv er, at bakterier eksisterer som individuelle organismer i “planktonisk tilstand”. Det er imidlertid blevet påvist, at mikroorganismer naturligt ophobes på en lang række forskellige overflader, hvor de danner fastsiddende, sedentære samfund. Disse overflader omfatter biomaterialer som f.eks. kontaktlinser, medicinsk udstyr, herunder implantater og urinvejskatetre. Bakteriel forurening af implantater og proteser på medicinsk udstyr, der forårsager infektioner, kan være livstruende og føre til svigt af udstyret, kroniske infektioner og høj dødelighed og sygelighed.
Infektioner forbundet med biofilm
Det anslås, at ca. 65% af alle bakterielle infektioner er forbundet med bakterielle biofilm. Disse omfatter både infektioner, der er forbundet med udstyr og infektioner, der ikke er forbundet med udstyr. Disse omfatter:
- Anlægsrelaterede infektioner (Anlægsrelaterede infektioner, der påvirker 2 % af ledproteser, 4 % for hjerteklapper, 10 % for ventrikelshunts, 40% for ventrikulært assisteret udstyr)
- Native ventilendokarditis
- Centrale venekatetre
- Urinvejsinfektion
- Cellulitis
- Perodontitis
- Osteomyelitis
- Cystisk fibrose infektioner
- COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) infektioner
- Otitis media
- Rhinosinusitis
- Non-helende kroniske sår
- Meningitis,
- Hospitalserhvervet lungebetændelse
- Clostridium difficile-infektion CDI
- Nyreinfektioner,
Aktuelle behandlingsmetoder
I patienter er biofilm, der dannes, modstandsdygtige over for værtens endogene forsvar. Biofilm, der forårsager infektioner, er progressive, og i nogle tilfælde kan de blive et kronisk problem. De behandles med en kombination af antibakterielle terapier og vævsdebridering. I tilfælde af implantat-associerede infektioner omfatter behandlingen tilførsel af højdosis antibiotika alt efter infektionens sværhedsgrad, og hvis symptomerne fortsætter, skal der foretages kirurgisk udskiftning.
Derimod har de store doser antibiotika, der anvendes klinisk til behandling af biofilm, også bidraget til udviklingen af antibiotikaresistente bakteriestammer. Man har også set, at nogle bakterier i biofilm, kaldet “persisterceller”, er hvilende varianter, der udviser antibiotikatolerance og kan blive aktive, når behandlingen trækkes tilbage.
Se også Infektionskontrol
Future Directions
På grund af den udbredte udbredelse af biofilm i sygdomme og deres modstandsdygtighed over for talrige antimikrobielle behandlinger, får biofilmforskningen mere opmærksomhed. På grund af den stigende antimikrobielle resistens skifter fokus i den nuværende forskning fra at fokusere på bakterievækst/deling, der forårsager celledød eller dvale, til nye tilgange.
De 4 videoer nedenfor (ca. 10 minutter i alt) viser nogle af disse nye tilgange, tag et kig.
- 1.0 1.1 Jamal M, Ahmad W, Andleeb S, Jalil F, Imran M, Nawaz MA, Hussain T, Ali M, Rafiq M, Kamil MA. Bakteriel biofilm og dertil knyttede infektioner. Journal of the Chinese Medical Association. 2018 Jan 1;81(1):7-11. Tilgængelig fra: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1726490117302587 (sidst besøgt 7.10.2019)
- British Society for Immunology Biofilms and their role in pathogenesis Tilgængelig fra: https://www.immunology.org/public-information/bitesized-immunology/pathogens-and-disease/biofilms-and-their-role-in (sidst besøgt 7.10.19)
- 3.0 3.1 Khatoon Z, McTiernan CD, Suuronen EJ, Mah TF, Alarcon EI. Bakteriel biofilmdannelse på implantabelt udstyr og metoder til behandling og forebyggelse heraf. Heliyon. 2018 Dec 1;4(12):e01067. Tilgængelig fra: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6312881/ (sidst besøgt 7.10.19)
- biofilm Hvad er bakterielle biofilm? A Six Minute Montage Available from: https://www.youtube.com/watch?v=lpI4WCM_9pM (sidst tilgået 7.10.19)
- NIH Metabolomics of Bacterial Biofilms Available from: https://www.youtube.com/watch?v=0DSA_8t4-UA&feature=youtu.be (sidst tilgået 8.10.2019)
- UTSWmed Breakthrough discovery to treat prosthetic joint infections Available from: https://www.youtube.com/watch?v=2LDNrZldtAU&app=desktop (sidst tilgået 8.10.2019)
- MicroGen DX Javad Parvizi, MD on Biofilm Infections and Next-Gen Sequencing Tilgængelig fra: https://www.youtube.com/watch?v=8X5SIVbsoao (sidst tilgået 8.10.2019)
- Vomaris Innovations Wound Biofilm Formation and Disruption by Electric Field Tilgængelig fra: https://www.youtube.com/watch?v=xO9LkAAdooU&app=desktop (sidst tilgået 8.10.2019)