Prosthetic Joint and Orthopedic Device Related Infections. The Role of Biofilm in the Pathogenesis and Treatment

Abstract

Prosthetic joint infections (PJI) in orthopedic related devices (ORD) are major issues following replacement of joints. It results in serious morbidity and mortality and is expensive to treat and manage. The pathogenesis of these infections is related to the presence of biofilm on the metallic and plastic surfaces of the devices. This biofilm results in poor penetration of antibiotics resulting in persistence and difficulty in eradication of the infection despite appropriate antibiotics. This paper summarizes the present data of biofilm as it relates to PJI/ORD.

Morphometric Parameters of Lower Leg Tissues and Their Correlation with Laboratory Data in Patients with Post-Traumatic Osteomyelitis

“…Большинство работ последнего десятилетия, посвященных диагностическим возможностям клинико-лабораторных методов оценки у больных с инфекцией опорно-двигательной системы, посвящены выявлению перипротезной инфекции (ППИ) после эндопротезирования крупных суставов. Основная роль в персистировании ППИ отводится функционированию бактериальных биопленок, находящиеся в них микроорганизмы оказываются весьма устойчивыми к проникновению и эффективному воздействию антибактериальных средств [15,16]. Предложены многочисленные клинические, клинико-лабораторные, визуализирующие, патоморфологические критерии идентификации ППИ.…”

The Current Knowledge on the Pathogenesis of Tissue and Medical Device-Related Biofilm Infections

“…Early infection occurs within <3 months, delayed between 3 and 12 months, and late >12 months after implantation. Early and delayed infections are mainly caused by microorganisms that migrate at surgery, while late infections are probably acquired hematogenously [ 78 ].…”

“…During microorganisms’ adhesion, there are certain features of medical implants that favor biofilm formation. For example, polymer surfaces act as reactive sites that are more susceptible to microbial adherence than stainless steel and titanium, which are directly colonized by tissue cells, providing a protective effect against bacterial pathogen colonization [ 78 ].…”

Crural tissues histopathology and clinical-morphological correlations in patients with traumatic osteomyelitis, combined with trophic disorders

“…Біоплівки знижують ефективність проникнення антибіотиків у діючій концентрації на бактерії, зумовлюючи персистування інфекції та труднощі її ліквідації, що спричиняє імунну відповідь і локальне виділення цитокінів, які індукують остеокластогенез; безпосередньо взаємодіють з остеобластами, ушкоджуючи їх. У результаті посилюється апоптоз основних клітин-продуцентів кісткового матриксу та збільшується кількість остеокластівосновних представників фази остеорезорбції ремоделювання кісткової тканини [5,9,11].…”