Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2014 в 21:11, реферат
Вплоть до конца прошлого века микробиология развивалась главным образом на основе исследований чистых культур микроорганизмов. В конце ХХ века сформировалось представление об особой форме организации микрофлоры организма человека — хорошо организованном взаимодействующем сообществе микроорганизмов, покрывающих поверхности кишечной стенки, других слизистых оболочек, кожи и зубов человека.
Представления о биопленках, подтвержденные с помощью современных методов визуализации, изменили взгляды на инфекционные заболевания. Все новые данные свидетельствуют о том, что хронические инфекции принципиально отличаются от острых образованием биопленок, а фагоциты макроорганизма неспособны поглощать биопленки в отличие от отдельных бактериальных клеток [22]. Существование биопленок при хронических инфекциях требует совершенно новых подходов к их диагностике и лечению. Повышает устойчивость биопленок к вредным факторам также присущее им генетическое и фенотипическое разнообразие, которое позволяет им переносить большинство терапевтических воздействий [23]. Кроме того, традиционные бактериологические методы не выявляют большинство бактерий, участвующих в инфекционном процессе [24]. Новейшие молекулярные, геномные, транскрипционные и протеомные методы позволили определить, что при выделении чистой культуры определяется лишь около 1% клеток патогенного микробиоценоза. В результате лечение нацелено лишь на 1-2 вида бактерий из множества штаммов, присутствующих в составе биопленки (в том числе, возможно, и грибов) [23, 24]. Сейчас не вызывает сомнений необходимость пересмотра концепции патогенеза различных хронических инфекций, внедрив в нее имеющиеся данные о биопленках, что требует использования новых методов диагностики и лечения. Идентифицировать микроорганизмы в составе биопленок позволяют современные молекулярные методы — электрофорез в геле и высокоэффективная жидкостная хроматография с флюоресцентной гибридизацией in situ, эпифлюоресцентная микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (CLSM), ПЦР с обратной транскриптазой и другие исследования [7].
Терапевтическое воздействие на биопленки может быть направлено на механизмы первоначальной адгезии бактерий к поверхности, блокирование синтеза или разрушение полимерного матрикса, нарушение межклеточного обмена информацией, а также оно может сочетаться с собственно бактерицидными агентами. Подобное лечение, действующее на структуру или функции биопленок, может оказаться более эффективным, чем стандартная антибактериальная терапия [4]. Таким образом, лечение хронических инфекций в настоящее время уже не может основываться на традиционной концепции микробиологии. Новые представления о биопленках требуют изменения подходов к диагностике и лечению инфекций в самых различных областях медицины.
С.В. Мальцев, Г.Ш. Мансурова
Казанская государственная медицинская академия
Мальцев Станислав Викторович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой педиатрии с курсом поликлинической педиатрии
Литература:
1. Watnick P., Kolter R., Biofilm, city of microbes. J Bacteriol 2000; 182: 2675-9.
2. Тец В.В. Бактериальные сообщества. В кн.: Клеточные сообщества / под ред. В. Теца. —Санкт-Петербург: Изд-во СПбГМУ, 1998. — С. 15-73.
3. Costerton J.W., Stewart P.S., Greenberg E.P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science 1999; 284: 1318-22.
4. Costerton W., Veeh R, Shirtliff M et al. The application of biofilm science to the study and control of chronic bacterial infections. Clin. Invest 2003; 112:1466-77.
5. O’Toolе G.A., Kaplan H.B., Kolter R. Biofilm formation as microbial development. Ann Rev Microbiol 2000; 54: 49-79.
6. Tetz V.V. The effect of antimicrobial agents and mutagen on bacterial cells in colonies. Med Microbiol. Lett., 1996; 5:426-36.
7. Tetz V.V. et al. Extracellular phospholipids of isolated bacterial communities. Biofilms, 2004; 1:149-55.
8. Sponza D.T. Investigation of extracellular polymer substances (EPS) and physicochemical properties of different activated sludge flocs under steady-state conditions. Enzyme Microb Technol, 2003; 32: 375-85.
9. В.В. Тец, Н.К. Артеменко. Биопленки возбудителей уроинфекций и использование фторхинолонов. Consilium Medicum. — Урология, 2008. — Т. 10. — № 4.
10. El-Azizi M. et al. //Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2005. V. 4. P. 2.
11. Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents. Nat Rev Drug Discov 2003; 2: 114-22.
12. Campanac C., Pineau L., Payard A., Baziard-Mouysset G., Roques C. Interactions between Biocide Cationic Agents and Bacterial Biofilms. Antimicrob Agents, Chemother 2002; 46: 1469-74.
13. Chambless J.D., Hunt S.M., Philip S.S. A three-dimensional computer model of four hypothetical mechanisms protecting biofilms from antimicrobials Appl. and Environmental Microbiology, 2006; 72: 2005-13.
14. Harrison J.J., Ceri H., Roper N.J., Badry E.A. et al. Persister Cells mediate tolerance to metal oxyanions in Escherichia coli. Microbiology. 2005; 151: 3181-95.
15. Shah K.D., Spoering A.N., Lewis K.K. Specialized persister cells and the mechanism of multidrug tolerance in Escherichia coli. J Bacteriol 2004; 186: 8172-80.
16. Sandoe J. et al. Measurement of ampicillin, vancomycin, linezolid and gentamicin activity against enterococcal biofilms, Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2006; 57: 767-70.
17. Hancock V., Ferrieres L., Klemm P. Biofilm formation by asymptomatic and virulent urinary tract infectious Escherichia coli strains. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2007; 51: 212-9.
18. Tenke P., Kovacs B., Jackel M., Nagy E. The role of biofilm infection in urology. World Journal of Urology, 2006; 24: 13-20.
19. Trautner B.W., Darouiche R.O. Role of biofilm in catheter-associated urinary tract infection. American Journal of Infection Control 2004; 32: 177-83.
20. Ryder M.A. Catheter-Related Infections: It's All About Biofilm. Topics in Advanced Practice Nursing eJournal. 2005; 5 (3).
21. Hunt S.M. et al. Hypothesis for the role of nutrient starvation in biofilm detachment. Appl Environ Microbiol, 2004; 70: 7418-25.
22. Wolcott R.D., Ehrlich G.D. // JAMA. 2008. V. 299. P. 2682.
23. Ehrlich G.D. et al. // Clin. Orthop. Relat. Res. 2005. V. 437. P. 20.
24. Dowd S.E. et al. // BMC Microbiol. 2008. V. 8. P. 43.
25. Genes That Make Bacteria Make Up Their Minds, ScienceDaily, Apr., 6, 2009.
26. Biofilms: Discovery of a New Mechanism of Virus Propagation, ScienceDaily, 2010, Feb., 8.
27. Joan A. Geoghegan et al. Role of Surface Protein SasG in Biofilm Formation by Staphylococcus aureus. Journal of Bacteriology, Nov., 2010, V. 192, No. 21, P. 5663—5673.
28. Debra W. Jackson et al. Biofilm Formation and Dispersal under the Influence of the Global Regulator CsrA of Escherichia coli, Journal of Bacteriology, Jan., 2002, V. 184, No.1, P. 290-301