Preview

Медицинский Совет

Расширенный поиск

Биопленки и хронический риносинусит

https://doi.org/10.21518/2079-701X-2020-6-59-65

Полный текст:

Аннотация

Введение. Биопленка представляет собой сообщество бактерий, встроенных в матрицу, состоящую из полисахаридов, нуклеиновых кислот и белков. Биопленки устойчивы к антибиотикам, антисептикам, факторам иммунной защиты организма человека. В настоящее время роль бактериальных биопленок в патогенезе хронических инфекций известна. Имеются многочисленные работы, подтверждающие обнаружение биопленок при заболеваниях верхних дыхательных путей и уха: при аденоидите, рецидивирующих и хронических отитах, ларингитах.

Биопленки и хронический риносинусит (ХРС). Биопленки могут играть значительную роль в пролонгировании воспаления в околоносовых пазухах. Биопленки обнаруживаются у 76,7% пациентов с ХРС. Данный факт может служить одним из объяснений рефрактерности медикаментозной терапии и рецидивов воспаления после хирургического лечения.

Методы борьбы с биопленками. Есть ли выход? Важным в стратегии устранения биопленки является разрушение ее структуры до планктонных форм, что позволит обеспечить контроль за течением ХРС. Применение только антибиотиков считается недостаточным. Ирригационная терапия может обеспечить нарушение целостности биопленки за счет механического разрушения ее матрикса и оказать значительное влияние на исход заболевания. Таким эффектом обладает препарат для ирригации, который содержит изотонический раствор морской воды с добавлением диоксида углерода (СО2-0,4%). В экспериментальном исследовании показано, что при обработке биопленки Staphylococus aureus 98% бактерий были нежизнеспособными.

Заключение. Воздействие на биопленки должно быть комплексным, включать медикаментозные, физические средства, ирригацию полости носа.

Об авторе

В. B. Шиленкова
Ярославский государственный медицинский университет;
Россия

Шиленкова Виктория Викторовна, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры оториноларингологии

150000, Ярославль, ул. Революционная, д. 5



Список литературы

1. Vestby L.K., Grønseth T., Simm R., Nesse L.L. Bacterial Biofilm and its Role in the Pathogenesis of Disease. Antibiotics (Basel). 2020;9(2):E59. doi: 10.3390/antibiotics9020059.

2. Bjarnsholt T. The role of bacterial biofilms in chronic infections. APMIS. 2013;121(s136):1–58. doi: 10.1111/apm.12099.

3. Шварц Т.А. Биопленки как микробное сообщество. Вестник Курганского государственного университета. 2015;1(7):41–44. Режим доступа: http://vestnik.kgsu.ru/wp-content/uploads/2017/10/%E2%84%961-35-2015.pdf.

4. Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev. 2002;15(2):167–193. doi: 10.1128/CMR.15.2.167-193.2002.

5. Mena Viveros N. Biofilms in otolaryngology. Acta Otorrinolaringol Esp. 2014;65(1):47–52. doi: 10.1016/j.otorri.2012.08.005.

6. Donne J., Dewilde S. The challenging world of biofilm physiology. Adv Microb Physiol. 2015;67:235–292. doi: 10.1016/bs.ampbs.2015.09.003.

7. Belas R. Biofilms, flagella, and mechanosensing of surfaces by bacteria. Trends Microbiol. 2014;22(9):517–527. doi: 10.1016/j.tim.2014.05.002.

8. Donlan R.M. Biofilms: microbial life on surfaces. Emerging Infectious Diseases. 2002;8(9):881–890. doi: 10.3201/eid0809.020063.

9. Rezzonico F., Smits T.H., Duffy B. Detection of AI-2 receptors in genomes of Enterobacteriaceae suggests a role of type-2 quorum sensing in closed ecosystems. Sensors (Basel). 2012;12(5):6645–6665. doi: 10.3390/s120506645.

10. Kendall M.M., Rasko D.A., Sperandio V. Global effects of the cell-to-cell signaling molecules autoinducer-2, autoinducer-3, andepinephrine in a luxS mutant of enterohemorrhagic Escherichia coli. Infect Immun. 2007;75(10):4875–4884. doi: 10.1128/IAI.00550-07.

11. Romeo T. When the party is over: a signal for dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilms. J Bacteriol. 2006;188(21):7325–7327. doi: 10.1128/JB.01317-06.

12. Boyd C.D., O’Toole G.A. Second messenger regulation of biofilm formation: breakthroughs in understanding c-di-GMP effector systems. Annu Rev Cell Dev Biol. 2012;28:439–462. doi: 10.1146/annurev-cellbio-101011-155705.

13. Ramakrishnan Y., Shields R.C., Elbadawey M.R., Wilson J.A. Biofilms in chronic rhinosinusitis: what is new and where next? J Laryngol Otol. 2015;129(8):744–751. doi: 10.1017/S0022215115001620.

14. Rocco C.J., Davey M.E., Bakaletz L.O., Goodman S.D. Natural antigenic differences in the functionally equivalent extracellular DNABII proteins of bacterial biofilms provide a means for targeted biofilm therapeutics. Mol Oral Microbiol. 2017;32(2):118–130. doi: 10.1111/omi.12157.

15. Hall-Stoodley L., Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections. Cell. Microbiol. 2009;11(7):1034–1043. doi: 10.1111/j.1462-5822.2009.01323.x.

16. Moser C., Pedersen H.T., Lerche C.J., Kolpen M., Line L., Thomsen K. et al. Biofilms and host response – helpful or harmful. APMIS. 2017;125(4):320– 338. doi: 10.1111/apm.12674.

17. Kinnari T.J. The role of biofilm in chronic laryngitis and in head and neck cancer. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2015;23(6):448–453. doi: 10.1097/MOO.0000000000000200.

18. Kania R., Vironneau P., Dang H., Bercot B., Cambau E., Verillaud B. et al. Bacterial biofilm in adenoids of children with chronic otitis media. Part I: a case control study of prevalence of biofilms in adenoids, risk factors and middle ear biofilms. Acta Oto­Laryngologica. 2019;139(4):345–350. doi: 10.1080/00016489.2019.1571282.

19. Galli J., Calo L., Giuliani M., Sergi B., Lucidi D., Meucci D. et al. Biofilm’s role in chronic cholesteatomatous otitis media: A pilot study. Otolaryngol. Head Neck Surg. 2016;154(5):914–916. doi: 10.1177/0194599816630548.

20. Gu X., Keyoumu Y., Long L., Zhang H. Detection of bacterial biofilms in different types of chronic otitis media. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2014;271(11):2877–2883. doi: 10.1007/s00405-013-2766-8.

21. Lampikoski H., Aarnisalo A.A., Jero J., Kinnari T.J. Mastoid Biofilm in Chronic Otitis Media. Otol Neurotol. 2012;33(5):785–788. doi: 10.1097/MAO.0b013e318259533f.

22. Saunders J., Murray M., Alleman A. Biofilms in chronic suppurative otitis media and cholesteatoma: Scanning electron microscopy findings. Am J Otolaryngol. 2011;32(1):32–37. doi: 10.1016/j.amjoto.2009.09.010.

23. Fokkens W.J., Lund V.J., Mullol J., Bachert C., Alobid I., Baroody F. et al. EPOS 2012: European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps 2012. A Summary for Otorhinolaryngologists. Rhinology. 2012;50(1):1–12. doi: 10.4193/Rhino50E2.

24. Fastenberg J.H., Hsueh W.D., Mustafa A., Akbar N.A., Abuzeid W.M. Biofilms in chronic rhinosinusitis: Pathophysiology and therapeutic strategies. World J Otorhinolaryngol Head Neck Surg. 2016;2(4):219–229. doi: 10.1016/j.wjorl.2016.03.002.

25. Danielsen K.A., Eksland O., Fridrich-Aas K., Orszagh V.C., BachmannHarildstad G., Burum-Auensen E. Bacterial biofilms in patients with chronic rhinosinusitis: A confocal scanning laser microscopy study. Rhinology. 2014;52(2):150–155. doi: 10.4193/Rhin13.053.

26. Wood A.J., Fraser J., Swift S., Amirapu S., Douglas R.G. Are biofilms associated with an inflammatory response in chronic rhinosinusitis? Int Forum Allergy Rhinol. 2011;1(5):335–339. doi: 10.1002/alr.20060.

27. Tan N.C., Foreman A., Jardeleza C., Douglas R., Vreugde S., Wormald P.J. Intracellular Staphylococcus aureus: The Trojan horse of recalcitrant chronic rhinosinusitis? Int Forum Allergy Rhinol. 2013;3(4):261–266. doi: 10.1002/alr.21154.

28. Glowacki R., Tomaszewski K.A., Strek P., Tomaszewska I.M., Zgorska-Swierzy K., Markiewicz B., Skladzien J. The influence of bacterial biofilm on the clinical outcome of chronic rhinosinusitis: A prospective, double-blind, scanning electron microscopy study. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2014;271(5):1015–1021. doi: 10.1007/s00405-013-2635-5.

29. Boase S., Foreman A., Cleland E., Tan L., Melton-Kreft R., Pant H. et al. The microbiome of chronic rhinosinusitis: culture, molecular diagnostics and biofilm detection. BMC Infect Dis. 2013;13:210. doi: 10.1186/1471-2334-13-210.

30. Maina I.W., Patel N.N., Cohen N.A. Understanding the Role of Biofilms and Superantigens in Chronic Rhinosinusitis. Curr Otorhinolaryngol Rep. 2018;6:253–262. doi: 10.1007/s40136-018-0212-6.

31. Foreman A., Boase S., Psaltis A., Wormald P.J. Role of Bacterial and Fungal Biofilms in Chronic Rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep. 2012;12(2):127–135. doi: 10.1007/s11882-012-0246-7.

32. Boase S., Jervis-Bardy J., Cleland E., Pant H., Tan L., Wormald P.J. Bacterialinduced epithelial damage promotes fungal biofilm formation in a sheep model of sinusitis. Int Forum Allergy Rhinol. 2013;3(5):341–348. doi: 10.1002/alr.21138.

33. Danielsen K.A., Eksland O., Fridrich-Aas K., Orszagh V.C., BachmannHarildstad G., Burum-Auensen E. Bacterial biofilms in patients with chronic rhinosinusitis: A confocal scanning laser microscopy study. Rhinology. 2014;52(2):150–155. doi: 10.4193/Rhin13.053.

34. Ramakrishnan Y., Shields R.C., Elbadawey M.R., Wilson A.J. Biofilms in chronic rhinosinusitis: What is new and where next? J Laryngol Otol. 2015;129(8):744–751. doi: 10.1017/S0022215115001620.

35. Wu D., Bleier B.S., Wei Y. Current Understanding of the Acute Exacerbation of Chronic Rhinosinusitis. Front Cell Infect Microbiol. 2019;9:415. doi: 10.3389/fcimb.2019.00415.

36. Dlugaszewska J., Leszczynska M., Lenkowski M., Tatarska A., Pastusiak T., Szyfter W. The pathophysiological role of bacterial biofilms in chronic sinusitis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2016;273(8):1989–1994. doi: 10.1007/ s00405-015-3650-5.

37. Psaltis A.J., Weitzel E.K., Ha K.R., Wormald P.J. The effect of bacterial biofilms on post-sinus surgical outcomes. Am J Rhinol. 2008;22(1):1–6. doi: 10.2500/ajr.2008.22.3119.

38. Klodzińska S.N., Priemel P.A., Rades T., Mørck Nielsen H. Inhalable Antimicrobials for Treatment of Bacterial Biofilm-Associated Sinusitis in Cystic Fibrosis Patients: Challenges and Drug Delivery Approaches. Int J Mol Sci. 2016;17(10):1688. doi: 10.3390/ijms17101688.

39. Foreman A., Psaltis A.J., Tan L.W., Wormald P.-J. Characterization of bacterial and fungal biofilms in chronic rhinosinusitis. Am J Rhinol Allergy. 2009;23(6):556–561. doi: 10.2500/ajra.2009.23.3413.

40. Suh J.D., Cohen N.A., Palmer J.N. Biofilms in chronic rhinosinusitis. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2010;18(1):27–31. doi: 10.1097/MOO.0b013e328334f670.

41. Pynnonen M.A., Venkatraman G., Davis G.E. Macrolide therapy for chronic rhinosinusitis: a meta-analysis. Otolaryngol Head Neck Surg. 2013;148(3):366–373. doi: 10.1177/0194599812470427.

42. Cervin A., Wallwork B. Efficacy and safety of long-term antibiotics (macrolides) for the treatment of chronic rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep. 2014;14(3):416. doi: 10.1007/s11882-013-0416-2.

43. Schleimer R.P. Glucocorticoids suppress inflammation but spare innate immune responses in airway epithelium. Proc Am Thorac Soc. 2004;1(3):222–230. doi: 10.1513/pats.200402-018MS.

44. Adappa N.D., Wei C.C., Palmer J.N. Nasal irrigation with or without drugs: the evidence. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2012;20(1):53–57. doi: 10.1097/MOO.0b013e32834dfa80.

45. Wei C.C., Adappa N.D., Cohen N.A. Use of topical nasal therapies in the management of chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 2013;123(10):2347– 2359. doi: 10.1002/lary.24066.

46. Biel M.A., Jones JW., Pedigo L., Gibbs A., Loebel N. The effect of antimicrobial photodynamic therapy on human ciliated respiratory mucosa. Laryngoscope. 2012;122(12):2628–2631. doi: 10.1002/lary.23502.

47. Biel M.A., Pedigo L., Gibbs A., Loebel N. Photodynamic therapy of antibiotic-resistant biofilms in a maxillary sinus model. Int Forum Allergy Rhinol. 2013;3(6):468–473. doi: 10.1002/alr.21134.

48. Biel M.A. Antimicrobial photodynamic therapy for treatment of biofilmbased infections. Adv Exp Med Biol. 2015;831:119–136. doi: 10.1007/9783-319-09782-4_8.

49. Turner J.H., Wu J., Dorminy C.A., Chandra R.K. Safety and tolerability of surfactant nasal irrigation. Int Forum Allergy Rhinol. 2017;7(8):809–812. doi: 10.1002/alr.21959.

50. Jervis-Bardy J., Boase S., Psaltis A., Foreman A., Wormald P.J. A randomized trial of mupirocin sinonasal rinses versus saline in surgically recalcitrant staphylococcal chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 2012;122(10):2148– 2153. doi: 10.1002/lary.23486.

51. Singhal D., Jekle A., Debabov D., Wang L., Khosrovi B., Anderson M. et al. Efficacy of NVC-422 against Staphylococcus aureus biofilms in a sheep biofilm model of sinusitis. Int Forum Allergy Rhinol. 2012;2(4):309–315. doi: 10.1002/alr.21038.

52. Ha K.R., Psaltis A.J., Butcher A.R., Wormald P.J., Tan L.W. In vitro activity of mupirocin on clinical isolates of Staphylococcus aureus and its potential implications in chronic rhinosinusitis. Laryngoscope. 2008;118(3):535–540. doi: 10.1097/MLG.0b013e31815bf2e3.

53. Jain R., Douglas R. When and how should we treat biofilms in chronic sinusitis? Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2014;22(1):16–21. doi: 10.1097/MOO.0000000000000010.

54. Vecellio L., De Gersem R., Le Guellec S., Reychler G., Pitance L., Le Pennec D. et al. Deposition of aerosols delivered by nasal route with jet and mesh nebulizers. Int J Pharm. 2011;407(1-2):87–94. doi: 10.1016/j.ijpharm.2011.01.024.

55. Bruni M., Ryan L.E., Tabor M.H. Powered irrigation with suction evacuation for chronic rhinosinusitis in the office setting: A pilot study. Ear Nose Throat J. 2018;97(4-5):E27–E30. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29940690/

56. Isaacs S., Fakhri S., Luong A., Whited C., Citardi M.J. The effect of dilute baby shampoo on nasal mucociliary clearance in healthy subjects. Am J Rhinol Allergy. 2011;25(1):e27–e29. doi: 10.2500/ajra.2011.25.3583.

57. Chiu A.G., Palmer J.N., Woodworth B.A., Doghramji L., Cohen M.B., Prince A., Cohen N.A. Baby shampoo nasal irrigations for the symptomatic post-functional endoscopic sinus surgery patient. Am J Rhinol Allergy. 2008;22(1):34–37. doi: 10.2500/ajr.2008.22.3122.

58. Farag A.A., Deal A.M., McKinney K.A., Thorp B.D., Senior B.A., Ebert C.S., Zanation A.M. Single-blind randomized controlled trial of surfactant vs hypertonic saline irrigation following endoscopic endonasal surgery. Int Forum Allergy Rhinol. 2013;3(4):276–280. doi: 10.1002/alr.21116.

59. Jia M., Chen Z., Guo Y., Chen X., Zhao X. Efficacy of silk fibroin-nano silver against Staphylococcus aureus biofilms in a rabbit model of sinusitis. Int J Nanomedicine. 2017;12:2933–2939. doi: 10.2147/IJN.S130160.

60. Möller W., Schuschnig U., Celik G., Münzing W., Bartenstein P., Häussinger K. et al. Topic drug delivery in chronic rhinosinusitis before and after sinus surgery using pulsating aerosols. PLoS One. 2013;8(9):e74991. doi: 10.1371/journal.pone.0074991.

61. Lim M., Citardi M.J., Leong J.L. Topical antimicrobials in the management of chronic rhinosinusitis: a systematic review. Am J Rhinol. 2008;22(4):381– 389. doi: 10.2500/ajr.2008.22.3189.

62. Hoggard M., Wagner Mackenzie B., Jain R., Taylor M.W., Biswas K., Douglas R.G. Chronic Rhinosinusitis and the Evolving Understanding of Microbial Ecology in Chronic Inflammatory Mucosal Disease. Clin Microbiol Rev. 2017;30(1):321–348. doi: 10.1128/CMR.00060-16.


Для цитирования:


Шиленкова В.B. Биопленки и хронический риносинусит. Медицинский Совет. 2020;(6):59-65. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2020-6-59-65

For citation:


Shilenkova V.V. Biofilms and сhronic rhinosinusitis. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2020;(6):59-65. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/2079-701X-2020-6-59-65

Просмотров: 38


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-701X (Print)
ISSN 2658-5790 (Online)