Биопленка

На рубеже ХХI века сформировалось представление о микрофлоре организма человека как о еще одном органе, покрывающим в виде чулка кишечную стенку, другие слизистые оболочки и кожу человека. Оставаясь невидимым, этот «орган»  весит около двух килограммов и насчитывает порядка 10¹⁴ клеток (сто биллионов) клеток микроорганизмов. Это число в десять раз превышает число собственных клеток организма-хозяина, то есть  - человеческих. Оказалось, что микробы, во-первых, предпочитают жить, будучи прикрепленными к  твердой поверхности, нежели свободно плавающими –  как в водной среде рек и океана, в воздухе. Во-вторых, они организованы в так называемые биопленки, сбалансированные по видовому  составу и функциональному распределению   членов сообщества – как муравьи в муравейнике.

Бактерии в биопленках демонстрируют повышенную выживаемость в присутствии агрессивных веществ, факторов иммунной защиты и антибактериальных средств. Бактерии и грибы в биопленках выживают в присутствии антибиотиков; в частности, биопленки способны выдерживать концентрации антибиотиков в 100-1000 раз превышающие терапевтические дозировки, для подавления одиночных бактериальных клеток. Поскольку свободные бактериальные клетки хуже защищены, чем обитатели  биопленки, антибиотик, высокоактивный invitro при тестировании в чистой культуре, при испытаниях invivo (когда преобладает фенотип биопленок) может оказаться неэффективным. В этой связи одной из основных проблем практической медицины становится лечение заболеваний микробного происхождения в тех случаях, когда чувствительность к антибиотикам микроорганизмов, ассоциированных в биопленку, не соответствует таковой, определенной в лабораторных тестах на клинических изолятах чистых культур бактерий. В связи с этим в последние годы идет активное изучение действия антибиотиков на биопленки бактерий, вызывающих патологические процессы различной локализации.

Все новые данные свидетельствуют о том, что хронические инфекции принципиально отличаются от острых образованием биопленок, а фагоциты макроорганизма не способны поглощать биопленки в отличие от отдельных бактериальных клеток. 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 переносить большинство терапевтических воздействий. Кроме того, традиционные бактериологические методы не выявляют большинство бактерий, участвующих в инфекционном процессе.

Основные функции нормальной микробиоты:                                                                                   

• Бактерии живут в симбиозе с человеком. Используя организм человека в качестве среды обитания, они обеспечивают питанием эпителий, к которому прикреплены (кишечную стенку, слизистые поверхности), синтезируют естественные антибактериальные вещества, ферменты, витамины, гормоны, жирные кислоты, аминокислоты;
• Бактерии создают температурную норму в полостях, где обитают, т.е. другими словами греют человека изнутри.  
• На долю бактерий приходится до 40% энергообеспечения организма человека.
• Благодаря биопленке, защищающей эпителий бактерии обеспечивают колонизационную резистентность, т.е. устойчивость к заселению посторонними микроорганизмами.
• Несут иммуногенную функцию, благодаря синтезу антител класса IgA.