細菌バイオフィルムとは？

バイオフィルムは細菌の一種です。 互いに付着していない単一の細胞として成長する代わりに、特定の細菌種はバイオフィルムを形成し、表面を覆う1枚のシートとして成長できます。 バクテリアのバイオフィルムは、バクテリアが生成する粘着性のある物質を介して一緒に保持されます。 この構造は、殺菌剤または抗生物質から細菌を保護するため、医療および産業にとって大きな関心事です。

バクテリアは一人で生きることができますが、グループで生きることは特定の利益をもたらすことができます。 細菌のクレブシエラ属およびシュードモナス属の種などの種は、細菌バイオフィルムで一緒に住むことができる種類の例です。 バイオフィルムが故郷と呼ぶ表面は無生物であるか、生物学的でさえあります。 たとえば、 緑膿菌は肺の内面に住み、病気を引き起こす可能性があります。また、工場の生産機械の内部のような表面に住むこともできます。 水分と栄養分の十分な供給がある表面は、細菌バイオフィルムをサポートできます。

ほとんどの場合、バクテリアのバイオフィルムには複数のバクテリアが含まれています。 また、菌類や藻類などの他の微生物の本拠地になることもあります。 きれいな表面は、周囲の環境からの有機分子ですぐに覆われる可能性があります。 表面にコロニーを形成する最初の細菌は、有機層に付着することにより付着します。 バイオフィルムの構造は、成長すると、バクテリア自身が生成する糖から作られた接着剤のような物質によって結び付けられます。これは、洗浄によって除去するのが困難です。

細菌のバイオフィルムの強靭性により、細菌は機械的作用、液体の流れ、または生物学的作用によって除去される領域に生き続けることができます。 歯の表面は、細菌のバイオフィルムが生息する領域の一例であり、口に存在する栄養素を摂食する微生物が生息します。 流れる川は自由なバクテリアを川の下流に移動させて海に出すことができますが、バクテリアが川の岩に足場を見つけることができれば、そこに座ってバイオフィルムの一部として繁栄できます。

バイオフィルムの医学的な例には、病気の原因となる細菌が耳の内側に住んでいる、再発性の耳感染が含まれます。 潜在的に致命的な肺感染症であるレジオネラ病は、温水エアロゾル源内のレジオネラ菌がプライマリバイオフィルムから緩み、肺内に侵入することにより発生します。 静脈内チューブやカテーテルなどの入院患者に必要な医療機器でさえ、バイオフィルムを保持できます。

バイオフィルムが微生物にとって有利でなければ、微生物はそれらを形成しません。 流れる川のような栄養素で満たされた環境にとどまることができることとは別に、バクテリアのバイオフィルムは抗生物質や消毒剤から保護します。 より多くのバイオフィルム細菌は、浮遊細菌よりも致命的な化学物質の存在を生き残ります。 バイオフィルムのこの特性により、感染と戦う場合や表面を清潔に保つ場合など、この生き方を選択する細菌は殺すのが難しくなります。