In früheren Blogs und Videos haben wir viel über Bakterien-Biofilme oder Plaque-Biofilme gesprochen, aber was genau sind Biofilme und wie entstehen sie?
Im Grunde handelt es sich bei Biofilmen um eine große Ansammlung von Bakterien und Pilzen, die über eine leimartige Substanz an einer Oberfläche haften, die als Anker fungiert und Schutz vor der Umwelt bietet.Dadurch können die darin eingeschlossenen Bakterien und Pilze seitlich und vertikal wachsen.Andere Mikroorganismen, die mit dieser klebrigen Struktur in Kontakt kommen, werden ebenfalls von der Folie umhüllt und erzeugen Biofilme aus mehreren Bakterien- und Pilzarten, die sich zu Hunderten und Aberhunderten Schichten dick verbinden.Die leimartige Matrix macht die Behandlung dieser Biofilme äußerst schwierig, da antimikrobielle Wirkstoffe und Immunfaktoren des Wirts nicht leicht tief in diese Filme eindringen können, was diese Organismen gegen die meisten medizinischen Behandlungen resistent macht.
Biofilme sind so wirksam, dass sie die Antibiotikatoleranz fördern, indem sie Keime physikalisch schützen.Sie können Bakterien bis zu 1.000-mal resistenter gegen Antibiotika, Desinfektionsmittel und das Immunsystem des Wirts machen und werden von vielen Wissenschaftlern als eine der Hauptursachen für Antibiotikaresistenzen weltweit angesehen.
Biofilme können sich sowohl auf lebenden als auch auf unbelebten Oberflächen bilden, einschließlich Zähnen (Plaque und Zahnstein), Haut (wie Wunden und seborrhoische Dermatitis), Ohren (Otitis), medizinischen Geräten (wie Kathetern und Endoskopen), Küchenspülen und Arbeitsplatten, Lebensmitteln und Nahrungsmitteln Verarbeitungsgeräte, Krankenhausoberflächen, Rohre und Filter in Wasseraufbereitungsanlagen sowie Öl-, Gas- und petrochemischen Prozesskontrollanlagen.
Wie entstehen Biofilme?
Bakterien und Pilze sind ständig im Mund vorhanden und versuchen ständig, die Zahnoberfläche zu besiedeln, indem sie die oben erwähnte leimartige Substanz fest im Griff haben.(Die roten und blauen Sterne in dieser Abbildung stellen die Bakterien und Pilze dar.)
Diese Bakterien und Pilze benötigen eine Nahrungsquelle, um das Wachstum und die Membranstabilität zu unterstützen.Dies geschieht vor allem durch die im Mund natürlich vorkommenden Metallionen wie unter anderem Eisen, Kalzium und Magnesium.(Die grünen Punkte in der Abbildung stellen diese Metallionen dar.)
Andere Bakterien aggregieren an dieser Stelle zu Mikrokolonien und scheiden diese klebrige Substanz weiterhin als schützende kuppelartige Schicht aus, die Schutz vor dem Immunsystem des Wirts, antimikrobiellen Mitteln und Desinfektionsmitteln bieten kann.(Die violetten Sterne in der Abbildung stellen andere Bakterienarten dar und die grüne Schicht stellt den Aufbau der Biofilmmatrix dar.)
Unter diesem klebrigen Biofilm vermehren sich Bakterien und Pilze schnell und bilden einen dreidimensionalen, mehrschichtigen Cluster, der auch als Zahnbelag bekannt ist und in Wirklichkeit ein dicker Biofilm mit Hunderten und Aberhunderten Schichten Tiefe ist.Sobald der Biofilm eine kritische Masse erreicht, setzt er einige Bakterien frei, um denselben Kolonisierungsprozess auf anderen harten Zahnoberflächen zu starten und so die Bildung von Plaque auf allen Zahnoberflächen voranzutreiben.(Die grüne Schicht in der Abbildung zeigt, wie der Biofilm dicker wird und am Zahn entlangwächst.)
Schließlich beginnen die Plaque-Biofilme in Kombination mit anderen Mineralien im Mund zu verkalken und verwandeln sie in eine extrem harte, gezackte, knochenähnliche Substanz namens Zahnstein oder Zahnstein.(Dies wird in der Abbildung durch die gelbe Filmschicht dargestellt, die sich entlang des Zahnfleischrandes an der Unterseite der Zähne bildet.)
Bakterien bilden weiterhin Plaque- und Zahnsteinschichten, die unter den Zahnfleischrand gelangen.In Kombination mit den scharfen, gezackten Zahnsteinstrukturen wird das Zahnfleisch unter dem Zahnfleischrand gereizt und abgekratzt, was letztendlich zu Parodontitis führen kann.Unbehandelt kann es zu systemischen Erkrankungen des Herzens, der Leber und der Nieren Ihres Haustieres führen.(Die gelbe Filmschicht in der Abbildung stellt den gesamten Plaque-Biofilm dar, der verkalkt und unter dem Zahnfleischrand wächst.)
Nach einer Schätzung des National Institute of Health (NIH, USA) werden etwa 80 % aller bakteriellen Infektionen beim Menschen durch Biofilme verursacht.
Kane Biotech ist auf die Weiterentwicklung von Technologien und Produkten spezialisiert, die Biofilme aufbrechen und Bakterien zerstören.Die Zerstörung von Biofilmen ermöglicht eine deutliche Reduzierung des Einsatzes antimikrobieller Mittel und trägt so zu einem umsichtigeren und effektiveren Einsatz dieser Therapeutika bei.
Die von Kane Biotech für Bluestem und Silkstem entwickelten Technologien wirken sich positiv auf die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt aus.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Juli 2023