Bioplėvelės

https://en.wikipedia.org/wiki/Biofilm

Gamtoje mikroorganizmai retai gyvena izoliuotose, vienos rūšies kolonijose, kokias matome laboratorinėmis sąlygomis Petri lėkštelėse. Jiems būdingas „gyvenimas“ biocenozėse (bendrijose), vadinamose bioplėvelėmis. Bioplėveles gaubia matriksas, sudarytas iš polisacharidų. Jame taip pat yra DNR ir baltymų. Bioplėvelių matriksas dažnai yra vadinamas gleivėmis. Ląstelės-ląstelės cheminė komunikacija, arba quorum sensing (kvorumo jutimas), leidžia bakterijoms koordinuoti jų veiklą ir telktis į biocenozes, kurios teikia joms naudą. Dėl to bioplėvelės nėra tik bakterinis gleivių sluoksnis, bet ir biologinė sistema – bakterijos yra organizuotos į koordinuotą, funkcionalią biocenozę.

https://www.pinterest.com/pin/346706871294074566/

Bioplėvelės dažniausiai yra prisitvirtinusios prie paviršiaus, pavyzdžiui, prie akmens tvenkinyje, žmogaus danties ar gleivinių. Ši biocenozė gali būti tiek iš vienos rūšies, tiek iš skirtingų grupių mikroorganizmų. Bioplėvelės gali įgyti įvairias formas, pavyzdžiui: nuotekų valymo įrenginiuose jos panašios į dribsnius, greitai tekančiose srovėse gali įgyti juostos formą. Bioplėvelėse bakterijos dalinasi maistinėmis medžiagomis ir yra kaip priedanga nuo žalingų aplinkos sąlygų, pavyzdžiui, išdžiūvimo, antibiotikų, organizmo imuninės sistemos. Mikroorganizmų artumas bioplėvelėse taip pat teikia naudą perduodant genetinę informaciją, pavyzdžiui, konjugacijai.

Bioplėvelės pradeda formuotis, kai laisvai plaukiojanti (planktoninė) bakterija prisitvirtina prie paviršiaus. Jei bakterijos augtų vienu tankiu sluoksniu, joms pradėtų trūkti vietos, maistinių medžiagų ir pradėtų kauptis toksinės atliekos. Bioplėvelėse esantys mikroorganizmai išvengia šių problemų formuodami į stulpus panašias struktūras su kanalais tarp jų, per kuriuos kartu su vandeniu keliauja maistinės ir pasišalina nereikalingos medžiagos. Tai panašu į primityvią kraujotakos sistemą. Atskiri mikrobai ir gleivių gumulai atsitiktinai palieka biolpėvelę, persikelia į kitą vietą ir ten pradeda formuoti naują bioplėvelę.

Bioplėvelėse esantys mikroorganizmai gali kooperatyviai susidoroti su kompleksinėmis užduotimis. Pavyzdžiui, atrajojančių gyvūnų, tokių kaip galvijų, virškinimo sistemoms reikia skirtingų rūšių bakterijų, kad suvirškintų celiuliozę. Atrajojančių gyvūnų virškinimo sistemos bakterijos yra susitelkusios į bioplėveles. Bioplėvelės taip pat yra būtinos geram nuotekų valymo sistemų darbui. Tačiau jos gali sukelti problemų vamzdžiuose, kur bioplėvelių kaupimasis trukdo apytakai.

https://adha.cdeworld.com/courses/20336-The_Role_of_Dental_Plaque_Biofilm_in_Oral_Health

Taip pat bioplėvelės yra svarbus veiksnys žmogaus sveikatai. Pavyzdžiui, bioplėvelėse esantys mikroorganizmai yra 1000 kartų labiau atsparūs mikrobicidams. Nustatyta, kad apie 70% bakterinių žmonių infekcijų yra susijusios su bioplėvelėmis. Dauguma hospitalinių infekcijų yra sukeliamos bioplevėlių, nes šios formuojasi ant kateterių. Apskritai bioplėvelės formuojasi ant įvairių medicininės įrangos paviršių, net ir mechaninių širdies vožtuvų. Bioplėvelės, kuriose gali būti ir grybelių, pavyzdžiui Candida genties, sutinkamos ir tokiose infekcijose, kurios susijusios su kontaktiniais lęšiais ar dantų kariesu.

Vienas iš būdų, kuris leistų kovoti su bioplėvelių formavimusi, yra panaudoti antimikrobines medžiagas tuose paviršiuose, kur jos galėtų formuotis. Kadangi cheminiai signalai, kurie naudojami quorum sensing, yra labai svarbūs bioplėvelių formavimuisi, mokslininkai bando išsiaiškinti, kaip tiksliai veikia signalai ir kaip juos būtų galima blokuoti. Kitas būdas – laktoferino, kurio yra gausu žmonių išskyrose, panaudojimas. Laktoferinas – imuninės sistemos baltymas, kuris pasirodo geba stabdyti bioplėvelių formavimąsi. Laktoferinas prisijungia geležį. Geležies trūkumas stabdo paviršiaus judrumą, kuris yra būtinas bakterijų susirinkimui į bioplėveles.

https://www.pinterest.com/pin/388154061604153925/

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį, trečiadienį ir penktadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R.Funke, Christine L. Case. "Microbiology. An Indtroduction". 11th edition. p 160-161