Over Coach Inloggen Begin met lezen

Biologie · Begrippenlijst

Wat is Biofilm?

Definitie 2.12 Universitaire biologie — jaar 2 · Hoofdstuk 2 — Microbieel metabolisme en biofilms

Een biofilm is een gemeenschap van micro-organismen die aan een oppervlak vastzit en ingebed is in een zelfgemaakte matrix van polysachariden, eiwitten en extracellulair DNA. Hij ontstaat in stadia: omkeerbare hechting van afzonderlijke cellen (flagellen, pili), onomkeerbare hechting en groei van microkolonies, rijping tot een gestructureerde film met torens en waterkanalen, en verspreiding van cellen die wegzwemmen om nieuwe oppervlakken te koloniseren. De matrix houdt water en voedingsstoffen vast, beschermt de cellen tegen uitdroging, grazers, antibiotica en afweercellen, en schept chemische gradiënten die van de film een landschap van niches maken. De meeste bacteriën op aarde leven zo: op stenen in beken, op wortels, op tanden (tandplak), op katheters en implantaten, in de longen van patiënten met taaislijmziekte, op scheepsrompen en in leidingen.

De levenscyclus van een biofilm: afzonderlijke cellen hechten zich, groeien uit tot microkolonies die een matrix (grijs) uitscheiden, rijpen tot een gestructureerde film met torens en waterkanalen, en laten zwemmende cellen vrij die nieuwe oppervlakken koloniseren.
De levenscyclus van een biofilm: afzonderlijke cellen hechten zich, groeien uit tot microkolonies die een matrix (grijs) uitscheiden, rijpen tot een gestructureerde film met torens en waterkanalen, en laten zwemmende cellen vrij die nieuwe oppervlakken koloniseren.
Een biofilm op een katheter, gezien met de rasterelektronenmicroscoop: staafvormige bacteriën ingebed in de vezelige matrix die ze hebben uitgescheiden, met open kanalen tussen de clusters.
Een biofilm op een katheter, gezien met de rasterelektronenmicroscoop: staafvormige bacteriën ingebed in de vezelige matrix die ze hebben uitgescheiden, met open kanalen tussen de clusters.

Voorbeelden

Voorbeeld 2.15 (Waarom een biofilm antibiotica overleeft)

Cellen in een biofilm overleven concentraties antibioticum die honderd tot duizend keer hoger zijn dan die welke dezelfde stam in suspensie doden, zonder enig resistentiegen. De matrix vertraagt de diffusie van het middel en bindt er een deel van; door de gradiënten zijn de diepe cellen uitgehongerd, zuurstofloos en nauwelijks groeiend, en de meeste antibiotica doden alleen groeiende cellen (penicillines hebben wandsynthese nodig, aminoglycosiden actief transport); enkele persister-cellen zijn volledig in rust en laten de film weer aangroeien wanneer de behandeling stopt. Een chronische infectie op een implantaat wordt daarom meestal behandeld door het implantaat te verwijderen.

Lees in het hoofdstuk →