Mitä ovat biofilmit?

Aiemmissa blogeissa ja videoissa olemme puhuneet paljon bakteerien biofilmeistä tai plakkibiofilmeistä, mutta mitä biofilmit tarkalleen ottaen ovat ja miten ne muodostuvat?

Pohjimmiltaan biofilmit ovat suuri massa bakteereja ja sieniä, jotka kiinnittyvät pintaan liimamaisen aineen kautta, joka toimii ankkurina ja suojaa ympäristöltä.Tämä mahdollistaa sen sisällä olevien bakteerien ja sienten kasvamisen sivusuunnassa ja pystysuunnassa.Myös muut mikro-organismit, jotka ovat kosketuksissa tähän tahmeaan rakenteeseen, koteloituvat kalvoon ja tuottavat biofilmejä useista bakteeri- ja sienilajeista, jotka yhdistyvät satojen ja satojen kerrosten paksuiksi.Liimamainen matriisi tekee näiden biofilmien käsittelystä erittäin vaikeaa, koska mikrobilääkkeet ja isännän immuunitekijät eivät voi helposti tunkeutua syvälle näiden kalvojen sisään, mikä tekee näistä organismeista vastustuskykyisiä useimmille lääketieteellisille hoidoille.

Biofilmit ovat niin tehokkaita, että ne edistävät antibioottikestävyyttä suojaamalla fyysisesti bakteereita.Ne voivat tehdä bakteereista jopa 1000 kertaa vastustuskykyisempiä antibiooteille, desinfiointiaineille ja isännän immuunijärjestelmälle, ja monet tutkijat ovat tunnustaneet ne yhdeksi johtavista antibioottiresistenssin aiheuttajista maailmanlaajuisesti.

Biofilmejä voi muodostua sekä eläville että elottomille pinnoille, mukaan lukien hampaat (plakki ja hammaskivi), iho (kuten haavat ja seborrooinen ihottuma), korvat (otitis), lääketieteelliset laitteet (kuten katetrit ja endoskoopit), keittiön pesualtaat ja työtasot, ruoka ja ruoka käsittelylaitteet, sairaalapinnat, putket ja suodattimet vedenkäsittelylaitoksissa sekä öljy-, kaasu- ja petrokemian prosessien ohjauslaitoksissa.

Miten biofilmit muodostuvat?

Bakteereja ja sieniä on aina suussa ja ne yrittävät jatkuvasti asuttaa hampaiden pintaa yllä mainitun liimamaisen aineen lujalla otolla.(Punaiset ja siniset tähdet tässä kuvassa edustavat bakteereja ja sieniä.)

Nämä bakteerit ja sienet tarvitsevat ravintolähteen kasvun ja kalvon stabiilisuuden edistämiseksi.Tämä tulee ensisijaisesti suussa luonnostaan ​​olevista metalli-ioneista, kuten raudasta, kalsiumista ja magnesiumista mm.(Kuvan vihreät pisteet edustavat näitä metalli-ioneja.)

Muut bakteerit aggregoituvat tähän paikkaan muodostaen mikropesäkkeitä, ja ne jatkavat tämän tahmean aineen erittämistä suojaavana kupumaisena kerroksena, joka pystyy tarjoamaan suojan isännän immuunijärjestelmää, mikrobilääkkeitä ja desinfiointiaineita vastaan.(Kuvan violetit tähdet edustavat muita bakteerilajeja ja vihreä kerros biofilmimatriisin muodostumista.)

Tämän tahmean biokalvon alla bakteerit ja sienet lisääntyvät nopeasti muodostaen kolmiulotteisen, monikerroksisen klusterin, joka tunnetaan myös nimellä hammasplakki, joka on todella paksu biokalvo satojen ja satojen kerrosten syvyydessä.Kun biofilmi saavuttaa kriittisen massan, se vapauttaa bakteereja aloittaakseen tämän saman kolonisaatioprosessin muilla kovilla hampaiden pinnoilla, mikä edistää plakin muodostumista kaikille hampaiden pinnoille.(Kuvan vihreä kerros osoittaa, että biofilmi paksunee ja kasvaa hampaasta.)

Lopulta plakin biofilmit yhdessä muiden suussa olevien mineraalien kanssa alkavat kalkkiutua, jolloin ne muuttuvat erittäin kovaksi, rosoiseksi, luumaiseksi aineeksi, jota kutsutaan hammaskiveksi.(Tätä edustaa kuvassa keltainen kalvokerros, joka muodostuu hampaiden alareunassa olevaa ienrajaa pitkin.)

Bakteerit muodostavat edelleen plakin ja hammaskiven kerroksia, jotka pääsevät ienrajan alle.Tämä yhdessä terävien, rosoisten hammaskiven rakenteiden kanssa ärsyttää ja raapii ikeniä ienrajan alla, mikä voi lopulta aiheuttaa parodontiittia.Hoitamattomana se voi edistää systeemisiä sairauksia, jotka vaikuttavat lemmikkisi sydämeen, maksaan ja munuaisiin.(Kuvan keltainen kalvokerros edustaa koko plakin biofilmiä, joka kalkkiutuu ja kasvaa ienrajan alla.)

National Institute of Healthin (NIH, USA) arvion mukaan noin 80 % kaikista ihmisen bakteeri-infektioista johtuu biofilmeistä.

Kane Biotech on erikoistunut sellaisten teknologioiden ja tuotteiden kehittämiseen, jotka hajottavat biofilmejä ja tuhoavat bakteereja.Biofilmien tuhoaminen mahdollistaa mikrobilääkkeiden käytön merkittävän vähentämisen ja siten osallistuu näiden terapeuttisten aineiden järkevään ja tehokkaampaan käyttöön.

Kane Biotechin bluestem- ja silkstem-teknologialla on myönteinen vaikutus ihmisten, eläinten ja ympäristön terveyteen.