Vilka fördelar har bakterier som växer i en biofilm?

En biofilm är ett kollektiv av bakterier som växer på en yta och omges av ett skyddande lager av sina egna sekretioner. Även om biofilmstrukturen erbjuder bakterierna flera fördelar kan den samtidigt skapa problem för oss människor och till och med orsaka sjukdomar. Enligt National Institutes of Health ligger biofilmer bakom mer än 65 procent av alla mikrobiella infektioner.

Problem med biofilm

I industriella miljöer har biofilm visat sig täppa igen rörledningar och korrodera dem. Den kan även kontaminera livsmedelsprodukter. Biofilm har dessutom kopplats till en rad hälsotillstånd hos människor, bland annat åderförkalkning, kronisk bihåleinflammation, öroninfektioner, urinvägsinfektioner samt tandköttssjukdomar.

Ökad resistens

Genom att bilda en biofilm erhåller bakterierna en betydligt högre motståndskraft mot kroppens antimikrobiella försvar samt mot eventuell antibiotikabehandling. Bakterier i en biofilm kan i själva verket utveckla flera gånger högre resistens än en enskild bakterie av samma art. Biofilmen gör det dessutom möjligt för bakterierna att överleva andra former av påfrestningar, såsom extrema temperaturer med både värme och kyla.

Överlevnad i ogynnsamma miljöer

När miljön blir mindre gästvänlig för bakterierna kan biofilmsamhället gå in i ett vilande tillstånd, en form av dvala. Detta sker bland annat när näring inte är lättillgänglig. Då och då skickar biofilmen ut så kallade känselspröt i form av några få återaktiverade celler för att undersöka om något har förändrats i omgivningen. Om de aktiva cellerna upptäcker att näring finns att tillgå kommunicerar de detta till resten av kolonin, vilket gör att hela biofilmen kan vakna till liv igen.

Näringsmässiga fördelar

Bakterier i en biofilm kan utbyta näringsämnen med varandra tack vare sin täta närhet. Biofilmens struktur ger dessutom bättre tillgång till vatten, vilket minskar risken för att bakterierna torkar ut. Eftersom cellerna i en mogen biofilm sällan delar sig bidrar detta också till energibesparing. Bakterierna använder den extra energin för att tillgodose sina näringsbehov, exempelvis genom att producera exopolysackarider som fungerar som näring för biofilmens celler.