Urologia

Rola biofilmu bakteryjnego w przewlekłych ZUM – wyzwania

Jakub Janczura1

dr n. med. Paweł Wróbel1,2

1Collegium Medicum, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach 
2Kliniczny Oddział Nefrologii i Transplantologii Nerek, Wojewódzki Szpital Zespolony w Kielcach

Adres do korespondencji:

dr n. med. Paweł Wróbel

Collegium Medicum, Uniwersytet Jana Kochanowskiego

al. IX Wieków Kielc 19A, 25-317 Kielce

e-mail: pwrobel@ujk.edu.pl

  • Biofilm bakteryjny tworzący się na urotelium i biomateriałach oraz wewnątrzkomórkowe społeczności bakteryjne sprzyjają ochronie przed układem odpornościowym gospodarza i wytworzeniu się tolerancji na antybiotyki, a ponadto ułatwiają rozwój nawrotów ZUM
  • Standardowe posiewy często nie doszacowują obciążenia drobnoustrojami, dlatego w diagnostyce istotną rolę odgrywają metody rozszerzone
  • Skuteczna kontrola zakażeń wymaga strategii prewencyjnych, celowanej diagnostyki i terapii ukierunkowanych na biofilm (schematy skojarzone, enzymy, nanotechnologie, fotodynamika)

Zakażenia układu moczowego (ZUM) stanowią jedną z najczęstszych chorób bakteryjnych i są głównym czynnikiem zachorowalności. Generują też wydatki na opiekę zdrowotną w całym okresie życia. Ich globalna częstość występowania wzrosła o mniej więcej 60% w latach 1990-2019 i równolegle zwiększyła się liczba hospitalizacji, przynajmniej częściowo z powodu rosnącej oporności na antybiotyki1. Klinicznie ZUM mogą dotyczyć dowolnego odcinka dróg moczowych, zazwyczaj jednak rozwijają się w dolnych drogach moczowych i obejmują postaci od niepowikłanego zapalenia pęcherza moczowego do zagrażającej życiu choroby powikłanej2. Typowe objawy to bakteriuria z częstym oddawaniem moczu, parciem na mocz, bolesnym oddawaniem moczu i dyskomfortem w okolicy łonowej2. Nawracające zakażenia, definiowane jako ≥2 epizody w ciągu 6 miesięcy lub ≥3 w ciągu roku, w nieproporcjonalnie większym stopniu występują u kobiet3. U kobiet ryzyko rozwoju co najmniej jednego objawowego zakażenia dróg moczowych w ciągu życia przekracza 50%, a mniej więcej 1/4 pacjentów doświadcza nawrotu w ciągu 6 miesięcy od pierwszego epizodu3. Zgodnie z konwencją wszystkie zakażenia dróg moczowych u mężczyzn klasyfikuje się jako powikłane2. Tworzenie się biofilmu ma kluczowe znaczenie dla patogenezy, przetrwania i oporności na antybiotyki. Jest to cecha charakterystyczna zakażeń dróg moczowych związanych z cewnikiem (CAUTI – catheter-associated urinary tract infection), które stanowią około 40% zakażeń szpitalnych4. Co ciekawe, aż 10-20% hospitalizowanych pacjentów ma założony cewnik, który stanowi powierzchnię sprzyjającą rozwojowi biofilmu5. W biofilmach macierze pozakomórkowe, subpopulacje przetrwalników i wewnątrzkomórkowe społeczności bakteryjne (IBC – intracellular bacterial communities), szczególnie uropatogennej Escherichia coli (UPEC – uropathogenic Escherichia coli), umożliwiają unikanie odpowiedzi immunologicznej, tworzenie się oporności na antybiotyki i rozwój nawrotów5. IBC pomagają wyjaśnić zarówno wysokie wskaźniki nawrotów, jak i wzorce oporności. Ryzyko jest szczególnie wysokie u młodych kobiet aktywnych seksualnie ze względu na czynniki anatomiczne (krótka cewka moczowa) i behawioralne, a zakres patogenów w niepowikłanym zapaleniu pęcherza moczowego jest wąski, przy czym Escherichia coli odpowiada za około 80% przypadków, niemniej szersza etiologia ma znaczenie w przypadku przewlekłego występowania zaburzenia2. W niniejszym przeglądzie zanalizowano rolę biofilmu w przewlekłych i nawracających zakażeniach dróg moczowych oraz oceniono wyzwania diagnostyczne, profilaktyczne i terapeutyczne, jakie on stwarza.

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Klasyfikacja ZUM

W większości praktyk klinicznych i badań infekcje dróg moczowych tradycyjnie klasyfikuje się jako niepowikłane lub powikłane. Schemat ten został opracowany przez Linde­meyera i wsp. [...]

Epidemiologia

Zakażenia dróg moczowych należą do najczęstszych zakażeń ambulatoryjnych w wielu środowiskach. Z wyjątkiem wyraźnego wzrostu zachorowalności wśród młodych kobiet w wieku 14-24 lat częstość [...]

Czynniki ryzyka

Jak wspomniano wcześniej, zakażenia dróg moczowych są bardzo powszechne w społeczności i należą do najczęściej występujących zakażeń w placówkach opieki zdrowotnej. Podat­ność na zakażenia [...]

Biofilmy bakteryjne

Biofilmy bakteryjne to zorganizowane społeczności mikroorganizmów, w których komórki są osadzone w matrycy z wytworzonej przez siebie pozakomórkowej substancji polimerowej (EPS – extracellular polymeric [...]

Biofilmy i zakażenia dróg moczowych

Tworzenie się biofilmu bakteryjnego jest kluczowym czynnikiem determinującym zjadliwość patogenów układu moczowego, przyczyniającym się do utrzymywania się i nawracania zakażeń. Biofilmy rozwijają [...]

Eliminacja biofilmów

Zakażenia dróg moczowych związane z biofilmami pozostają trudne do leczenia ze względu na głęboką oporność dojrzałych społeczności biofilmowych na antybiotyki. W obliczu nasilającej [...]

Wdrożenie programów postępowania i ekonomika

Zakażenia dróg moczowych związane z biofilmem powodują nieproporcjonalne obciążenie ekonomiczne, ponieważ wydłużają czas terapii, pobyt w szpitalu i wymagają powtarzających się wizyt. Na wzrost [...]

Podsumowanie

Biologia biofilmów dostarcza spójne wytłumaczenie uporczywości ZUM i ich nawrotów oraz oporności na antybiotyki – cech charakteryzujących przewlekłe i związane z urządzeniami zakażenia dróg [...]

Do góry