view in publisher's site

The role of bacterial biofilms in chronic infections

Abstracten Acute infections caused by pathogenic bacteria have been studied extensively for well over 100 years. These infections killed millions of people in previous centuries, but they have been combated effectively by the development of modern vaccines, antibiotics and infection control measures. Most research into bacterial pathogenesis has focused on acute infections, but these diseases have now been supplemented by a new category of chronic infections caused by bacteria growing in slime‐enclosed aggregates known as biofilms. Biofilm infections, such as pneumonia in cystic fibrosis patients, chronic wounds, chronic otitis media and implant‐ and catheter‐associated infections, affect millions of people in the developed world each year and many deaths occur as a consequence. In general, bacteria have two life forms during growth and proliferation. In one form, the bacteria exist as single, independent cells (planktonic) whereas in the other form, bacteria are organized into sessile aggregates. The latter form is commonly referred to as the biofilm growth phenotype. Acute infections are assumed to involve planktonic bacteria, which are generally treatable with antibiotics, although successful treatment depends on accurate and fast diagnosis. However, in cases where the bacteria succeed in forming a biofilm within the human host, the infection often turns out to be untreatable and will develop into a chronic state. The important hallmarks of chronic biofilm‐based infections are extreme resistance to antibiotics and many other conventional antimicrobial agents, and an extreme capacity for evading the host defences. In this thesis, I will assemble the current knowledge on biofilms with an emphasis on chronic infections, guidelines for diagnosis and treatment of these infections, before relating this to my previous research into the area of biofilms. I will present evidence to support a view that the biofilm lifestyle dominates chronic bacterial infections, where bacterial aggregation is the default mode, and that subsequent biofilm development progresses by adaptation to nutritional and environmental conditions. I will make a series of correlations to highlight the most important aspects of biofilms from my perspective, and to determine what can be deduced from the past decades of biofilm research. I will try to bridge in vitro and in vivo research and propose methods for studying biofilms based on this knowledge. I will compare how bacterial biofilms exist in stable ecological habitats and opportunistically in unstable ecological habitats, such as infections. Bacteria have a similar lifestyle (the biofilm) in both habitats, but the fight for survival and supremacy is different. On the basis of this comparison, I will hypothesize how chronic biofilm infections are initiated and how bacteria live together in these infections. Finally, I will discuss different aspects of biofilm infection diagnosis. Hopefully, this survey of current knowledge and my proposed guidelines will provide the basis and inspiration for more research, improved diagnostics, and treatments for well‐known biofilm infections and any that may be identified in the future.

نقش بیوفیلم های باکتریایی در عفونت‌های مزمن

چکیده عفونت‌های حاد ناشی از باکتری‌های بیماری زا به طور گسترده در طول ۱۰۰ سال مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. این عفونت‌ها در قرن گذشته میلیون ها نفر را کشت، اما با توسعه واکسن‌های مدرن، آنتی‌بیوتیک‌ها و اقدامات کنترل عفونت به طور موثر با آن‌ها مبارزه شده‌است. بیشتر تحقیقات در مورد بیماری‌زایی باکتریایی بر عفونت‌های حاد متمرکز شده‌اند، اما این بیماری‌ها اکنون توسط دسته جدیدی از عفونت‌های مزمن ناشی از رشد باکتری‌ها در توده‌های محصور در لجن که به عنوان بیوفیلم شناخته می‌شوند، تکمیل شده‌اند. عفونت‌های بیوفیلم، مانند ذات‌الریه در بیماران فیبروز کیستیک، زخم‌های مزمن، عفونت مزمن گوش میانی و عفونت‌های مربوط به ایمپلنت و کاتتر، هر ساله بر میلیون ها نفر در جهان توسعه‌یافته تاثیر می‌گذارند و در نتیجه بسیاری از مرگ و میرها رخ می‌دهند. به طور کلی باکتری‌ها در طول رشد و تکثیر دو شکل زیستی دارند. در یک شکل باکتری‌ها به صورت سلول‌های منفرد و مستقل (پلانکتونی)وجود دارند در حالی که در شکل دیگر باکتری‌ها به صورت توده‌های چسبیده سازماندهی می‌شوند. شکل دوم معمولا فنوتیپ رشد بیوفیلم نامیده می‌شود. فرض بر این است که عفونت‌های حاد شامل باکتری‌های پلانکتونیک هستند که به طور کلی با آنتی‌بیوتیک‌ها درمان می‌شوند اگر چه درمان موفق به تشخیص دقیق و سریع بستگی دارد. با این حال، در مواردی که باکتری‌ها در تشکیل بیوفیلم در میزبان انسانی موفق می‌شوند، عفونت اغلب قابل‌درمان نیست و به یک حالت مزمن تبدیل می‌شود. نشانه‌های مهم عفونت‌های مزمن مبتنی بر بیوفیلم، مقاومت شدید نسبت به آنتی‌بیوتیک‌ها و بسیاری دیگر از عوامل ضد میکروبی سنتی و ظرفیت بالای گریز از دفاع میزبان است. در این پایان‌نامه، من دانش فعلی در مورد بیوفیلم ها را با تاکید بر عفونت‌های مزمن، دستورالعمل‌های تشخیص و درمان این عفونت‌ها، قبل از مرتبط کردن این موضوع با تحقیقات قبلی خود در زمینه بیوفیلم ها، گردآوری خواهم کرد. من شواهدی برای حمایت از این دیدگاه ارائه خواهم داد که سبک زندگی بیوفیلم بر عفونت‌های مزمن باکتریایی غالب است، که در آن تجمع باکتری‌ها روش پیش‌فرض است، و توسعه بیوفیلم بعدی با انطباق با شرایط تغذیه‌ای و محیطی پیشرفت می‌کند. من یک سری همبستگی‌ها انجام خواهم داد تا مهم‌ترین جنبه‌های بیوفیلم ها را از دیدگاه خود برجسته کنم، و مشخص کنم که چه چیزی را می توان از دهه‌های گذشته تحقیق بیوفیلم استنتاج کرد. من سعی خواهم کرد تا تحقیقات in vitro و in vivo را به هم ارتباط دهم و روش‌هایی را برای مطالعه بیوفیلم ها براساس این دانش پیشنهاد کنم. من نحوه وجود بیوفیلم های باکتریایی در زیستگاه‌های اکولوژیکی پایدار و به صورت فرصت طلبانه در زیستگاه‌های اکولوژیکی ناپایدار مانند عفونت‌ها را مقایسه خواهم کرد. باکتری‌ها سبک زندگی مشابهی (بیوفیلم)در هر دو زیستگاه دارند اما مبارزه برای بقا و برتری متفاوت است. براساس این مقایسه، من فرض می‌کنم که چگونه عفونت‌های بیوفیلم مزمن آغاز می‌شوند و چگونه باکتری‌ها در این عفونت‌ها با هم زندگی می‌کنند. در نهایت، من جنبه‌های مختلف تشخیص عفونت بیوفیلم را مورد بحث قرار خواهم داد. خوشبختانه، این بررسی از دانش فعلی و دستورالعمل‌های پیشنهادی من، پایه و منبع الهام برای تحقیقات بیشتر، بهبود تشخیص، و درمان عفونت‌های بیوفیلمی شناخته‌شده و هر آنچه که در آینده شناسایی شود، خواهد بود.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Medicine
  • ترجمه مقاله General Medicine
  • مقاله طب عمومی
  • ترجمه مقاله طب عمومی
  • مقاله Microbiology (medical)
  • ترجمه مقاله Microbiology (medical)
  • مقاله میکروبیولوژی (پزشکی)
  • ترجمه مقاله میکروبیولوژی (پزشکی)
  • مقاله Pathology and Forensic Medicine
  • ترجمه مقاله Pathology and Forensic Medicine
  • مقاله آسیب‌شناسی و پزشکی قانونی
  • ترجمه مقاله آسیب‌شناسی و پزشکی قانونی
  • مقاله Immunology and Allergy
  • ترجمه مقاله Immunology and Allergy
  • مقاله ایمنی‌شناسی و آلرژی
  • ترجمه مقاله ایمنی‌شناسی و آلرژی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.