바이오필름

바이오필름은 다양한 감염성 질환에서의 역할과 의료기기 관련 감염에서의 중요성으로 인해 임상적으로 중대한 의의를 갖는다.1 의료 환경에서 바이오필름은 카테터, 인공관절, 심장판막, 음경보형물과 같은 체내 삽입형 의료기기에 형성되어 치료하기 어려운 감염을 유발할 수 있다.3 미국 국립보건원(NIH)에 따르면, 바이오필름은 뇌수막염, 심내막염, 낭포성 섬유증, 치주염, 골수염, 치유되지 않는 만성 상처, 인공 보철물 및 이식형 장치 관련 감염을 포함하여 인간 미생물 감염의 최대 80%를 차지한다.4

바이오필름의 임상적 중요성은 다음과 같은 몇 가지 주요 특징에서 기인한다:

• 향상된 항균제 저항성: 바이오필름 내의 세균은 부유 세균보다 항생제에 대해 최대 1,000배 더 큰 저항성을 보일 수 있어, 기존의 항균 요법 단독으로는 바이오필름 관련 감염을 근절하기가 극히 어렵다.5
• 의료기기 관련 감염: 체내 삽입형 의료기기에 형성된 바이오필름은 의료관련감염(HAIs)의 주요 원인이며, 이는 사망률, 이환율 및 의료 비용의 상당한 증가로 이어진다.3 의료관련감염의 약 50~70%는 체내 삽입형 의료기기에 기인한다.7
• 만성 및 재발성 감염: 바이오필름은 세균에 보호 환경을 제공하여 숙주의 면역 반응과 항균 치료를 회피할 수 있게 함으로써 감염의 지속성과 재발에 기여한다.6
• 진단상의 어려움: 바이오필름 내의 세균은 표준 임상 검체에서 검출되지 않을 수 있으므로, 바이오필름 감염은 전통적인 배양 방법으로 진단하기 어려운 경우가 많다.2
• 치료의 복잡성: 바이오필름 관련 감염의 관리는 일반적으로 다각적인 접근을 필요로 하며, 종종 감염된 기기의 외과적 제거, 감염된 조직의 변연절제술, 장기간의 항균 요법을 수반한다.5

바이오필름이 중대한 역할을 하는 구체적인 임상 상황은 다음과 같다:

• Pseudomonas aeruginosa에 의해 형성된 바이오필름이 만성 폐 감염을 유발하는 낭포성 섬유증
• 심장판막에 바이오필름이 형성되는 자가판막 심내막염
• 중이염, 특히 재발성 사례
• 치태 바이오필름이 잇몸 질환을 유발하는 치주염
• 바이오필름이 지속적인 감염에 기여하는 만성 전립선염
• 도뇨관 관련 요로감염
• 중심정맥관 관련 혈류감염
• 인공관절 감염
• 장치 실패 및 재수술의 필요성으로 이어질 수 있는 음경보형물 감염8

바이오필름 관련 감염의 관리에는 대개 다음과 같은 접근법의 조합이 필요하다:

1. 가능한 경우 감염된 장치의 제거 또는 교체
2. 감염된 조직의 외과적 변연절제술
3. 흔히 항생제 병용을 포함하는 고용량, 장기간의 항균 요법
4. 바이오필름 억제제 또는 바이오필름 구조를 파괴하는 전략의 사용
5. 의료기기의 항균 코팅과 같은 예방 전략9

바이오필름 형성을 이해하고 바이오필름 관련 감염을 예방 및 치료하기 위한 효과적인 전략을 개발하는 것은 임상 진료에서 중대한 과제이자 활발한 연구 분야로 남아 있다.6