TWORZENIE I ROZPRZESTRZENIENIE SIĘ BIOFILMÓW
Rozwój biofilmu to złożony i dobrze zorganizowany proces, w trakcie którego odbywa się sygnalizacja między- i wewnątrzkomórkowa. Panel genów lub białek jest regulowany w górę i w dół, by umożliwić bakteriom przyczepienie się do komórek organizmu gospodarza. Biofilm może zostać uformowany już w ciągu 24 godzin od zagnieżdżenia się. Istnieje 5 podstawowych etapów formowania się i rozprzestrzeniania biofilmu (Rys. 1). Po początkowej fazie przyczepiania się (adsorpcji) (1), bakterie rozpoczynają kolonizację powierzchni, formowanie monowarstwy i produkcję warstwy ochronnej polimerowej macierzy (2). Po zakończeniu procesu rozwoju w mikrokoloniach (3) i dojrzewania w makrokoloniach (4), w pełni wytworzony biofilm zaczyna się rozdzielać i rozprzestrzeniać w organizmie w postaci bakterii planktonowych, które mogą rozpocząć kolejny cykl tworzenia biofilmu w innych częściach ciała (Guzmán-Soto i in., 2021).
Rys. 1: Schemat tworzenia biofilmu pojedynczego gatunku bakterii na stałej powierzchni (AHV International, na podstawie Guzmán-Soto i in., 2021)
BIOFILM A ROZWÓJ ODPORNOŚCI PRZECIWDROBNOUSTROJOWEJ (AMR):
Ze względu na gęstość polimerowej matrycy biofilmów, penetracja antybiotyków staje się ograniczona. W wyniku tego, poniżej krytycznego poziomu bakteriobójczego powstanie gradient, a to spowoduje szybszy rozwój oporności drobnoustrojów (Philip S. Stewart i in., 2002 / Niels Høiby i in., 2009). Te subinhibicyjne (niższe niż stężenia hamujące wzrost drobnoustrojów) stężenia wielu antybiotyków mogą nasilać tworzenie biofilmu przez patogeny (Kaplan, 2011). Właśnie dlatego około 80% przewlekłych i nawracających infekcji bakteryjnych w organizmie ma podłoże wynikające z biofilmu bakteryjnego. Wykazano, że komórki drobnoustrojów w biofilmach są 10–1 000 razy bardziej oporne na antybiotyki niż komórki planktonowe (Abranches J., 2011).
