Biofilm

Wie bilden sich Biofilme?

Mikroorganismen in Biofilmen vermehren sich sehr schnell und heften sich in kurzer Zeit immer fester an die besiedelte Oberfläche. Sie verändern ständig ihre genetischen Muster, um besser und länger überleben zu können. Spezies wie Pseudomonas aeruginosa und Escherichia coli gehen bevorzugt eine Verbindung mit Proteinstrukturen ein. Darüber hinaus stärken sie sich gegenseitig und können sicheren Schutz vor Umwelteinflüssen chemikalischer und physikalischer Art bieten. Desinfektionsmittel oder Sonnenlicht können einem Biofilm nichts anhaben. Nur eine sehr frühe Unterbindung des beginnenden Wachstums stört das Heranwachsen der Mikroorganismen nachhaltig.

Wo sind Biofilme zu finden?

Biofilme hat jeder zu Hause, z. B. in Abflussrohren, in Wischlappen oder auch in den Verteilungssystemen unseres Trinkwassers. Selbst in unserem eigenen Körper sind sie zu finden: unter anderem im Zahnbelag, wo sie Hauptverursacher von Paradontitis und Gingivitis sind.

Biofilme bilden sich nach dem Prinzip der Grenzflächenhaftung. Das bedeutet: Die Mikroorganismen bilden sich erst in einem wässrigen System an der Grenzfläche (Flüssigphase), um dann in die feste Phase überzugehen.

Biofilme sind außerdem auf Fremdmaterialien zu finden, die gezielt in den Körper eingebracht werden, wie Hüftprothesen, Implantate, Blasenkatheter, Herzschrittmacher, Dialyse-Shunts, künstliche Herzklappen etc.. Chronische Infektionen können die Folge sein. In der Regel setzt der Arzt bei bakteriellen Infektionen Antibiotika ein. Bei Biofilmen sind diese Medikamente aber wirkungslos. Die oben erwähnte Matrix der Biofilme lässt ein Eindringen von Antibiotika nicht zu.

Wie schnell bilden sich Biofilme?

Laboruntersuchungen zeigen, dass z. B. Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas und Escherichia coli sich innerhalb von wenigen Minuten an eine Oberfläche anheften.

Nach 2 bis 4 Stunden ist eine starke Anheftung vorhanden. Innerhalb von 2 bis 4 Tagen wachsen die Mikroorganismen – je nach Wachstumsbedingungen – zu einem vollausgereiften Biofilm heran.

Sie erholen sich rasch von mechanischer Zerstörung wie dem Wunddebridement. Innerhalb von 24 Stunden können sie wieder einen reifen Biofilm erzeugen.

Welche Rolle spielen Biofilme in der Wundheilung?

Wissenschaftler weisen darauf hin, dass Biofilme eine wesentliche Ursache für Wundheilungsstörungen sind. Dadurch kann eine verzögerte Wundheilung eintreten.

Oftmals sind chronische Wunden nur gering mit Bakterien belastet. Es gibt keine sichtbaren klinischen Symptome. Die sog. „kritische Kolonisation“ ist ein Hinweis auf einen gestörten Wundheilungsprozess, ohne dass sichtbare Infektionszeichen zu sehen sind. In der heutigen Zeit spricht man von einem vorkommenden Biofilm.

Woran erkennt man einen Biofilm in einer Wunde?

Unter einem Mikroskop sind Biofilme mit ihren bakteriellen Ansiedlungen gut zu erkennen. Sind Biofilme über einen längeren Zeitraum gewachsen, dann sind sie dick genug, um sie mit bloßem Auge erkennen zu können.

Wie unterscheidet sich der Biofilm vom Wundbelag?

Beim Biofilm entsteht durch die besondere Matrix eine gelartige Masse, die auf der Wunde glänzend erscheint. Wundbeläge sehen in der Regel eher gelblich-trübe aus. Bekannt ist, dass ein Fibrinbelag in einer chronischen Wunde ständig Entzündungsprozessen ausgesetzt ist. So ist es also möglich, dass sich der Biofilm auf einen bereits in der Wunde vorhandenen Fibrinbelag draufsetzt. Demnach kann ein Wundbelag ein Hinweis für das Vorhandensein eines Biofilms sein.