Mikä on bakteeribiofilmi?

Biokalvot ovat eräänlainen bakteeriyhteisö. Sen sijaan, että ne kasvaisivat yksittäisinä soluina, jotka eivät ole kiinnittyneet toisiinsa, tietyt bakteerilajit voivat muodostaa biokalvoja ja kasvaa yhtenä arkina, joka peittää pinnan. Bakteeribiokalvo pidetään yhdessä tahmean aineen läpi, jota bakteerit tuottavat. Tämä rakenne tarjoaa bakteereille suojaa desinfiointiaineilta tai antibiooteilta, joten se on erittäin kiinnostava lääketieteelle ja teollisuudelle.

Bakteerit voivat elää yksin, mutta ryhmässä asuminen voi tuoda tiettyjä etuja. Lajit, kuten Klebsiella- ja Pseudomonas -sukujen bakteerit, ovat esimerkkejä lajeista, jotka voivat elää yhdessä bakteeribiokalvossa. Pinnat, joita biokalvot kutsuvat kotiin, voivat olla elottomia tai jopa biologisia. Esimerkiksi Pseudomonas aeruginosa voi elää keuhkojen sisäpinnoilla ja mahdollisesti aiheuttaa sairauksia, tai se voi elää pinnoilla, kuten tehtaan tuotantokoneiden sisällä. Mikä tahansa pinta, jolla on hyvä kosteus- ja ravinteiden tarve, voi tukea bakteeribiokalvoa.

Useimmiten bakteeribiokalvo sisältää useamman kuin yhden bakteerilajin. Se voi myös asua muille mikrobeille, kuten sienille tai leville. Puhdas pinta voi nopeasti peittyä ympäröivän ympäristön orgaanisiin molekyyleihin. Ensimmäiset pintaan siirtyneet bakteerit tarttuvat kiinni orgaaniseen kerrokseen. Biokalvorakenne, kun se kehittyy, pysyy yhdessä liimamaisella aineella, joka on valmistettu sokereista, joita bakteerit itse tuottavat ja joita on vaikea irrottaa puhdistamalla.

Bakteerien biokalvon sitkeys sallii bakteerien jäädä elämään alueilla, joilla ne muuten poistettaisiin mekaanisen, nestevirtauksen tai biologisen vaikutuksen kautta. Hampaiden pinta on yksi esimerkki alueesta, jossa bakteeribiofilmit elävät, ja se antaa kodin mikrobille, jotka syövät suussa olevia ravintoaineita. Virtaavat joet voivat siirtää vapaita bakteereja alaspäin ja merelle, mutta jos bakteeri onnistuu löytämään jalansijan joen kallioilla, se voi istua siellä ja menestyä osana biofilmiä.

Lääketieteellisiä esimerkkejä biokalvoista ovat toistuvat korvatulehdukset, joissa sairautta aiheuttavat bakteerit elävät korvan sisällä. Legionnairen tauti, joka on mahdollisesti tappava keuhkotulehdus, johtuu siitä, että Legionella -bakteerit kuuman veden aerosolilähteiden sisällä irtoavat ensisijaisista biokalvoistaan ​​ja pääsevät keuhkoihin. Jopa lääketieteelliset laitteet, joita tarvitaan joillekin sairaalahoidossa oleville potilaille, kuten laskimonsisäiset putket tai katetrit, voivat sisältää biofilmejä.

Jos biokalvot eivät olisi hyödyllisiä mikrobeille, mikrobit eivät muodosta niitä. Sen lisäksi, että bakteeribiofiilit voivat pysyä ravinteiden täyttämässä ympäristössä, kuten virtaavassa joessa, ne suojaavat antibiootteja ja desinfiointiaineita vastaan. Enemmän biokalvobakteereja selviytyy muuten tappavien kemikaalien läsnäolosta kuin vapaasti kelluvat bakteerit. Tämä biokalvojen ominaisuus tekee tämän elämäntavan valinneista bakteereista vaikeampaa tappaa esimerkiksi infektioiden torjunnassa tai pintojen puhtaana pitämisessä.