CoachUn biofilm est une communauté de micro-organismes fixés à une surface et enrobés dans une matrice qu’ils produisent eux-mêmes, faite de polysaccharides, de protéines et d’ADN extracellulaire. Il se forme par étapes : adhésion réversible de cellules isolées (flagelles, pili), adhésion irréversible et croissance en microcolonies, maturation en un film structuré avec des tours et des canaux d’eau, et dispersion de cellules qui s’en vont à la nage ensemencer de nouvelles surfaces. La matrice retient l’eau et les nutriments, protège les cellules de la dessiccation, des brouteurs, des antibiotiques et des cellules immunitaires, et établit des gradients chimiques qui font du film un paysage de niches. La plupart des bactéries de la Terre vivent ainsi : sur les rochers des cours d’eau, sur les racines, sur les dents (la plaque dentaire), sur les cathéters et les implants, dans les poumons des patients atteints de mucoviscidose, sur les coques des navires et dans les canalisations.
Exemples
Exemple 2.15 (Pourquoi un biofilm survit aux antibiotiques)
Les cellules d’un biofilm survivent à des concentrations d’antibiotique cent à mille fois supérieures à celles qui tuent la même souche en suspension, sans aucun gène de résistance. La matrice ralentit la diffusion du médicament et en fixe une partie ; les gradients laissent les cellules profondes affamées, anoxiques et presque sans croissance, or la plupart des antibiotiques ne tuent que les cellules en croissance (les pénicillines exigent la synthèse de la paroi, les aminosides un transport actif) ; quelques cellules persistantes sont entièrement dormantes et reconstituent le film à l’arrêt du traitement. Une infection chronique sur un implant se traite donc en général par le retrait de l’implant.