Устойчивость бактериальных биоплёнок к антибиотикам

Биоплёнка — это структурированное сообщество бактерий, заключённых в вырабатываемый ими полимерный матрикс из полисахаридов, белков и ДНК. Бактериальные биоплёнки вызывают хронические инфекции, поскольку обладают повышенной толерантностью к антибиотикам и дезинфицирующим средствам, а также устойчивы к фагоцитозу и другим механизмам защиты организма. Персистирование, например, стафилококковых инфекций, связанных с инородными телами, обусловлено образованием биоплёнок. Аналогичным образом хроническая лёгочная инфекция, вызванная синегнойной палочкой, у пациентов с муковисцидозом связана с мукоидными штаммами, образующими биоплёнки. Характерно, что от поверхности к основанию биоплёнки формируются градиенты концентрации питательных веществ и кислорода. Они связаны со снижением метаболической активности бактерий и увеличением времени удвоения бактериальных клеток; именно эти более или менее покоящиеся клетки обусловливают часть толерантности к антибиотикам. Рост в составе биоплёнки связан с повышенной частотой мутаций, а также с механизмами, регулируемыми системой чувства кворума. Традиционные механизмы резистентности, такие как хромосомная бета-лактамаза, повышенная экспрессия эффлюксных насосов и мутации молекулярных мишеней антибиотиков у бактерий, также способствуют выживанию биоплёнок. Образование биоплёнок можно предотвратить ранней интенсивной антибиотикопрофилактикой или терапией, а сформировавшиеся биоплёнки можно лечить длительной супрессивной терапией. Перспективной стратегией может стать применение ферментов, способных разрушать матрикс биоплёнки (например, ДНКазы и альгинатлиазы), а также ингибиторов системы чувства кворума, повышающих чувствительность биоплёнок к антибиотикам.