中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng)細(xì)菌生物膜細(xì)菌對(duì)抗生素和宿主免疫防御機(jī)制的抗性很強(qiáng),從而導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床問(wèn)題,尤其是慢性和難治的感染性疾病。細(xì)菌生物膜增加病原菌致病的機(jī)制主要有以下兩個(gè)方面:
1、細(xì)菌生物膜與抗生素抗性
與浮游細(xì)菌相比,生物膜細(xì)菌對(duì)抗生素的抗性可提高10-1000倍。生物膜細(xì)菌抗藥性主要取決于其多細(xì)胞結(jié)構(gòu):
(1)BF中的EPS起屏障作用,限制抗生素分子向細(xì)菌細(xì)胞運(yùn)輸。多糖蛋白復(fù)合物還可與一些藥物反應(yīng),具有中和藥物的活性;
(2)BF中微環(huán)境的不同可影響抗生素的活性,如局部酸性代謝產(chǎn)物的積累對(duì)許多抗生素的活性有拮抗作用。厭氧微環(huán)境可嚴(yán)重影響氨基糖苷類抗生素的活性等。此外,營(yíng)養(yǎng)的消耗或抑制性代謝產(chǎn)物的積累可使一些細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢或停止分裂,這類細(xì)菌一般對(duì)抗生素敏感性差。在此,BF結(jié)構(gòu)的不均質(zhì)和BF細(xì)菌生理上的不均質(zhì)性滲入的藥物只能殺死一部分細(xì)菌,而另一部分細(xì)菌則存活下來(lái);
(3)表面生長(zhǎng)可誘導(dǎo)細(xì)菌表達(dá)與浮游細(xì)菌不同的基因,誘導(dǎo)產(chǎn)生BF特異性表型。例如BF中的一部分細(xì)菌可進(jìn)入一種類似牙孢菌的分化狀態(tài),其對(duì)抗生素有高度抗性;
(4)多菌種BF中各菌種的協(xié)同作用。例如,產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶的菌種可保不產(chǎn)生此酶的菌種免受青霉素的作用。
2、細(xì)菌生物膜對(duì)抗機(jī)體免疫防御
生物膜細(xì)菌可利用多種方式對(duì)抗機(jī)體免疫防御機(jī)制:
(1)減少細(xì)胞因子(cytokine)的產(chǎn)生或酶解細(xì)胞因子。例如,表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)浮游細(xì)胞刺激人血淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的γ干擾素量是BF細(xì)胞的8-16倍;
(2)抵抗單核巨噬細(xì)胞的趨化作用;
(3)BF細(xì)菌可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體,但這些抗體不僅難以滅殺BF內(nèi)部的細(xì)菌,而且可在BF表面形成免疫復(fù)合物,損傷周圍的機(jī)體組織;
(4)BF誘導(dǎo)的補(bǔ)體轉(zhuǎn)化和中性粒細(xì)胞呼吸明顯下降。
值得指出的是,一種生物膜細(xì)菌抗藥或抗體機(jī)體免疫防御的機(jī)制不是單一的,往往有多個(gè)機(jī)制共同起作用。另外,不同菌種的抗性機(jī)制也不盡相同。