Biofilm

Un biofilm o biopellicola o microfouling, è una aggregazione complessa di microrganismi contraddistinta dalla secrezione di una matrice adesiva e protettiva, e spesso anche da: 

• adesione a una superficie, sia di tipo biologico sia inerte (ad esempio rocce e protesi), 
• eterogeneità strutturale, 
• interazioni biologiche complesse, 
• una matrice extracellulare di sostanze polimeriche, spesso di carattere polisaccaridico.       

Gli organismi unicellulari solitamente mostrano due distinte modalità di comportamento. La prima è la familiare forma fluttuante, o planctonica, nella quale le cellule separate fluttuano o nuotano indipendentemente in un supporto liquido. La seconda è lo stato aggregato, o sessile, in cui le cellule sono strettamente vincolate e fermamente attaccate l'una all'altra e anche, di solito, a una superficie solida. La modifica del comportamento è attivata da un meccanismo di comunicazione chimica che differisce tra le specie. Alcune specie, ad esempio, possono produrre acil-omoseril-lattoni come segnale di "quiescenza", che induce le cellule planctoniche circostanti al cambiamento fenotipico verso lo stato sessile, attraverso una differente espressione dei geni della cellula. 

Secondo il CDC (Centers for Disease Control and Prevention) di Atlanta, fino all'80% delle infezioni batteriche che colpiscono persone nei paesi occidentali sono causate da biofilm polimicrobici. Pertanto, le infezioni uroginecologiche ricorrenti non dovrebbero più essere considerate come infezioni supportate da un singolo ceppo patogeno, ma come sindromi polimicrobiche caratterizzate da un significativo aumento del carico batterico aerobico, anaerobico e fungino, con un possibile ceppo patogeno dominante.

FORMAZIONE

La formazione di un biofilm inizia con l'ancoraggio di microrganismi liberamente fluttuanti a una superficie. I primi "coloni" aderiscono alla superficie inizialmente attraverso deboli e reversibili forze di Van der Waals. Se i batteri colonizzatori non sono immediatamente separati dalla superficie, possono ancorarsi più stabilmente utilizzando molecole di adesione cellulare, come i pili. I primi colonizzatori facilitano l'arrivo di altre cellule mettendo a disposizione diversi siti di adesione cellulare e iniziano a costruire la matrice che permette l'integrità del biofilm. Alcune specie non sono in grado di attaccarsi autonomamente a una superficie, ma spesso riescono ad ancorarsi alla matrice o ai colonizzatori precedenti. Una volta che la colonizzazione ha avuto inizio il biofilm cresce tramite divisioni cellulari e integrazione di batteri esterni, anche di altre specie.

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