Tvorba biofilmů u bakterií

Abstract

Biofilmy jsou útvary tvořené mikroorganismy žijícími pohromadě v hydratované extracelulární matrix. Formace takových uskupení přináší bakteriím řadu výhod. Tou hlavní je zvýšená rezistence k antibiotikům. Vytváření biofilmu je analogické k vývoji mnohobuněčného organismu. Buňky v biofilmu spolu navzájem komunikují signálními molekulami, což tvoří biofilm kompaktnější strukturou. Extracelulární matrix, ve které bakterie žijí, udržuje strukturu biofilmu, ovlivňuje adhezi buněk a chrání buňky před vlivy prostředí. Prostřednictvím extracelulární matrix bakterie také komunikují s okolím. Matrix je tvořena různými biopolymery a proteiny. Biofilmy jsou častou příčinou infekcí spojených s implantáty. Způsobů, jak se bakterie v biofilmu brání působení antibiotik, je několik. Patří mezi ně zpomalená difúze látek, pomalý růst nebo adaptace na stres. Příčinou jejich přežití je i vytvoření perzistentních buněk, které jsou k antibiotiku tolerantní a ze kterých může vzniknout nová populace. Důležitým prvkem pro vznik biofilmu jsou povrchové proteiny, které napomáhají adhezi a následnému vzniku biofilmu. Prvním proteinem, který byl identifikován, byl protein Bap. Později byly nalezeny i jeho homology, například BapA, Esp, LapA či Bhp. Mezi bakterie, které tvoří biofilmy, patří mykobakterie. Na utváření jejich...

Biofilms are formed by microorganisms living together in a hydrated extracellular matrix. Formation of such clusters of bacteria brings many benefits. The increased resistance to antibiotics is the main one. Creating a biofilm is analogous to the development of multicellular organisms. Biofilm cells communicate with each other with signaling molecules. Signaling molecules make the biofilm more compact structure. Extracellular matrix, in which bacteria live, maintains biofilm structure, affects cell adhesion and protects cells against environmental influences. Bacteria also interact with the environment through the extracellular matrix. The matrix is composed of various biopolymers and proteins. Biofilms are a common cause of infections associated with implants. There are several ways to prevent bacteria in biofilm to antibiotics. These include a slow diffusion of substances, a slow growth or an adaptation to stress. The formation of persistent cells that are tolerant to the antibiotics is the cause of their survival as well as a new population may arise from them. The surface proteins are important elements for the formation of biofilms, they facilitate adhesion and subsequent establishment of biofilm. A protein Bap was the first identified protein. Later its homologues were found, such as BapA,...