Vad är en bakteriell biofilm?

Biofilmer är en typ av bakteriesamhälle. Istället för att växa som enstaka celler som inte är fästa vid varandra kan vissa bakteriearter bilda biofilmer och växa som ett ark som täcker en yta. En bakteriell biofilm hålls samman genom ett klibbigt ämne som bakterierna producerar. Denna struktur ger skydd åt bakterierna från desinfektionsmedel eller från antibiotika och är därför av stort intresse för medicin och industri.

Bakterier kan leva ensamma, men att leva i grupp kan ge vissa fördelar. Arter som de i bakteriesläktena Klebsiella och Pseudomonas är exempel på de 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 så kan den leva på ytor som insidan av produktionsmaskiner i en fabrik. Vilken yta som helst som har bra tillförsel av fukt och näringsämnen kan stödja en bakteriell biofilm.

Oftast innehåller en bakteriell biofilm mer än en art av bakterier. Det kan också vara hem för andra mikrober som svampar eller alger. En ren yta kan snabbt bli täckt av organiska molekyler från den omgivande miljön. De första bakterierna att kolonisera ytan fastnar genom att fästa på det organiska lagret. Biofilmstrukturen, när den utvecklas, hålls samman av ett limliknande ämne gjord av sockerarter som bakterierna själva producerar, som är svåra att avlägsna genom rengöring.

Bakteriell biofilmseghet tillåter bakterier att förbli levande 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 åt mikrober som livnär sig på de näringsämnen som finns i munnen. Flödande floder kan flytta fria bakterier nedför floden och ut i havet, men om bakterien lyckas få fäste på klipporna i floden, då kan den sitta där och frodas som en del av en biofilm.

Medicinska exempel på biofilmer inkluderar återkommande öroninfektioner, där bakterierna som orsakar sjukdomen lever inuti örat. Legionärssjuka, som är en potentiellt dödlig lunginfektion, uppstår från legionellabakterier inuti hetvattenaerosolkällor som lossnar från sina primära biofilmer och tar sig in i lungorna. Även den medicinska utrustning som är nödvändig för vissa sjukhuspatienter, som intravenösa rör eller katetrar, kan innehålla biofilmer.

Om biofilmer inte var fördelaktiga för mikrober, då skulle mikroberna inte bilda dem. Förutom att kunna vistas i en miljö fylld med näringsämnen, som en strömmande flod, är bakteriella biofilmer skyddande mot antibiotika och desinfektionsmedel. Fler biofilmbakterier överlever närvaron av annars dödliga kemikalier än fritt flytande bakterier. Denna egenskap hos biofilm gör att bakterier som väljer detta sätt att leva svårare att döda i fall som att bekämpa infektioner eller hålla ytor rena.