Banderoles de biofilm obstruer les dispositifs médicaux

Les communautés bactériennes appelées biofilms peuvent obstruer rapidement les dispositifs médicaux tels que les endoprothèses, les cathéters et les filtres à eau en formant des serpentins 3-dimensionnels qui bloquent l'écoulement. La découverte éclairera les approches futures pour empêcher les biofilms de causer des sabots potentiellement mortels.

Les bactéries circulant à travers un tube forment un biofilm vert sur les murs. Les bactéries marquées en rouge qui s'écoulent dans la chambre se prennent ensuite dans une matrice collante, formant des serpentins qui obstruent le canal. Source de l'image: Knut Drescher.

Les biofilms sont des communautés complexes et multicouches de bactéries et d'autres microbes. Ils peuvent se former sur des surfaces biologiques comme des dents ou sur des dispositifs médicaux, tels que des cathéters et des stents, dans le corps. Les bactéries présentes dans les biofilms sont résistantes aux antibiotiques et peuvent provoquer des infections graves.

Une équipe de recherche dirigée par les Drs. Howard A. Stone et Bonnie L. Bassler de l'Université de Princeton énoncés afin de mieux comprendre les caractéristiques des biofilms. P. qui forme des biofilms dans le sol, les rivières et les égouts, ainsi que sur les dispositifs médicaux. Plutôt que d'utiliser des boîtes de Pétri standard ou des flacons pour la recherche, le groupe a développé un système d'écoulement spécial qui imitait les conditions réelles. Ils ont marqué les bactéries avec une étiquette verte et les ont observés sous un microscope pendant qu'ils coulaient à travers un tube étroit avec beaucoup de coudes. Le travail a été financé en partie par l'Institut national des sciences médicales générales du NIH (NIGMS).

que les bactéries se sont rapidement développées et accumulées, formant un biofilm sur les parois du tube en l'espace d'environ 40 heures. Cependant, l'accumulation de ce biofilm n'a pas beaucoup affecté l'écoulement à travers le tube.

Les bactéries présentes dans les biofilms sont reliées entre elles par une matrice de composés qu'elles produisent, appelées substances polymères extracellulaires. Les chercheurs ont découvert que les bactéries présentes sur les parois du tube éliminent cette matrice moléculaire, créant ainsi un filet dans le tube.

Les chercheurs ont étiqueté un autre groupe de bactéries avec une étiquette rouge et les ont suivies alors qu'elles traversaient le même tube. Ces bactéries ont été piégées dans le filet maillé et ont formé des serpentins 3-D. Les banderoles ont comblé les espaces entre les coudes dans le tube, obstruant le tube en aussi peu que minutes 30.

Les chercheurs ont découvert que les bactéries pourraient former des banderoles dans le sol artificiel et en maille similaire à celle trouvée dans les filtres à eau. streamers biofilm également formés sur les stents en métal nu dans les heures 12, couvrant les lacunes dans le treillis métallique. Ces résultats suggèrent que les banderoles de biofilm sont communs dans la nature et peuvent bloquer la circulation dans une grande variété de milieux industriels et médicaux.

Pour moi, la surprise a été la rapidité avec laquelle les banderoles de biofilm ont provoqué un encrassement complet », explique Stone. On ne prévenait pas que quelque chose de grave allait se passer.

Les chercheurs ont également testé plusieurs gènes qui ont été liés à la formation de biofilm dans des études antérieures. Après avoir été supprimé, seul un sous-ensemble des gènes affecté la formation de biofilms dans des conditions d'écoulement. Ces résultats soulignent l'importance d'utiliser des conditions réelles pour tester les méthodes de prévention et de traitement de biofilms.

Source de l'article: NIH Research Matters