Vznik biofilmu
Vlastnosti povrchu rány (chemické, biologické a fyzikální) jsou rozhodujícím faktorem, který určuje, jaké mikroorganismy jako první osídlí ránu a stanou se součástí počátečního biofilmu. Tyto bakterie vytvoří tzv. mikroprostředí, které podporuje uchycení a růst sekundárně kolonizujících mikroorganismů. Odborníci předpokládají, že za příznivých podmínek se společenství mikroorganismů pravděpodobně dále vyvíjí, až se nakonec vytvoří stabilnější klimaxové společenství.
Biofilm a rány
Mikrobiální komunity jsou schopné překonat omezení vyplývající z vnějšího makroprostředí tím, že si vytvoří prostřednictvím svého metabolismu vlastní mikroprostředí, které umožní jejich přežití a růst.
V prostředí rány žijí, i navzdory častému přístupu vzduchu do rány, převážně obligátní anaeroby (žijící pouze v prostředí bez kyslíku). Ty se vyrovnávají s toxickými účinky kyslíku prostřednictvím interakcí s bakteriemi schopnými růst na vzduchu. Jak aerobní bakterie rostou, spotřebovávají kyslík a vytváří příznivější podmínky pro anaerobní bakterie.
Mnoho bakterií potřebuje pro svůj růst relativně úzké rozmezí pH. Pokud jsou však součástí komunity biofilmu, přežívají i takové hodnoty pH, které by byly pro buňky rostoucí v čisté kultuře inhibující.
Většina infekcí v prostředí rány je způsobena kombinací mikroorganismů (smíšené infekce). Četné kombinace anaerobních a aerobních bakterií mohou způsobit nemoci nebo sepse, které by nemohly být vyvolány jednotlivými druhy. Taková součinnost byla prokázána u nejrůznějších druhů bakterií, např. u Escherichia coli, Bacteriodes fragilis a Staphylococcus aureus. K hlavním mechanismům spolupráce patogenních mikroorganismů patří společná ochrana před fagocytózou a intracelulární zabíjení, tvorba nezbytných růstových faktorů, úprava místního prostředí a ochrana citlivých druhů inaktivací inhibitorů.
Hojení ran a biofilm
Je tedy zřejmé, že bakteriální biofilm a vztahy mezi bakteriemi hrají významnou roli v procesu hojení ran. Interakce mezi aerobní a anaerobními bakteriemi v rámci stabilního biofilmu zvyšují patogenní účinek bakterií, a tím také jejich potenciál způsobit infekce a oddálit tak hojení. Bakterie biofilmu ovlivňují hojení ran nejen přímo prostřednictvím produkce destruktivních enzymů a toxinů, ale mohou ho také ovlivnit nepřímo tím, že podporují chronický zánětlivý stav. Dlouhodobé působení bakterií v chronické ráně vede k dlouhodobé zánětlivé reakci, což umožňuje uvolňování volných radikálů a četných lytických enzymů, které mohou mít negativní vliv na buněčné procesy při hojení ran.
