How Biofilms Work

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nieuwe materialen verhinderen bacterien een biofilm te vormen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Biofilms
In waterige milieus komen bacteriën zowel "los" voor als "vast" voor, dat wil zeggen zwevend of zwemmend in de vloeistof of vastzittend op een oppervlak. Vroeger ging men altijd van de eerste levenswijze uit en waren bepalingen hier ook op gebaseerd. De laatste jaren weet men dat bacteriën bij voorkeur op een oppervlak leven. Er ontstaat dan een soort samenleving, de biofilm waar de bacteriën veel voordeel van hebben.
Een biofilm is een laag micro-organismen omgeven door zelf geproduceerd slijm vastgehecht aan een oppervlak.

Dat oppervlak kan hard of zacht zijn en dood of levend.


De gevormde slijmlaag wordt ook ECM oftewel "Extracellulaire matrix" of Extracellular Polymeric Substance (xPS) of Glycocalyx genoemd. Deze kan tot 90% van de biomassa van een biofilm omvatten, de rest zijn bacteriën. Omdat de laag veel water bevat, is een met biofilm bedekte ondergrond geleiachtig en glad.

De bacteriën die in een biofilm leven kunnen sterk verschillen van de vrij levende micro-organismen. In biofilms zijn ze beter bestand tegen toxische stoffen zoals antibiotica. Hoewel eerst gedacht werd dat dit kwam doordat deze producten moeilijk kunnen doordringen in deze slijmlaag, blijkt de oorzaak complexer te zijn. Zo is er een andere genexpressie. Ook genen die verantwoordelijk zijn voor het “ziekmakend vermogen” worden aangezet.
Quorum sensing is één van de factoren die daarvoor verantwoordelijk is.

Biofilms zijn overal, met alle gevolgen van dien.
Op rotsen, op de bodem van een rivier en vaak als aan het oppervlak van stilstaand water. Biofilms komen voor in heet water bronnen tot op koude gletsjers.
Als groen, glad laagje op het terras of als slijmlaagje in een glas met oud water.
In waterleidingen (douche vochtig, warm) ontstaan ze snel. In rioolpijpen zorgen ze voor verstoppingen en roestvorming. In levensmiddelenbedrijven worden ze gevreesd omdat ze gevaarlijke micro-organismen kunnen bevatten en lastig weg te krijgen zijn bij het schoonmaken.
Biofilms kunnen ook nuttig zijn. Waterzuiveringsinstallaties koesteren de biofilms die aanwezig zijn op filterbedden en daar het organische materiaal uit het water afbreken. In zandfilters is het de biofilm die zorg draagt voor de zuivering van het water.
Met olie vervuilde wateren of bodems worden door bacteriën aanwezig in biofilms van de koolwaterstoffen ontdaan.
Biofilms zitten in mensen, planten en dieren.
Er kan een symbiose zijn met de gastheer maar biofilms zijn ook gevreesd, ze veroorzaken infectieziekten, urineweginfecties katheterinfectie, oorontsteking en infecties bij cystic fibrose. Los daarvan kunnen ze ook groeien op implantaten, en als ze op een wond groeien is zo’n wond moeilijk te genezen.

biofilm

de vorming van een biofilm, kijk hier naar een animatie