I batteri impiegano un'affascinante strategia per eludere il rilevamento immunitario formando scudi protettivi chiamati biofilm . Si tratta di dense comunità di batteri racchiusi in una matrice autoprodotta di sostanze polimeriche extracellulari (EPS). Pensate a questi biofilm come a mantelli dell’invisibilità che i batteri creano per mimetizzarsi.

Struttura dei biofilm:

La matrice EPS è composta da una miscela complessa di molecole, come proteine, polisaccaridi e DNA, che forniscono una struttura solida al biofilm. Questa matrice agisce come una barriera efficace, bloccando l’ingresso di anticorpi, agenti antimicrobici e cellule immunitarie. Di conseguenza, i batteri che risiedono all’interno dei biofilm sono protetti dalla sorveglianza e dalla distruzione immunitaria.

Adesione alle superfici:

Per creare biofilm, i batteri aderiscono prima alle superfici, comprese le superfici degli impianti medici o persino al rivestimento del nostro stesso corpo. Usano varie adesine, che sono molecole specializzate sulla loro superficie cellulare, per legarsi a recettori specifici su tessuti o materiali ospiti.

Comunicazione da cellula a cellula:

Una volta attaccati, i batteri iniziano a comunicare tra loro attraverso la segnalazione cellula-cellula, un processo chiamato rilevamento del quorum. Man mano che la loro densità di popolazione aumenta, rilasciano segnali chimici che innescano una risposta coordinata. Ciò porta alla produzione di EPS e alla formazione di un biofilm completamente maturo.

Vantaggi dei biofilm per i batteri:

Oltre all’evasione immunitaria, i biofilm offrono numerosi vantaggi ai batteri. Migliorano la sopravvivenza dei batteri, proteggono dalle condizioni ambientali difficili e facilitano la condivisione dei nutrienti all’interno della comunità. I biofilm fungono anche da serbatoi per gli agenti infettivi, rendendone difficile la completa eradicazione.

Sfide nel controllo del biofilm:

A causa della loro natura protettiva, i biofilm pongono sfide significative nei settori medico e industriale. In ambito medico, i biofilm possono portare a infezioni croniche, in particolare su dispositivi medici e impianti. Nelle industrie provocano biofouling, compromettendo l’efficienza e la durata delle apparecchiature.

Conclusione:

Comprendere la formazione e la persistenza dei biofilm è fondamentale per sviluppare strategie per combatterli efficacemente. Svelando i meccanismi di attaccamento dei batteri e di formazione del biofilm, gli scienziati possono progettare approcci innovativi per prevenire le infezioni legate al biofilm e i problemi industriali.