Biofilmové infekce ran jsou komplexními polymikrobiálními komunitami bakterií a hub obklopenými extracelulární matrix, která se skládá z proteinů, polysacharidů a bakteriální, ale i hostitelské eDNA. Předpokládá se, že biofilm stimuluje trvalou chronickou zánětlivou reakci imunitního systému, navzdory tomu však není úloha biofilmu v patogenezi chronických ran dostatečně popsána a dobře známa. Rozvoj infekce v chronických ranách hraje důležitou roli komplikující léčbu pacientů a prolongující úplné vyhojení. Přítomnost mikroorganismů v lůžku rány může vést ke stavům vyžadujícím opakované chirurgické zákroky se souvisejícím zvýšením nákladů na léčbu a snížením kvality života pacienta. Pacienti s chronickými nehojícími se ranami mohou být infikováni širokým spektrem mikroorganismů, nejčastěji se vyskytujícími mikroorganismy u hospitalizovaných pacientů jsou koaguláza-negativní stafylokoky, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Candida spp., Pseudomonas aeruginosa a Acinetobacter spp. (Norbury et al., 2016), nicméně při vhodně zvolených kultivačních podmínkách lze dle našich zkušeností s polymikrobiálními biofilmy prokázat druhové spektrum podstatně širší.

Studentka se ve své diplomové práci a v její teoretické části zaměří nejprve na charakterizaci polymikrobiálních společenstev raných infekcí a zhodnocení současného stavu poznání. Teoreticky i laboratorně se pak bude věnovat rozšířeným kultivačním technikám se zřetelem na infekce chronických ran, zvýšení kultivačního záchytu a optimalizaci kultivačních podmínek a kultivačních médií navrženými suplementy. Studentka se ve své práci rovněž zaměří na další možnosti záchytu mikrobů ze vzorků pacientů s chronickými ranami a jejich aplikovatelnosti v klinicko-mikrobiologické praxi. Výsledkem bude nejen optimalizace kultivačního protokolu po všech jeho stránkách a zhodnocení možností léčby těchto infekcí, ale i popsání širokého spektra mikrobů přítomných v polymikrobiálních biofilmech raných infekcí a zhodnocení jejich schopnosti tvorby biofilmu, a tedy i jejich role v polymikrobiálním společenstvu. Hlubší porozumění etiologii polymikrobiálních chronických ran pak povede ke zlepšení lékařské péče o tyto pacienty.

Doporučená literatura:

Rajpaul K. Biofilm in wound care. Br J Community Nurs. 2015 Mar;Suppl Wound Care:S6, S8, S10-1. doi: 10.12968/bjcn.2015.20.Sup3.S6. PMID: 25757387.

Oriano M, Zorzetto L, Guagliano G, Bertoglio F, van Uden S, Visai L, Petrini P. The Open Challenge of in vitro Modeling Complex and Multi-Microbial Communities in Three-Dimensional Niches. Front Bioeng Biotechnol. 2020 Oct 20;8:539319. doi: 10.3389/fbioe.2020.539319. eCollection 2020.

Serban Bertesteanu, Stefanos Triaridis, Milan Stankovic et al. Polymicrobial wound infections: pathophysiology and current therapeutic approaches. Int J Pharm. 2014 Mar 25;463(2):119-26. doi: 10.1016/j.ijpharm.2013.12.012. Epub 2013 Dec 17.

Norbury W, Herndon DN, Tanksley J, Jeschke MG, Finnerty CC on Behalf of the Scientific Study Committee of the Surgical Infection Society: Infection in Burns. Surg Infect (Larchmt). 2016 Apr 1; 17(2): 250–255.

Kvich L, Burmølle M, Bjarnsholt T, Lichtenberg M. Do Mixed-Species Biofilms Dominate in Chronic Infections?-Need for in situ Visualization of Bacterial Organization. Front Cell Infect Microbiol. 2020 Aug 5;10:396. doi: 10.3389/fcimb.2020.00396. eCollection 2020.

Ashrafi M, Baguneid M, Alonso-Rasgado T, Rautemaa-Richardson R, Bayat A. Cutaneous wound biofilm and the potential for electrical stimulation in management of the microbiome. Future Microbiol. 2017 Mar;12:337-357. doi: 10.2217/fmb-2016-0204. Epub 2017 Mar 3.