Что такое биопленки

Биоплёнки — это структурированные сообщества микроорганизмов, которые прикрепляются к поверхности и окружены защитным матриксом из полисахаридов, белков, минералов, микроэлементов и других молекул. Этот матрикс защищает микробы от воздействия внешних факторов, таких как антибиотики, иммунные клетки или антисептики, что делает биоплёнки устойчивыми к лечению и способствует их выживанию в неблагоприятных условиях.

Пример биопленки, который есть у каждого – зубной налет. У кого-то он больше, у кого-то меньше. Его устраивают различные бактерии (Streptococcus, Lactobacillus и другие).
Биоплёнки могут образовываться как на живых тканях (например в дыхательных путях, мочевыводящих путях), так и на неорганических поверхностях (катетеры, импланты).

Если вы боретесь с устойчивой хронической формой какой-то бактерии/микроорганизма, то надо держать в голове, что с вероятностью близкой к 100% данный микроорганизм уже выстроил биопленку, которую крайне сложно разрушить. Именно по этой причине, при хроническом кандидозе важно использовать ферменты/ингибиторы разрушающие биопленки и способствующие их дальнейшему уничтожению клетками иммунной системы и антибиотиками (синтетическими, или природными).

Если после прочтения у вас останутся вопросы по боипленкам и возникнет желание поделиться опытом, или обсудить другие интересные факты по данной тематике, то приглашаем вас в наш тематический чат в телеграм.

Интересные факты про биопленки

—  Биоплёнки можно найти практически везде, где присутствует влага: в трубопроводах, в кишечнике человека и даже на подводных поверхностях (например, на кораблях и подводных конструкциях).

—  До 80% всех бактериальных инфекций у человека связаны с биоплёнками, включая такие заболевания, как хронические инфекции лёгких при муковисцидозе, инфекции мочевого пузыря и раневые инфекции.

— Микроорганизмы в биоплёнках могут быть в 1000 раз более устойчивыми к антибиотикам по сравнению с одиночными, плавающими бактериями (планктонными клетками).

— Бактерии в биоплёнках используют систему «quorum sensing» (кворумное чувство) для общения. Это процесс, при котором бактерии выделяют и воспринимают химические сигналы, чтобы координировать свои действия в зависимости от плотности популяции.

— Биоплёнки редко состоят из одного вида бактерий. Чаще всего это сложные сообщества, в которых различные виды микроорганизмов — бактерии, грибы и даже вирусы — живут вместе, помогая друг другу выживать. Например, некоторые бактерии могут расщеплять вещества, которые другие виды используют для питания.

— Биоплёнки считаются древнейшей формой организации жизни на Земле. Многие палеонтологи считают, что микроорганизмы начали образовывать биоплёнки более 3,5 миллиардов лет назад, задолго до появления многоклеточных организмов.

—  Обычные бытовые предметы, такие как кухонные губки и раковины, могут содержать огромные количества биоплёнок. Например, кухонная губка является одной из самых заражённых биоплёнками поверхностей в доме, где количество бактерий может достигать миллионов на квадратный сантиметр.

— Обычная чистка поверхности, даже с использованием мыла, не всегда эффективна для полного удаления биоплёнок.

— Даже если биоплёнка частично разрушена (например, под действием антисептиков или лекарств), оставшиеся бактерии могут быстро восстанавливать её структуру, что делает лечение инфекций, связанных с биоплёнками, особенно сложным.

— Не все биоплёнки вредны. В человеческом теле они могут участвовать в поддержании нормальной микрофлоры. Например, биоплёнки в кишечнике помогают переваривать пищу и защищают от патогенных микроорганизмов. Биоплёнки на коже также играют роль в защите от внешних инфекций.

Ферменты разрушающие биопленки

Примеры ферментов, которые разрушают биопленки:

— Наттокиназа.
— Серрапептаза.
— Лизоцим (действие ограничено в отношении грамотрицательных бактерий).
— ДНКаза DNase (потенциально эффективнна против широкого спектра бактерий, грибов и даже некоторых вирусов).
— Протеазы (например, трипсин, пепсин, альфа-химотрипсин).
— Альфа-амилаза (расщепляет крахмал и гликоген, то есть углеводную часть биопленки).
—  Фунгиальная протеаза (может быть полезна при разрушении биопленок грамположительных и грамотрицательных бактерий, а так же против кандиды и Aspergillus).
— Гиалуронидаза (может быть эффективна против стафилококков, стрептококков, клостридий, кишечной палочки каниды),
— Фосфолипаза (расщепляет фосфолипиды, входящие в состав клеточных мембран бактерий).
— Пулуланаза (разрушает биопленки таких бактерий, как Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus).

— Протеин-сывороточные протеазы,
— Липаза и церраза (из пищеварительного тракта гусениц большой восковой моли могут разрушать оболочку микобактерий туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis (палочка Коха). 50 отзывов на ПЖВМ
— Хитаназа (разрушает хитин и широко используется в рамках антикандидного протокола)
— Берберин — алколоид с противопленочным эффектом против Кандиды
— этанольный экстракт P. nigrum против грибковых биопленок и другие.

Логика их применения довольна простая – каждый патоген, строящий вокруг себя защитную биопленку должен быть идентифицирован и конкретно против него подобран фермент/ингибитор, который максимально ее разрушит, после чего либо иммунитет, либо антибиотик (синтетический, природный) его добьют. В широкой практике это не учитывается. Люди годами пьют антибиотики, а патогены, которые спрятались за непробиваемым «панцирем» над ними смеются.

Кора осины и ее составляющие, как противопленочные при зубных налетах

Сравнительно недавно заметил, что после приема экстракта осины начал понемногу уходить зубной налет. При этом я целенаправленно рот им не полоскал. Просто принимал несколько недель 3 раза в день жидкий экстракт коры осины (если интересно в статье на openbase размещены 50 отзывов о других полезных свойствах коры осины).

В экстракте коры осины несколько компонентов могут обладать противобиоплёночным эффектом. Вот некоторые из наиболее вероятных активных веществ:

— Салицины — это природные гликозиды салициловой кислоты, которые известны своим противовоспалительным и антимикробным действием. Они могут снижать воспаление и препятствовать росту патогенных бактерий, что важно для борьбы с биоплёнками.

— Флавоноиды, такие как кверцетин и кемпферол, присутствующие в коре осины, обладают мощными антиоксидантными и противомикробными свойствами. Они могут препятствовать росту бактерий и разрушать структуру биоплёнок за счёт ингибирования синтеза полисахаридов, из которых состоит внеклеточный матрикс. Эти соединения также могут подавлять сигнальные пути, которые бактерии используют для координации формирования биоплёнок (например, систему quorum sensing).

— Танины — это полифенольные соединения, обладающие вяжущими свойствами и способные подавлять рост микроорганизмов. Они могут взаимодействовать с белками и углеводами в матриксе биоплёнок, что ослабляет их структуру и препятствует их прилипанию к поверхностям, таким как зубы.Танины также известны своей способностью к инактивации ферментов, которые бактерии используют для формирования биоплёнок.

— Эссенциальные масла обладают антимикробной активностью и могут нарушать жизнедеятельность бактерий, препятствуя их способности формировать биоплёнки.

Каждый из этих компонентов может вносить вклад в разрушение биоплёнок и предотвращать их образование, однако наиболее мощными антимикробными и противоплёночными эффектами, вероятно, обладают салицины и флавоноиды.

Заключение

Биоплёнки представляют собой одну из самых устойчивых форм существования микроорганизмов, что значительно усложняет борьбу с инфекциями. Их способность защищать бактерии от антибиотиков и иммунной системы делает лечение хронических инфекций сложной задачей. Однако использование ферментов, разрушающих внеклеточный матрикс биоплёнок, может значительно повысить эффективность лечения. Натуральные природные средства вроде экстракта коры осины, содержащие компоненты, препятствующие формированию биоплёнок, становятся всё более важными в борьбе с бактериальными и грибковыми инфекциями. Разработка новых протоколов и методик лечения, направленных на разрушение биоплёнок и уничтожение патогенов, — перспективное направление в современной медицине в самом ближайшем будущем.