The Role of Biofilms in Device-Related Infections

تقریباً 60 درصد از کل عفونت‌های مرتبط با بیمارستان، بیش از یک میلیون مورد در سال، به دلیل بیوفیلم‌هایی است که در دستگاه‌های پزشکی ساکن ایجاد شده‌اند. عفونت‌های بیوفیلم مرتبط با دستگاه، اقامت در بیمارستان را افزایش می‌دهد و بیش از یک میلیارد دلار در سال به هزینه‌های بستری در ایالات متحده اضافه می‌کند. از آنجایی که استفاده و انواع دستگاه‌های پزشکی ساکن که معمولاً در مراقبت‌های بهداشتی مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌ویژه با افزایش جمعیت، به طور مداوم در حال گسترش هستند، بروز عفونت‌های بیوفیلم نیز همچنان در حال افزایش است. مشکل اصلی عفونت های میکروبی بیوفیلم اجسام خارجی، تمایل آنها به مقاومت در برابر پاکسازی توسط سیستم ایمنی میزبان و تمام عوامل ضد میکروبی آزمایش شده تا به امروز است. در واقع، در مقایسه با همتایان پلانکتونیک شناور آزاد، میکروب‌های موجود در یک بیوفیلم 50 تا 500 برابر در برابر عوامل ضد میکروبی مقاوم‌تر هستند. بنابراین دستیابی به رژیم های دوز درمانی و غیر کشنده در میزبان انسان غیرممکن است. نتیجه نهایی تبدیل از یک عفونت حاد به عفونتی پایدار، مزمن و مکرر است که اغلب نیاز به حذف دستگاه برای از بین بردن عفونت دارد. این متن انواع عمده عفونت‌های مرتبط با دستگاه را شرح می‌دهد و میزبان، پاتوژن و ویژگی‌های منحصربه‌فرد فعل و انفعالات آنها را توضیح می‌دهد تا درک بهتری از این عفونت‌های سرکش به دست آورید.

Approximately 60% of all hospital-associated infections, over one million cases per year, are due to biofilms that have formed on indwelling medical devices. Device-related biofilm infections increase hospital stays and add over one billion dollars/year to U.S. hospitalization costs. Since the use and the types of indwelling medical devices commonly used in modern healthcare are continuously expanding, especially with an aging population, the incidence of biofilm infections will also continue to rise. The central problem with microbial biofilm infections of foreign bodies is their propensity to resist clearance by the host immune system and all antimicrobial agents tested to date. In fact, compared to their free floating, planktonic counterparts, microbes within a biofilm are 50 – 500 times more resistant to antimicrobial agents. Therefore, achieving therapeutic and non-lethal dosing regimens within the human host is impossible. The end result is a conversion from an acute infection to one that is persistent, chronic, and recurrent, most often requiring device removal in order to eliminate the infection. This text will describe the major types of device-related infections, and will explain the host, pathogen, and the unique properties of their interactions in order to gain a better understanding of these recalcitrant infections.