Vad är en bakteriell biofilm?

Biofilmer är en typ av bakteriesamhälle. I stället för att växa som enstaka celler som inte är bundna till varandra kan vissa bakteriearter bilda biofilmer och växa som ett ark som täcker en yta. En bakteriell biofilm hålls samman genom en klibbig substans som bakterierna producerar. Denna struktur ger bakterier skydd mot desinfektionsmedel eller från antibiotika och är därför av stort intresse för medicin och industri.

Bakterier kan leva ensamma, men att leva i en grupp kan ge vissa fördelar. Arter som de i bakterierna i Klebsiella och Pseudomonas är exempel på sådana slag som kan leva tillsammans i en bakteriell biofilm. Ytorna som biofilmer kallar hem kan vara livlösa eller till och med biologiska. Till exempel kan Pseudomonas aeruginosa leva på de inre ytorna av lungorna och potentiellt orsaka sjukdom, eller den kan leva på ytor som insidan av produktionsmaskiner i en fabrik. Varje yta som har bra fukt och näringsämnen kan stödja en bakteriell biofilm.

Oftast innehåller en bakteriell biofilm mer än en art av bakterier. Det kan också vara hem till andra mikrober som svampar eller alger. En ren yta kan snabbt täckas av organiska molekyler från omgivningen. De första bakterierna som koloniserar ytpinnen genom att fästa vid det organiska skiktet. Biofilmstrukturen, när den utvecklas, hålls samman av ett limliknande ämne tillverkat av socker som bakterierna själva producerar, vilket är svårt att lossna genom rengöring.

Bakteriell seghet med biofilm tillåter bakterier att leva i områden där de annars skulle avlägsnas genom mekanisk verkan, vätskeflöde eller biologisk verkan. Tändernas yta är ett exempel på ett område där bakteriella biofilmer lever, vilket ger ett hem till mikrober som matar näringsämnen i munnen. Rinnande floder kan flytta fria bakterier nedåt och ut till havet, men om bakterien lyckas hitta fotfäste på klipporna i floden, kan den sitta där och trivas som en del av en biofilm.

Medicinska exempel på biofilmer inkluderar återkommande öroninfektioner, där bakterierna som orsakar sjukdomen bor i örat. Legionnaire's Disease, som är en potentiellt dödlig lunginfektion, uppstår från Legionella- bakterier i aerosolkällorna i hett vatten som lossnar från sina primära biofilmer och tar sig in i lungorna. Till och med den medicinska utrustning som är nödvändig för vissa inlagda patienter, som intravenösa rör eller katetrar, kan innehålla biofilmer.

Om biofilmer inte var fördelaktiga för mikrober, skulle mikroberna inte bilda dem. Bortsett från att kunna stanna i en miljö fylld med näringsämnen, som en rinnande flod, är bakteriella biofilmer skyddande mot antibiotika och desinfektionsmedel. Mer biofilmbakterier överlever förekomsten av annars dödliga kemikalier än fritt flytande bakterier. Detta kännetecken för biofilmer gör bakterier som väljer detta sätt att leva svårare att döda i fall som att bekämpa infektioner eller hålla ytorna rena.