单个细菌细胞的免疫介质易受攻击,甚至抗菌素,如抗生素和其他细菌,像许多生物他们可以受益于数字安全。但是细菌采取公共生活一个全新的水平,形成了名副其实的文明——细菌生物被膜。
什么是生物膜,生物膜是怎样形成的呢?
生物膜在革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌都是高度组织、功能heterogeneic社区的细菌。bet188真人他们白手起家的水化聚合物基体有营养获取渠道和废物处理。这种结构不仅提供保护免受伤害但允许他们利用可用的资源,所以他们可以持续在压力条件下,氧气和营养物质例如可能供应不足。
会导致生物膜的形成不同细菌物种,在许多不是很好理解。然而,从广义上讲,它被认为是一种生存模式应对压力在周围环境。
大量的细菌物种,包括链球菌,奈瑟氏菌属和放线菌拥抱时生物膜的增长模式的条件是正确的。有些细菌物种更好的适应不同的功能,如表面附着,比其他人,因此它并不罕见多个物种在一个单一的生物膜。有利的一面是,在这些复杂的种间的合作网络通常可以产生协同效益都参与其中。
生物膜在不同的角落,从医疗设备和准备食物表面岩石池,甚至你的嘴。的细菌生物被膜的性质很难删除一旦建立抗菌药物难以渗透和消灭细菌。因此,虽然他们为微生物的生存提供一个避难所,他们也可以非常具有挑战性的去除不必要的的地方。据估计,80%的人类生物膜感染首先幼童腹壁薄弱所以很明显,他们是一个重大的健康问题。
生物膜是具有挑战性的手术网站和医疗设备
而我们的皮肤保护我们免受入侵微生物,外科干预打破这个障碍。医疗设备是他们完全内部的插入,如关节置换或心脏起搏器,或缩小身体和环境之间的差距,如导管和通风,为细菌提供了进一步的机会侵略者建立持续性感染。
k·斯科特•菲利普斯博士的指挥官设备和放射卫生中心(CDRH),美国食品和药物管理局说“我们有更多的认识皮肤微生物和皮肤的作用,鼻,和口腔生物膜社区在播种感染。bet188真人当你打破皮肤屏障而植入,插入,或注射医疗设备,你从皮肤污染风险。留置设备面临类似的风险,但更具有挑战性,因为你有一个恒定的对外开放。”
以及提供一个路由条目,医疗器械,外国对我们自己的身体,可以让我们的免疫系统感染间隙更具挑战性。“一个研究在人类显示,只花了100葡萄球菌引起感染的细菌细胞当有异物,而花了超过10000倍的相同类型的细胞引起感染没有异物”菲利普斯博士评论说。
保护自然细胞生物膜和缓慢增长的核心与抗菌素治疗生物膜具有挑战性。生物膜内的细菌之间基因交换意味着抗生素抗性基因可能扩散到整个人口。“我们实验室实验表明,生物膜中的细菌生存和一些抗生素治疗浓度10000 x,这通常被认为是最低抑制浓度(MIC)浮游细菌细胞”强调菲利普斯博士。
注射真皮填充剂,主要是美容医学干预,已经与可怕的不当使用时感染和顺向毁容。针穿过皮肤,它可以接细菌,然后交在填料,建立感染组织。“我们的研究表明水凝胶的弹性性质的医疗设备能影响细菌是如何坚持下去,并有可能创建一个适合生物膜感染。我们非常惊讶地发现,小软凝胶是如何的差异导致10000倍不同的细菌,坚持下去。”
努力减少这个过程的风险,菲利普博士的团队试图更好地理解污染是怎么来的。“首先我们创建了一个猪皮模型来研究不同类型的外科医生使用的注射。我们发现一些注射比其他人更可能导致细菌污染。然后我们研究了皮肤准备用于这些注射。我们发现仅仅用酒精擦拭几次擦不足以根除有害生物在生物膜在皮肤上。”
减少感染,皮肤有效去污是至关重要的任何外科手术或设备植入。“使用声波降解法刷的组合和益生菌提取物,我们可以减少猪皮肤上的细菌在生物膜量的1000倍不止使用一个酒精擦拭。”等永久性植入患者截肢者有vt .骨结合植入假体附件,这可能会改变生活
在他们的工作的影响菲利普斯博士说,“我们想鼓励改变临床实践,减少感染的机会,并鼓励发展的产品不太可能海港生物膜。我们正在学习从生物膜研究的信息被送入通过强大的医疗科学管理科学决策专家咨询过程中,教育培训,标准开发。”
“生物膜科学给监管带来独特的挑战,所以我们试图利用研究通过改进来回答这些问题在体外模型的发展,更好的生物膜的量化方法,甚至工具检测生物膜在诊所。”
菲利普斯博士考虑治疗方法对未来的热情“我们兴奋的潜力我们所说的“组合”的策略,其中包括物理力量结合化学或生物组件,这可能有助于减少我们的珍贵的抗生素的依赖。”
口腔生物膜,起到帮助和阻碍
口,同时提供居住环境和潜在的现成的营养来源,可以是一个具有挑战性的细菌的生存环境。剪切力从唾液,食品和饮料和突然的温度变化有关的只是一些面临的挑战任何细菌希望住宅。因此,保护生物膜的增长模式导致提供的丰富我们的嘴里。
许多住在那里是无害的细菌共生体和形式的一部分健康的嘴,不含有害的入侵者,甚至造成正常组织和免疫系统的发展。安吉拉Nobbs博士,高级讲师,组长在口腔内微生物学布里斯托尔大学的牙科学校评论“出现问题,然而,当这种平衡被破坏,导致dysbiotic社区可能会促进特定疾病的发作,如龋齿、牙周炎。“没有特定的“宾客名单”,欢迎我们的嘴里和不受欢迎的殖民者。Nobbs博士接着说“微生物多样性在殖民牙釉质的社区,粘膜表面,等,细化和网站。bet188真人尽管如此,有一种守恒的口腔社区健康的嘴在属水平。”
触发转换从一个健康的不健康的人口可以包括个人健康但也可以因素简单的饮食。经常摄入可发酵碳水化合物例如是主要的引发龋齿。
减少有害生物膜的形成和改善治疗,这是至关重要的,科学家们有一个好的理解的致病过程和相互作用发生在口腔在分子水平上,可以超越观察相关性。
一个方面是特别感兴趣的是的作用,细胞外的DNA(埃德娜)在促进和稳定口腔菌斑生物膜,在体外研究已经表明,dna可以成功扰乱成熟口腔生物膜。
“重要的是先进的模型,这两个在体外和在活的有机体内社区开发的幼童腹壁薄弱,以及它们与主机系统之间的相互作用的方式可以更好的研究和bet188真人更紧密地模仿人类的生态系统。”
”由于其复杂性,利用协调和综合的方法使技术、数学模型的社区动态,先进multispecies模型和分子特征intermicrobial交互将最终获胜的关键因素需要充分阐明社区口腔菌斑生物膜的组成和致病潜力。”Nobbs博士强调。
考虑大局Nobbs博士的结论是“生物膜抗菌药物及其角色的反抗作为基因交换的“热点”也意味着小说的发展策略来破坏生物膜的形成可能会做出重大贡献持续努力战斗抗菌素耐药性的增长危机”。
