Understanding Biofilms

On estime que les biofilms sont responsables de 80 % de toutes les infections humaines et coûtent à l'industrie, aux villes et aux hôpitaux plus de 500 milliards de dollars chaque année.

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Les biofilms se forment lorsque des bactéries et/ou des champignons adhèrent à des surfaces et excrètent une substance semblable à de la colle qui sert d'ancrage et assure une protection contre l'environnement. La formation de biofilms peut rendre les bactéries jusqu'à 1000 fois plus résistantes aux antibiotiques, aux agents antimicrobiens, aux désinfectants et au système immunitaire de l'hôte et est reconnue comme l'une des principales causes de la "crise de la résistance aux antibiotiques "xvi.

Les biofilms peuvent se former sur des surfaces vivantes et non vivantes, notamment les dents (plaque dentaire et tartre), la peau (plaies et maladies telles que la dermatite séborrhéique), les dispositifs médicaux (cathéters et endoscopes), les éviers et comptoirs de cuisine, les équipements alimentaires et de transformation des aliments, les surfaces hospitalières, les tuyaux et les filtres dans les usines de traitement des eaux et les installations de contrôle des processus pétroliers, gaziers et pétrochimiques.

Les infections liées aux biofilms sont difficiles à traiter et se manifestent généralement de manière chronique ou récurrente. Selon une estimation du National Institute of Health (NIH, États-Unis), environ 80 % de toutes les infections bactériennes humaines sont causées par des biofilmsxvii. Ces structures sont impliquées dans une série de problèmes de santé tels que les maladies parodontales, la cicatrisation des plaies chroniques, les infections liées aux dispositifs médicaux, les affections cutanées inflammatoires, les infections nosocomiales et la sécurité alimentaire.

Ce n'est que dans les années 1990 que l'organisation élaborée de bactéries attachées a été identifiée comme un biofilmxviii. La recherche sur les biofilms n'a progressé rapidement qu'au cours de la dernière décennie, ce qui a permis de mieux comprendre le rôle que jouent les biofilms dans l'infection et la résistance aux antimicrobiens. Une nouvelle compréhension de la manière dont les biofilms se développent et se propagent permettra de proposer des idées pour les prévenir et les éliminer.

DEVELOPMENT OF BIOFILMS

Biofilm - Attachement

Étape 1. Attachement initial :

Les bactéries colonisatrices s'ancrent à une surface par des techniques d'adhésion de base. C'est à ce moment-là que le biofilm est le plus faible, c'est pourquoi de nombreux fabricants de dispositifs médicaux, tels que les cathéters, conçoivent leurs équipements de manière à tenter de rompre l'adhésion initiale.

Stade 2. Attachement irréversible :

Après s'être agrégées, les cellules forment des micro-colonies et excrètent de l'EPS ou "slime" pour former un attachement irréversible capable de résister aux forces de cisaillement et de maintenir une prise solide sur la surface.

Étape 3. Maturation I :

Le biofilm est entièrement formé. Au fur et à mesure de sa maturation, le biofilm devient un amas multicouche.

Stade 4. Maturation II :

Le biofilm continue de croître et devient tridimensionnel. À mesure que le biofilm mûrit, il est capable de fournir une protection contre le système immunitaire de l'hôte, les antimicrobiens, les désinfectants et les antibiotiques.

Étape 5. Dispersion :

Le biofilm atteint sa masse critique et libère les bactéries planctoniques qui continuent à coloniser d'autres surfaces.