енню (за рахунок змін самих мішеней, або за допомогою синтезу ферментів, що нейтралізують антибіотики). Толерантність же опосередковується здатністю мікробної клітини виживати в присутності антибіотика за рахунок уповільнення метаболізму і «вимикання» основних біологічних процесів клітини. [3]
Основними ж механізмами підвищення стійкості бактерій до антибіотиків в біоплівках є:
. обмеження проникнення антибіотиків через біоплівки;
. обмеження харчування і змінена мікросередовище в біоплівки призводять до зменшення швидкості ділення бактерій, внаслідок чого залишається менше мішеней для дії антибіотиків;
. адаптивні реакції;
. генна мінливість у персистуючих в біоплівки бактерій.
Виходячи з накопичилися даних, випливає, що антибіотики по дії набактеріі біоплівок поділяються на два типи. До першого відносять антибіотики, проникаючі в біоплівки і пригнічують або вбивають утворюють їх мікроорганізми. Другий тип - антибіотики, практично не проникаючі в біоплівки, але ефективно перешкоджають їх розселенню за рахунок мігруючих бактерій. Таким чином, деякі антибіотики не проникають в біоплівки і не знищують існуючі співтовариства, а тільки перешкоджають збільшенню їх числа і поширенню в організмі людини. У зв'язку з цим в останні роки почалося вивчення здатності антибіотиків проникати в біоплівки різних мікробів.
Встановлено, що в біоплівки Klebsiella pneumoniae погано проникає ампіцилін, а в співтовариства Enterococcus faecalis - ампіцилін, ко-трімаксозол і ванкоміцин. У біоплівки ряду мікробів погано проникає широко використовуваний амоксицилін.
До числа антибіотиків, добре проникають через ліпіди клітин, відносяться фторхінолони. Ця група антимікробних препаратів здатна діяти на основні збудники урологічних захворювань, в достатній концентрації проникає в осередок інфекції. Наявний досвід використання антибіотиків свідчить, що з інфекційним процесом, насамперед з його клінічними проявами, можна впоратися з допомогою антибіотиків, як проникаючих, так і не проникаючих в біоплівки. Проте різниця між ними існує, і вона досить істотна. Показано, що відмінності антибіотиків, проникаючих і непроникаючих в біоплівки, можуть проявлятися у віддалених результатах лікування. Використання антибіотиків, погано проникають у біоплівку, дуже швидко призводить до формування та відбору стійких штамів. Крім того, при цьому частіше виникають рецидиви і формуються вогнища хронічних процесів.
Терапевтичний вплив на біоплівки може бути спрямоване на механізми первісної адгезії бактерій до поверхні, блокування синтезу або руйнування полімерного матриксу, порушення міжклітинного обміну інформацією, а також воно може поєднуватися з власне бактерицидними агентами. Подібне лікування, чинне на структуру або функції біоплівок, може виявитися більш ефективним, ніж стандартна антибактеріальна терапія. [5]
Глава 2 Методи вивчення біоплёнок
. 1 Методи культивування біоплёнок
В останнє десятиліття відбулося значне розширення можливості вивчення формування мікробних біоплівок. Основний напрямок цих досліджень пов'язаний з розробкою методів культивування мікроорганізмів в динамічних (імітація природних умов утворення біоплівок) і статичних умови. [13]
До динамічних можна віднести методи з використанням лабораторних ферментеров. Загальна суть методів полягає в інокулірованіі мікроорганізмів у планктонної фазі розвитку в рідкі поживні середовища, які циркулюють в закритій системі. Таким чином, створюються умови для постійного потоку рідини, що містить мікроорганізми. Первісна адгезія мікроорганізмів відбувається на поверхні системи фільтрів та/або на внутрішніх частинах ферментера. У подальшому адгезіроваться мікроорганізми утворюють матрикс біоплівки.
Іншим прикладом динамічного методу можна вважати культивування в апараті Робінсона і в його різних модифікаціях. У цьому методі використовують апарат складної конструкції, що забезпечує струм живильного середовища, яка стикається з пластинами зі штучного або біологічного матеріалу, на поверхні якого знаходяться адгезіроваться, фізіологічно адаптовані клітини мікроорганізмів. У результаті в умовах постійного доступу поживних речовин та аерації утворюється біоплівка.
Проточний метод можна віднести до мікроциркуляторним методам. Біоплівка мікроорганізмів утворюється на поверхні силіконових трубок проточних осередків (flow cells), через які за допомогою помпи постійно подається живильне середовище. Такий метод дозволяє моделювати процеси утворення біоплівки на абіотичних об'єктах, наприклад на внутрішньосудинних катетерах. Основною перевагою динамічних методів формування біоп...
