Vad är biofilmer?

I tidigare bloggar och videor har vi pratat mycket om bakteriebiofilmer eller plackbiofilmer, men vad är biofilmer egentligen och hur bildas de?

I grunden är biofilmer en stor massa bakterier och svampar som fäster på en yta via ett limliknande ämne som fungerar som ett ankare och ger skydd mot omgivningen.Detta gör att bakterierna och svamparna som är inneslutna i den kan växa i sidled och vertikalt.Andra mikroorganismer som kommer i kontakt med denna klibbiga struktur blir också inneslutna i filmen och producerar biofilmer av flera bakterier och svamparter som kombineras för att bli hundratals och hundratals lager tjocka.Den limliknande matrisen gör behandlingen av dessa biofilmer extremt svår eftersom antimikrobiella medel och värdimmunfaktorer inte lätt kan penetrera djupt in i dessa filmer, vilket gör dessa organismer resistenta mot de flesta medicinska behandlingar.

Biofilmer är så effektiva att de främjar antibiotikatolerans genom att fysiskt skydda bakterier.De kan göra bakterier upp till 1 000 gånger mer resistenta mot antibiotika, desinfektionsmedel och värdens immunsystem och är erkänt av många forskare som en av de främsta orsakerna till antibiotikaresistens över hela världen.

Biofilmer kan bildas på både levande och icke-levande ytor inklusive tänder (plack och tandsten), hud (som sår och seborroiskt eksem), öron (otit), medicinsk utrustning (såsom katetrar och endoskop), diskbänkar och bänkskivor, mat och mat processutrustning, sjukhusytor, rör och filter i vattenreningsverk och olje-, gas- och petrokemiska processkontrollanläggningar.

Hur bildas biofilmer?

Bakterier och svampar finns alltid i munnen och de försöker ständigt kolonisera ytan på tänderna med det fasta greppet av det limliknande ämnet som nämns ovan.(De röda och blå stjärnorna i den här illustrationen representerar bakterierna och svamparna.)

Dessa bakterier och svampar kräver en matkälla för att hjälpa till med tillväxt och membranstabilitet.Detta kommer i första hand från de metalljoner som finns naturligt i munnen såsom järn, kalcium och magnesium, bland annat.(De gröna prickarna i illustrationen representerar dessa metalljoner.)

Andra bakterier aggregerar till denna plats för att bilda mikrokolonier, och de fortsätter att utsöndra denna klibbiga substans som ett skyddande kupolliknande lager som kan ge skydd mot värdens immunsystem, antimikrobiella medel och desinfektionsmedel.(De lila stjärnorna i illustrationen representerar andra bakteriearter och det gröna lagret representerar uppbyggnaden av biofilmmatrisen.)

Under denna klibbiga biofilm förökar sig bakterier och svampar snabbt för att skapa ett 3-dimensionellt, flerskiktigt kluster, annars känt som tandplack, vilket verkligen är en tjock biofilm som är hundratals och hundratals lager djup.När biofilmen når kritisk massa frigör den vissa bakterier för att starta samma koloniseringsprocess på andra hårda tandytor, vilket fortskrider bildandet av plack på alla tandytor.(Det gröna lagret i illustrationen visar att biofilmen blir tjockare och växer upp tanden.)

Så småningom börjar plackbiofilmerna, i kombination med andra mineraler i munnen, att förkalka, vilket gör dem till en extremt hård, taggig, benliknande substans som kallas tandsten eller tandsten.(Detta representeras i illustrationen av det gula filmskiktet som byggs längs tandköttskanten längst ner på tänderna.)

Bakterier fortsätter att bygga lager av plack och tandsten som kommer under tandköttskanten.Detta i kombination med de skarpa, taggiga tandstensstrukturerna irriterar och skrapar tandköttet under tandköttskanten vilket i slutändan kan orsaka parodontit.Om den lämnas obehandlad kan den bidra till systemiska sjukdomar som påverkar ditt husdjurs hjärta, lever och njurar.(Det gula filmskiktet i illustrationen representerar hela plackbiofilmen som förkalkas och växer under tandköttskanten.)

Enligt en uppskattning från National Institute of Health (NIH, USA) orsakas cirka 80 % av alla mänskliga bakterieinfektioner av biofilmer.

Kane Biotech är specialiserat på utvecklingen av teknologier och produkter som bryter upp biofilmer och förstör bakterier.Förstörelsen av biofilmer möjliggör en betydande minskning av användningen av antimikrobiella medel och deltar således i en försiktig och mer effektiv användning av dessa terapeutiska medel.

Teknikerna som utvecklats av Kane Biotech för blåstam och silkesstammar har en positiv inverkan på människors, djurs och miljöns hälsa.