Wat zijn Biofilms?

Biofilms kunnen worden omschreven als accumulaties van microbiële cellen die zijn omsloten in een matrix van polysachariden (zetmeelachtige, suikerachtige stoffen).Kateryna Kon/.com

in 1684 verklaarde de Nederlandse wetenschapper en zakenman Antonie van Leeuwenhoek in een rapport aan de Royal Society of London dat hij kolonies van micro-organismen in tandplak had waargenomen. Door deze observatie, werd hij gecrediteerd met de ontdekking van biofilms.,

aangezien microbiële cellen aanwezig zijn in een overvloed aan milieu-niches, kunnen biofilms bijna overal worden gevonden; van drainagesystemen tot de longen van patiënten met cystische fibrose. Micro-organismen hebben deze levensstijl aangepast zodat ze zich kunnen beschermen tegen veranderingen in hun externe omgeving die hun bestaan bedreigen.

biofilmvorming

voor vrijzwemmende of planktonische cellen biedt de vorming van biofilms de mogelijkheid om te overleven in vijandige omgevingen., De veranderingen in genuitdrukking toe te schrijven aan milieustressors veroorzaken planktonic cellen om met een oppervlakte door aanhangsels zoals flagella, pili of lipopolysaccharides te associëren.

door een proces dat bekend staat als quorum sensing kunnen deze microbiële cellen met elkaar communiceren, waardoor ze hun gedrag kunnen aanpassen en coördineren.

De Nieuw aangehechte microbiële cellen bedekken het oppervlak met een polysaccharide, bekend als extracellulaire polymere substantie (EPS)., De microbiële gemeenschap baseert zich kritisch op EPS aangezien het zich als een moleculaire kleefstof gedraagt; toestaand de bacteriën om aan de oppervlakte irreversibel evenals aan elkaar te binden.

De polysaccharidematrix beschermt biofilms tegen fagocytaire cellen en levert voedingsstoffen voor de organismen in de biofilm.

zodra de initiële laag van de biofilm is gevormd, ondergaan de micro-organismen binnen de biofilm een groeiperiode waarin meer lagen EPS worden gevormd en het totale aantal microbiële cellen exponentieel toeneemt., Delen van de biofilm kunnen weg slough door een proces dat bekend staat als biofilm dispersie, waardoor ze nieuwe plaatsen te koloniseren.

Biofilms in een klinische setting

Biofilms kunnen significante problemen veroorzaken in klinische omgevingen omdat ze resistente plasmiden kunnen overdragen en pathogene micro-organismen binnen hun dynamische gemeenschap kunnen verbergen.

medische hulpmiddelen zoals pacemakers en katheters zijn gevoelig voor de vorming van biofilms op hun oppervlakken., Dit kan tot gezondheidszorg-geassocieerde besmettingen leiden die, wegens de aard van biofilms, moeilijk met antimicrobial therapieën zijn te behandelen.

chronische infecties veroorzaakt door biofilms komen vaak voor. Voor patiënten met cystische fibrose (CF) zijn bacteriële infecties de primaire oorzaak van ziekte en mortaliteit. De gramnegatieve bacterie, Pseudomonas aeruginosa, is de belangrijkste ziekteverwekker die de longen van patiënten met CF koloniseert.

zelfs met het gebruik van antibiotica zijn deze bacteriën in staat om voortdurend biofilm gemeenschappen in de longen van deze patiënten te vormen., Dit resulteert vaak in een levenslange behandeling.

het gebruik van verzilverde oppervlakken in medische hulpmiddelen is een gangbare aanpak om biofilmvorming op medische hulpmiddelen te voorkomen. Het zilver in de oppervlakken van de apparaten vertragen en verminderen microbiële kolonisatie.

Quorum sensing inhibitors kunnen ook worden gebruikt bij de preventie van biofilm kolonisatie. Zij verhogen de gevoeligheid van biofilms aan antimicrobial behandelingen en recente studies hebben hun doeltreffendheid in het verstoren van biofilms van P. aeruginosa getoond.,

de controle van zorginfecties is nauw verbonden met de reductie van biofilms in klinische settings. Hoewel methoden van preventie bestaan, blijft de verstoring van biofilms op biotische oppervlakte evenals de synthetische oppervlakken van medische hulpmiddelen een bergopwaartse taak. Veel vragen over overleving en proliferatie van biofilms moeten nog beantwoord worden.,

verdere lezing

• alle Biofilms inhoud
• Biofilms in humane ziekte
• Biofilm analyse: Tools en technieken
• alle microbiologische inhoud
• Gram negatieve bacteriën