Che cos'è un biofilm batterico?

I biofilm sono un tipo di comunità batterica. Invece di crescere come singole cellule che non sono attaccate l'una all'altra, alcune specie batteriche possono formare biofilm e crescere come un foglio che copre una superficie. Un biofilm batterico viene tenuto insieme attraverso una sostanza appiccicosa prodotta dai batteri. Questa struttura offre protezione ai batteri dai disinfettanti o dagli antibiotici e quindi è di grande interesse per la medicina e l'industria.

I batteri possono vivere da soli, ma vivere in gruppo può conferire determinati benefici. Specie come quelle dei generi di batteri Klebsiella e Pseudomonas sono esempi dei tipi che possono convivere in un biofilm batterico. Le superfici che i biofilm chiamano casa possono essere inanimate o persino biologiche. Ad esempio, Pseudomonas aeruginosa può vivere sulle superfici interne dei polmoni e potenzialmente causare malattie, oppure può vivere su superfici come l'interno dei macchinari di produzione in una fabbrica. Qualsiasi superficie che ha una buona scorta di umidità e sostanze nutritive può supportare un biofilm batterico.

Molto spesso, un biofilm batterico contiene più di una specie di batteri. Può anche ospitare altri microbi come funghi o alghe. Una superficie pulita può rapidamente ricoprirsi di molecole organiche dall'ambiente circostante. I primi batteri a colonizzare lo stick superficiale attaccandosi allo strato organico. La struttura del biofilm, quando si sviluppa, è tenuta insieme da una sostanza simile alla colla a base di zuccheri che i batteri stessi producono, che è difficile da rimuovere durante la pulizia.

La tenacità batterica del biofilm consente ai batteri di rimanere in aree in cui, altrimenti, verrebbero rimossi attraverso l'azione meccanica, il flusso di liquidi o l'azione biologica. La superficie dei denti è un esempio di un'area in cui vivono i biofilm batterici, che ospita i microbi che si nutrono dei nutrienti presenti in bocca. I fiumi che scorrono possono spostare i batteri liberi verso il basso e verso il mare, ma se il batterio riesce a trovare un punto d'appoggio sulle rocce nel fiume, allora può sedersi lì e prosperare come parte di un biofilm.

Esempi medici di biofilm includono infezioni dell'orecchio ricorrenti, in cui i batteri che causano la malattia vivono all'interno dell'orecchio. La malattia del legionario, che è un'infezione polmonare potenzialmente mortale, deriva dai batteri della legionella all'interno delle fonti di aerosol di acqua calda che si staccano dai loro biofilm primari e si fanno strada all'interno dei polmoni. Anche i dispositivi medici necessari per alcuni pazienti ospedalizzati, come tubi endovenosi o cateteri, possono ospitare biofilm.

Se i biofilm non fossero vantaggiosi per i microbi, i microbi non li formerebbero. Oltre a poter rimanere in un ambiente pieno di sostanze nutritive, come un fiume che scorre, i biofilm batterici sono protettivi contro antibiotici e disinfettanti. Più batteri biofilm sopravvivono alla presenza di sostanze chimiche altrimenti mortali rispetto ai batteri fluttuanti. Questa caratteristica dei biofilm rende i batteri che scelgono questo modo di vivere più difficile da uccidere in casi come combattere le infezioni o mantenere pulite le superfici.