Biofilmi

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Bakteerien muodostamaa biofilmiä Yellowstonen kansallispuiston kuumissa lähteissä.

Biofilmi on jollain pinnalla elävä limakerroksen ympäröimä organisoitunut keskinäisriippuva mikrobiyhteisö. Yhteisöön kuuluu sekä bakteereita, sieniä että arkkeja. Nämä hyödyttävät toisiaan siten, että osalla on taipumus tarttumapintana, ja osa esimerkiksi anaerobisista eliöistä saa mikrofilmissä suojapaikan happea vastaan. Yhteisön keskinäisiet hyötysuhteet voivat ola monimutkaisia. Biofilmin ymmärtäminen keskeiseksi elämän ekosysteemiksi on suhteellisen uusi ilmiö.[1]

Muodostuminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Biofilmin kehitys

Luonnossa esiintyvässä biofilmissä on yleensä sekä sieniä että bakteereita. Joskus biofilmi voi koostua vain jommasta kummasta. Biofilmi muodostuu, kun tarttumiskykyiset mikrobit erittävät ympärilleen limaa, johon muidenkin mikrobien on helppo tarttua. Biofilmin sisäosissa voi elää sellaisia bakteereita tai arkeoneja, jotka sietävät korkeintaan pieniä määriä happea. Biofilmin pintaosissa elävät mikrobit sen sijaan pitävät hapellisista ympäristöistä. Kun mikrobi kuolee, sen sisältämät ravinteet käytetään biofilmin muiden mikrobien ruoaksi. Biofilmin pintaosista irtoaa aktiiviseen liikkumiseen kykeneviä mikrobeja.[1]

Kehittyessään biofilmi paksuuntuu ja voi muodostua erilaisissa elinolosuhteissa viihtyvistä bakteereista joilla on omat vesikanavat, keskinäinen soluviestintä ja resistenssigeenien evoluutio kehittyy horisontaalisena geenisiirtona quorum sensing -järjestelmän säätelemänä.[2][3][4]

Merkitys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Staphylococcus aureus -bakteerin muodostama biofilmi katetrin sisäpinnalla

Ihmisille biofilmit ovat enimmäkseen hyödyllisiä, sillä ne hoitavat aineiden luonnollista kiertoa niin kasvien juuristoissa kuin lehtien hajotuksessakin. Ne voivat kuitenkin olla ihmiselle haitallisia esimerkiksi hajottamalla laivojen runkoja ja aiheuttamalla pysyviä infektioita ihmiskehoon.[1]

Ihmisen elimistön normaalit bakteerit voivat esiintyä biofilmimuodossa ongelmia aiheuttamatta. Vain patogeenisten bakteerien muodostamat biofilmitselvennä voivat aikaansaada infektioita. Biofilmien hoitaminen antibiooteilla on vaikeaa, ja niiden hoito onkin perusteltava haitallisuuden perusteella.

Lääketieteen nykykehityksessä on alettu ymmärtää myös biofilmien merkitystä. Esimerkiksi karies ja parodontiitti ovat nykykäsityksen mukaan tyypillisiä hammaslääketieteen aihepiiriin kuuluvia monitekijäisiä biofilmi-infektioita, jotka on hoidettava suun terveyden näkökulmasta esimerkiksi hammasplakin mekaanisella poistolla kuten hampaiden harjauksella tai happohyökkäysten vähentämisellä ruokavalion avulla. Tällä on suuri merkitys erityisesti syöpähoitojen onnistumisen kannalta. Jopa hammasproteesien käyttöä voi tästä näkökulmasta olla syytä rajoittaa minimiin.[5] Toisaalta on kuitenkin syytä ymmärtää, että biofilmi on luonnollinen mikrobiologinen mekanismi, jota ei tule tuhota vain sen olemassaolon tähden.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c Timonen, Sari & Valkonen, Jari (toim.): Sienten biologia, s. 326–327. Helsinki: Gaudeamus, 2018 (toinen laitos). ISBN 978-952-495-472-3.
  2. Biofilmit bakteeri-infektioissa, Salla Talvitie, 2014
  3. Stoodley, Paul (August 1994). "Liquid Flow in Biofilm Systems". Appl Environ Microbiol. 60 (8): 2711–2716. 
  4. Molin S, Tolker-Nielsen T (June 2003). "Gene transfer occurs with enhanced efficiency in biofilms and induces enhanced stabilisation of the biofilm structure". Current Opinion in Biotechnology 14 (3): 255–61. doi:10.1016/S0958-1669(03)00036-3. PMID 12849777. 
  5. Lotta Grönholm, Miia Toivari, Matti Mauramo, Kauko Saarilahti, Tuomas Waltimo: Suun mukosiitti. Lääketieteellinen aikakauskirja Duodecim, 26.6.2019, s. 1243. Duodecim.