Biofilms HPUMP

SV Y6: Lê Thành Duy
Biofilms in chronic wounds
Màng Sinh học trong vết thương mạn tính
HPUMP Surgery Club 2016

Chronic wounds ? ( VT mạn tính?)
 Không lành < 30d (Matthew Malone et al 2016)
 Không lành < 6w ( Collins 2002)
 Làm tổn thương mô tại chỗ -> cấu trúc và chức
năng không phục hồi đầy đủ ( Davis 1992)
 VT không liền theo tiến trình của quá trình liền
thương.

Wound of 5 weeks

What is a biofilm/Màng sinh học là gì?
 LÀ 1 cấu trúc chung của các tế bào vi khuẩn bám dính
vào nhau bên trong lớp màng cao phân tử ngoại bào
và bám dính vào bề mặt trơ hoặc bề mặt vật sống
(Castrillón et al.2010)

Stages of development of biofilms
Các giai đoạn phát triển của màng sinh học ( MSH)
 Nghiên cứu trên các Vi khuẩn E.coli, P.aeruginosa,
Bacillus subtilis and S.aureus (Lopez et al 2010) và
Candida and Aspergillus fumigatus (Kumamoto, 2002,
Müller et al 2011) thấy có 5 giai đoạn:
 Bắt đầu VK ở dạng Phù Du ( tự do)
 Bám dính
 Tổng hợp các cao phân tử ngoại bào
 Hoàn thiện
 Phát tán

Phù du vs Biofilm/MSH
 Tự do di chuyển
 Nhiễm trùng cấp tính
 Đáp ứng với điều trị đơn
liệu pháp
 Dễ nuôi cấy
 Cố định
 Bao bởi lớp EPS ( cao
phân thửu ngoại bào)
 Đáp ứng với môi trường
 Nhiễm trùng mạn tính
 Không đáp ứng với đơn
trị liệu pháp
 Khuyến cáo dùng đa trị
liệu pháp
 Khó nuôi cấy

Clinical significance of bacterial
biofilms in chronic wounds
Lâm sàng của MSH trong VT mạn tính
 Vết thương chậm liền (>30d), không liền.
 Ổ nhiễm trùng có những đợt cấp tính / nền mạn tính
 Gây tái phát, ghép da… -> chết.
 Các chất bề mặt tái tạo nhanh ( 24-72h)
 Kháng sinh thất bại hoặc tái nhiễm sau dừng thuốc.
 Đáp ứng tốt với corticosteroid
 Cấy vi khuẩn âm tính
  Why?

Pathogenic biofilm in chronic wounds
MSH gây bệnh trên VT mạn tính do:
 Duy trì tình trạng viêm cao tại vết thương
 Gây ra phản ứng viêm và kích hoạt nhiều gen liên quan đến
MMPs. Các proterase này phá hủy những mô lành và mô
đã hồi phục -> mạn tính
 Gây giảm sự di chuyển các tế bào Keratin.
 EPS hình thành 6-12h và trưởng thành trong 24h, có cơ hội
trong 24h để điều trị và làm giảm cả planktonic và biofilm.

Pathogenic biofilm in chronic wounds
MSH gây bệnh trên VT mạn tính do:
 Đề kháng tốt hơn với hàng rào miễn dịch, kháng sinh
trị liệu, tia UV, chất diệt khuẩn.
 Chúng chia sẻ những kĩ năng và khả năng cá nhân trong
việc tồn tại của nhóm/Vết thương mạn tính
 Kích hoạt các phản ứng hóa học.
 Heterogeneous, EPS, Biofilm mechanisms,
microenvironment.
 Theo Wound International

Identitication tests and antibiotic
susceptibility in biofilms
kiểm tra và xác định tính nhạy cảm kháng sinh trong màng sinh học
 Optical microscope
 Techniques of hybridization
 Fluorescein staining
 Molecular probe 16SRNA
 Specialized staining techniques
(Veeh et al., 2003)

Evidence for biofilms in chronic wounds
Bằng chứng của MSH ở các VT mạn tính

Why are biofilms so tolerant ?
Tại sao các màng sinh học lại bền vững

Mechanism of Biofilm Tolerance
 Cạn kiệt kháng sinh (the agent does not reach the
biofilm)
 Thâm nhập chậm (giving biofilm cells a chance to
initiate stress responses)
 Đáp ứng stress (cells change activity in response to
environmental challenge)
 Thay đổi vi môi trường (metabolically inactive,
though viable cells)
 Tiếp tục tồn tại (spore-like cells that may survive an
antimicrobial challenge)

Cơ chế đáp ứng stress (3)
 Thay đổi vị trí mục tiêu
 Giảm khả năng tiếp cận
 Tăng cường đào thải
 Bất hoạt
 Abreu et al. Nat. Prod. Rep., 2012,29

Antibiotic Resistance
Biofilm
Vanc vs Staph biofilm
>1000x
Tobra vs Pseudomonas
biofilm
Matthew Malone at al 2016

Systemic Antimicrobials
Các kháng sinh toàn thân
 Chỉ có tác dụng với VK có hoạt động chuyển hóa – là điểm
bất lợi nhất đối với mô của vật chủ do khả năng kích hoạt
gây viêm.
 Phần lớn các màng sinh học ở lớp sâu không hoạt động.
 Chỉ 25–32% các kháng sinh có tác dụng lên màng sinh học
 Why?
Moss, A.H., Vasilakis, C., Holley, J.L. et al. Use of a silicone duallumen catheter with a Dacron cuff as a long-term vascular access for
hemodialysis patients. Am J Kidney Dis 1990; 16: 3,211-215.
Marr, K.A., Sexton, D.J., Conlon, P.J. et al. Catheter-related bacteremia and outcome of attempted catheter salvage in
patients undergoing hemodialysis. Ann Intern Med 1997; 127: 4, 275-480.

Systemic Antimicrobials
Các kháng sinh toàn thân
 Tiêu diệt màng sinh học tạm thời
 Các dấu hiệu nhiễm trùng thường tái phát vì kháng
sinh chỉ tác dụng với các tế bào phát triển nhanh chóng ở
bề mặt.

Kháng sinh thất bại hoặc tái nhiễm
khuẩn sau khi dừng kháng sinh
Kháng sinh thất bại là dấu hiệu của nhiễm trùng có màng sinh học. Việc sử dụng kháng sinh phối
hợp kiểm soát màng sinh học vẫn đang gây tranh cãi. Người ta cho rằng – thiếu một chiến lược
song song về kiểm soát màng sinh học – hiệu quả của kháng sinh có thể chỉ đạt 25%-30%
Bảng 1. Dấu hiệu lâm sàng của màng sinh học trong vết thương mạn tính và bằng chứng hỗ trợ
Độ ẩm quá mức / dịch tiết Có bằng chứng về việc độ ẩm quá mức khiến màng sinh học phát triển(12)
Mô hạt lên không tốt
(vd: Yếu, mọc quá mức)
Gánh nặng sinh học có thể biểu hiện như một mô hạt yếu(13)
Dấu hiệu và triệu chứng
nhiễm trùng tại chỗ
Dấu hiệu nhiễm trùng thứ phát thường là kiểu nhiễm trùng có màng sinh học (14)
Cấy vết thương âm tính
Cấy thông thường sẽ chỉ bắt được vi khuẩn dạng trôi tự do (phù du) chứ không bắt được dạng
màng sinh học (17, 18)
Vết thương không lành mặc dù
quản lý vết thương tối ưu và hỗ
trợ cơ thể
Nhiễm trùng kéo dài trên 30 ngày Nhiễm trùng dưới 30 ngày cũng vẫn có thể có màng sinh học, nhiễm trùng vi khuẩn tự do không
tồn tại quá 30 ngày
Màng sinh học đề kháng với: Tia cực tím, chất diệt khuẩn, kháng sinh, hệ thống miễn dịch. Màng
sinh học có thể tái cấu trúc rất nhanh nhưng về nguyên tắc thì không tiêu diệt vật chủ.
Đáp ứng với corticosteroid và ức
chế TNF - alpha
Viêm là một sản phẩm phụ của màng sinh học, do đó, đáp ứng tốt với điều trị viêm cho thấy sự
hiện diện của màng sinh học. Giảm viêm loại bỏ nguồn dinh dưỡng chính. (15)
Dễ dàng loại bỏ khỏi bề mặt vết
thương Gelatin
Các nhà lâm sàng và nghiên cứu đang cố gắng xác định liệu các sản phẩm phụ của việc hình thành
màng sinh học có được phát hiện trên lâm sàng. Các ca nghiên cứu chỉ ra rằng các chất ở trong vết
thương có thể bị loại bỏ dễ dàng song cũng tái tạo rất nhanh, cả trong vết thương và dưới băng
gạc. Một vài tác giả cho rằng các hoại tử ướt tương tự như màng sinh học, nhưng kết luận chưa
được chứng minh. Kết hợp giữa cao phân tử tự tiết và một số thành phần của vật chủ gợi ý đến
màng sinh học (20,21)
Các chất bề mặt tái tạo rất nhanh Nghiên cứu chỉ ra rằng màng sinh học có thể tái tạo trong vòng 24-72 giờ (22)

Tại sao khó điều trị màng sinh học?
 Do tăng cường các protein hỗ trợ chống lại kháng sinh.
 Điểm mạnh trong tính không đồng nhất – Sự hợp tác
giữa các loài, biểu hiện các protein khác nhau
 Vi khuẩn nằm sâu trong màng sinh học ít hoạt động
trao đổi chất và ẩn náu tránh các mối đe dọa.
 Màng sinh học có thể tái tạo rất nhanh trong 24h

How to treat biofilm bacteria?
Điều trị MSH như thế nào?
 Nên điều trị đa trị liệu.

Làm sạch
 Loại bỏ cơ học và triệt để.
 Vi khuẩn phải trở lại trạng thái hoạt động trao đổi
chất, EPS chưa hoàn thiện, trạng thái gắn kết yếu
–> vi khuẩn nhạy cảm hơn
 Tăng nhạy cảm với kháng sinh trong vòng 24-72 giờ
đầu sau làm sạch.

Topical Antimicrobials
Các Kháng sinh tại chỗ
Silver
Cadexomer Iodosorb
 Bằng chứng cho thấy Bạc có
hiệu quả phá vỡ biofilm
in-vitro
1.Chaw et al, Antomicrob Agents Chemo,
2005
2.Bjarnsholt et al, APMIS, 2007
3.Percival et al (2008)
4.Kostenko et al. Antimicrobial Agents and
Chemotherapy. 2010.
 Có khả năng ngăn chặn và phá
vỡ màng sinh học trưởng thành
của trực khuẩn mủ xanh (P.
aerguinosa – in-vitro):
1.Phillips, P. L. et al., Effects of Antimicrobial
Agents on an (in-vitro) ADVANCES IN
WOUND CARE (2010).

Tóm tắt về chăm sóc vết thương có
màng sinh học
 Làm sạch – thường xuyên và tích cực
 Rửa nền vết thương – sử dụng kháng sinh bề mặt
 Kháng sinh tại chỗ – bạc , cadexomer iodosorb
 Kháng sinh đường uống – mạnh và lâu dài
 Hiệu quả của áp lực âm tại chỗ trên vết thương có
màng sinh học
 Thường xuyên quan tâm, chăm sóc bệnh nhân của bạn.

VAC: Vacuum Assisted Closure

Khám bệnh 2 ngày/lần
Hướng dẫn BN rửa bề mặt
vết thương hàng ngày
Hướng dẫn dùng
Cadexomer Iodosorb sau
rửa sạch
Loại bỏ cơ học những mô
chết bằng gạc or cắt lọc
Điều trị KS theo kinh
nghiệm Ciprofloxacin
7days

Số lượng (copies by qPCR)
D61 Mô 16090

Số lượng (copies by
qPCR)
D62 Mô 1042
Giảm số lượng vi khuẩn đến 94%

BIOFILMS

Thank you so much

Biofilms HPUMP

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Biofilms HPUMP

Similar to Biofilms HPUMP (20)

Biofilms HPUMP

Editor's Notes