Caratteristiche e funzioni dei biofilm batterici

I batteri in natura non sono presenti in forma libera (forma planctonica in acqua) ma formano delle aggregazioni con altri procarioti sia di specie che di generi diversi e a volte possono associarsi anche con organismi eucarioti.

Biofilm: aggregazione di procarioti

Affinché si formi il biofilm ci deve essere una superficie di supporto che può essere costituita da materiale biologico (ad esempio, una foglia, un tessuto animale ecc.) o abiotico (ad esempio, una roccia, una lastra di metallo ecc.)

Nei biofilm la comunità microbica è composta da diverse specie di organismi differenti, sia procarioti (batteri, archea) sia eucarioti (alghe, lieviti, funghi).

Le cellule che compongono queste comunità si trovano in stretto contatto tra loro e sono racchiuse da una matrice polimerica extracellulare, prodotta dalle cellule stesse e costituita da un insieme di macromolecole (principalmente polisaccaridi detti esopolisaccaridi).

Se si osserva il biofilm ad un microscopio si vede che i batteri sono contenuti all’interno di una pellicola che rappresenta un “film biologico”.

Definizione di biofilm

Il termine “biofilm” è stato coniato per indicare la presenza della matrice polisaccaridica, che visivamente può apparire come una pellicola che ricopre la comunità microbica. In effetti, la matrice extracellulare costituisce di solito la parte preponderante del biofilm, fino al 90% del peso secco.

Una così massiccia produzione di polisaccaridi extracellulari rappresenta un pesante investimento dal punto di vista energetico, apparentemente svantaggioso per cellule microbiche che in natura si trovano normalmente in ambenti oligotrofi. In realtà, ci sono tutta una serie di vantaggi.

Funzioni del biofilm

  • Trattenere acqua e nutrienti.
  • Protezione dai “predatori”.
  • Protezione da stress ambientali come disidratazione, variazioni T°, variazioni pressione osmotica. È come se all’interno del biofilm si mantenesse una situazione di omeostasi.
  • Favorire la comunicazione intercellulare perché i batteri sono molto vicini (quorum sensing). La formazione del biofilm è un processo quorum-sensing dipendente.
  • Facilitare il trasferimento del materiale genetico.

Formazione del biofilm e sua architettura

Le fasi principali della formazione e dello sviluppo del biofilm sono:

  • Adesione
  • Formazione della microcolonia
  • Maturazione
  • Dissolvimento

Leggi il nostro articolo sui meccanismi e le fasi di formazione del biofilm

Fasi della formazione di biofilm

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