Biofilm (Deutsch)

Biofilm, Aggregat von Bakterien, die durch eine schleimähnliche Kohlenhydratmatrix zusammengehalten werden, die an einer Oberfläche haftet., Biofilme können sich auf den Oberflächen von Flüssigkeiten, Feststoffen und lebenden Geweben wie Tieren und Pflanzen bilden. Organismen in Biofilmen zeigen oft wesentlich andere Eigenschaften als derselbe Organismus im individuellen oder freilebenden (planktonischen) Zustand. Gemeinschaften bilden sich, wenn einzelne Organismen, die derselben oder verschiedener Spezies angehören können, an einer Oberfläche haften und sich ansammeln; Dieser Prozess wird Adsorption genannt. Nach einer Periode des Wachstums und der Fortpflanzung produzieren die Organismen eine extrazelluläre Matrix, die aus Kohlenhydraten besteht, die als Polysaccharide bezeichnet werden., Diese Matrix dient dazu, die Bakterien zusammenzuhalten und irreversibel an die Oberfläche zu binden.

Bakterien, aggregiert in Biofilmen kommunizieren können, Informationen über die Größe der Bevölkerung und metabolischen Zustand., Diese Art der Kommunikation wird als Quorum Sensing bezeichnet und erfolgt durch die Produktion kleiner Moleküle, die als Autoinduktoren oder Pheromone bezeichnet werden. Die Konzentration von Quorum-Sensing-Molekülen—am häufigsten Peptide oder acylierte Homoserine Lactone (AHLs; spezielle Signalchemikalien) – hängt mit der Anzahl der Bakterien derselben oder verschiedener Arten zusammen, die sich im Biofilm befinden, und hilft, das Verhalten des Biofilms zu koordinieren.

Biofilme sind vorteilhaft für Bakterien, weil sie eine nährstoffreiche Umgebung bieten, die das Wachstum erleichtert und Resistenz gegen Antibiotika verleiht., Biofilme können bei hospitalisierten Patienten schwere Infektionen verursachen; Die Bildung von Biofilmen in diesen Fällen ist typischerweise mit der Einführung von Fremdsubstraten in den Körper verbunden, wie künstliche Implantate und Harnkatheter. Biofilme bilden sich auch auf den dünnen Plaquefilmen auf den Zähnen, wo sie Zucker und Stärke zu Säuren gären und die Zerstörung des Zahnschmelzes verursachen. In der Umwelt spielen Biofilme eine wichtige Rolle beim Abbau organischer Abfälle, indem sie Abfälle aus Wasser filtern und Verunreinigungen im Boden entfernen oder neutralisieren., Infolgedessen werden Biofilme verwendet, um Wasser in Wasseraufbereitungsanlagen zu reinigen und kontaminierte Bereiche der Umwelt zu entgiften.