kirjoittanut
Tuotepäällikkö konetekniikan painotuksella, joka suunnittelee järjestelmiä ja yhdistää tuotteen, tuotannon sekä toiminnot saavuttaakseen parhaan mahdollisen vaikuttavuuden. Toimiston ulkopuolella olen intohimoinen kiipeilijä ja entinen kilpaurheilija, ja vapaa-ajallani valmennan edelleen sekä rakennan reittejä.
Tilaa kuukausittainen uutiskirjeemme vedestä
Saatamme lähettää sinulle sähköpostia, jos meillä on jotain uutisoinnin arvoista, jonka vesiensuojelun ammattilaisemme ovat kirjoittaneet
1. Antibioottiresistenssi
Yksi biofilmien huolestuttavimmista piirteistä on niiden huomattava vastustuskyky antibiooteille. Siinä missä vapaasti uivat bakteerit voidaan tuhota tavallisella antibioottiannoksella, biofilmiin kiinnittyneet bakteerit voivat olla 10–1 000 kertaa sietokykyisempiä.
Tämä resistenssi ei aina johdu geneettisistä mutaatioista — sen sijaan biofilmin solunulkoinen matriisi toimii esteenä, joka hidastaa tai estää antibiootin tunkeutumista. Lisäksi jotkut biofilmin bakteerit siirtyvät lepotilaan tai niin sanotuiksi "persister"-soluiksi, mikä tekee niistä vielä vaikeampia tappaa.
Vaikutus: Biofilmien aiheuttamien infektioiden hoito vaatii usein pidempiä antibioottikuureja tai yhdistelmähoitoja, mikä voi osaltaan pahentaa laajempaa antibioottiresistenssikriisiä.
2. Immuunijärjestelmän väistäminen
Biofilmit auttavat taudinaiheuttajia myös väistämään isännän immuunijärjestelmää. Matriisi suojaa bakteereja fyysisesti immuunisoluilta, ja krooninen stimulaatio voi itse asiassa johtaa immuunijärjestelmän uupumukseen tai virheellisesti kohdistuneeseen tulehdukseen.
Kystisen fibroosin tai kroonisten haivainfektioiden kaltaisissa sairauksissa immuunijärjestelmä hyökkää jatkuvasti biofilmiä vastaan siinä onnistumatta, mikä johtaa jatkuvaan tulehdukseen ja kudosvaurioihin.
3. Krooniset infektiot
Resistenssinsä ja immuunijärjestelmältä piiloutumiskykynsä vuoksi biofilmit ovat kroonisten infektioiden pääasiallinen syy. Joitakin yleisiä esimerkkejä ovat:
Krooninen poskiontelotulehdus
Virtsatieinfektiot (UTI)
Hammasplakki ja iensairaudet
Infektoituneet implantit ja proteesit
Kystistä fibroosia sairastavien keuhkoinfektiot
Nämä infektiot uusiutuvat herkästi hoidon jälkeen, mikä vaatii useita hoitotoimenpiteitä ja heikentää merkittävästi elämänlaatua.
4. Kontaminaatio teollisuus- ja maatalousjärjestelmissä
Teollisuusympäristöissä biofilmit voivat asuttaa vesijärjestelmiä, putkistoja, elintarvikkeiden jalostuslaitteita ja lääkinnällisiä laitteita. Maataloudessa niitä esiintyy kastelulinjoissa, ravinnonsyöttöjärjestelmissä ja jopa karjan juomajärjestelmissä.
Nämä biofilmit voivat kantaa taudinaiheuttajia ja aiheuttaa ristikontaminaatiota, mikä vaikuttaa elintarviketurvallisuuteen, veden laatuun ja lopulta ihmisten ja eläinten terveyteen.
5. Korroosio ja laitevauriot
Biofilmit eivät ole vain biologinen haitta — ne voivat aiheuttaa materiaalivaurioita. Tietyt biofilmeissä elävät bakteerit tuottavat syövyttäviä sivutuotteita, kuten happoja tai sulfideja, jotka myötävaikuttavat mikrobien aiheuttamaan korroosioon (MIC).
Tämä voi vaikuttaa:
Metalliputkiin ja -säiliöihin
Vesijäähdytysjärjestelmiin
Öljy- ja kaasuinfrastruktuuriin
Aluksiin ja offshore-alustoihin
Seuraus: Laiterikkoja, järjestelmän seisokkeja ja kalliita korjauksia.
6. Taloudelliset vaikutukset
Biofilmien kumulatiivinen vaikutus on kallis. Maailmanlaajuisesti biofilmien arvioidaan aiheuttavan vuosittain miljardien dollareiden taloudellisia menetyksiä seuraavista syistä:
Sinnikkäiden infektioiden aiheuttamat kohonneet terveydenhuoltokustannukset
Tuotteiden takaisinvedot ja elintarvikkeiden pilaantuminen
Laitteiden lyhentynyt käyttöikä ja heikentynyt tehokkuus
Puhdistusprosessien lisääntynyt työvoiman ja kemikaalien tarve
Jotkut teollisuudenalat suunnittelevat nykyään järjestelmiä erityisesti estämään biofilmien muodostumista, mikä lisää monimutkaisuutta ja kustannuksia — mutta se voi olla tarpeen hygienian ja turvallisuuden ylläpitämiseksi.
Lähteet
Costerton, J.W., Stewart, P.S., Greenberg, E.P. (1999). Bacterial biofilms: A common cause of persistent infections. Science, 284(5418), 1318–1322.
https://doi.org/10.1126/science.284.5418.1318Hall-Stoodley, L., Costerton, J.W., & Stoodley, P. (2004). Bacterial biofilms: From the natural environment to infectious diseases. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 95–108.
https://doi.org/10.1038/nrmicro821Donlan, R.M. (2002). Biofilms: Microbial life on surfaces. Emerging Infectious Diseases, 8(9), 881–890.
https://doi.org/10.3201/eid0809.020063Flemming, H.C., Wingender, J., Szewzyk, U., Steinberg, P., Rice, S.A., & Kjelleberg, S. (2016). Biofilms: An emergent form of bacterial life. Nature Reviews Microbiology, 14(9), 563–575.
https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.94Bridier, A., Briandet, R., Thomas, V., & Dubois-Brissonnet, F. (2011). Resistance of bacterial biofilms to disinfectants: A review. Biofouling, 27(9), 1017–1032.
https://doi.org/10.1080/08927014.2011.626899Mikrobiologisesti indusoitu korroosio (MIC)
Little, B.J., & Lee, J.S. (2007). Microbiologically Influenced Corrosion. Wiley-Interscience.
https://doi.org/10.1002/9780470112745Biofilmin torjuntastrategiat
Simões, M., Simões, L.C., & Vieira, M.J. (2010). A review of current and emergent biofilm control strategies. LWT - Food Science and Technology, 43(4), 573–583.
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2009.12.008
