Biyofilm nedi ve nasıl oluşur? Biyofilmlerin özellikleri, mikroorganizmalar için avantajları nelerdir? Biyofilm hakkında bilgi.
Biyofilm Tanımı
Bir biyofilm, koloni oluşturmak üzere toplanan kalın bir prokaryotik organizmalar tabakasıdır. Hücrelerin birbirine ve/ya da bulundukları yüzeye yapıştıkları bir mikroorganizma kümesidir. Koloni, mikroorganizmaların korunmasına yardımcı olan balçık tabakası olan bir yüzeye yapışır. Biyofilmlerin oluşmasının birkaç nedeni vardır. Biyofilmler hemen hemen tüm ortamlarda bulunur ve olumsuz etkileri olabilir.
Biyofilmlerin Yapısı
Bir mikrobiyal biyofilm, bir koloni oluşturmak için bir araya gelen birçok prokaryotik organizmadan oluşur. Koloni bir yüzeye yapışır ve bir polisakarit tabakası (veya balçık tabakası) ile kaplanır. Balçık, koloninin merkezindeki hücrelerin besinleri almasına ve atık ürünlerini çıkarmasına izin veren kanallara sahip birçok gözenekli katmandan oluşur.
Bir biyofilm, hücre-hücre iletişimi yoluyla oluşturulur ve korunur. Bir biyofilm önce bir veya birkaç hücre bir yüzeye yapıştığında oluşur. Bu ilk hücreler yakındaki hücrelere sinyal görevi gören proteinler üretir. Sinyaller komşu hücreler tarafından tespit edilir ve esasen koloniye yeni hücreler alır. Yakındaki hücreler kimyasal ipuçlarını tespit ettikçe toplanır ve biyofilm oluşturmaya başlarlar. Bu hücreler daha sonra koloniye daha fazla hücre toplayarak, biyofilmi büyüterek ek sinyaller gönderir. Proteinler ayrıca balçık tabakasını oluşturacak polisakkaritlerin gelişimine de işaret eder. Bu çamur tabakası büyüyen koloninin üzerinde ve çevresinde oluşur.
Biyofilmin İşlevi
Biyofilmdeki mikroorganizmalar, metabolik işbirliği için bir koloni oluşturmak üzere toplanır. Bu kooperatif büyüme yöntemi, gelişmiş savunma, besinlerin kullanılabilirliğinin artması ve hücresel iletişim ve genetik materyalin transferi için daha iyi fırsatlar yoluyla hücrelerin hayatta kalmasını arttırır.
Hücresel savunma, akan bir sıvının yer değiştirmesi veya bağışıklık sisteminin güçlenmesi gibi fiziksel tehditlerle mücadele etmek için önemlidir. Biyofilm üzerindeki polisakkarit kaplama, koloniyi bir yüzeye tutturmak için bir yapıştırıcı görevi görür. Bu, hücrelerin fiziksel kuvvetle çıkarılmasını önler. Ayrıca biyofilmin bağışıklık sistemi veya antibiyotikler tarafından saldırıları önler. Biyofilmlerin çıkarılması zor olabilir ve insan sağlığı için risk oluşturabilir. Örneğin, kistik fibroz ile akciğerlerde olumsuz belirtilere yol açan bir biyofilm oluşabilir. Dental plak bakteriyel biyofilmin başka bir örneğidir; bu boşluklara ve diş eti hastalığına yol açabilir. Kolera, tüberküloz ve Lejyoner hastalığı gibi biyofilmler de bir dizi başka bakteriyel duruma neden olabilir.
Biyofilm mikroorganizmalar için elverişli bir ortam sağlar. Hücreler, besin kaynağı olan bir yüzeye yapışır ve hücreleri optimal bir niş içinde tutar. Hücreler, sinyal molekülleri yoluyla hücresel iletişim kolaylığı sağlayan yakın bir konumdadır. Yakınlık ayrıca yatay gen transferi veya hücreler arasında genetik materyal değişimi için daha fazla fırsat sağlar.
