Biyofilm (Biofilms)
Biyofilm, mikroorganizmaların birbirlerine ve genellikle bir yüzeye tutunarak oluşturdukları, sintrofik (ortak beslenme temelli) bir topluluktur. Üç boyutlu yapıları ve sundukları kolektif yaşam alanı nedeniyle bu yapılar sıklıkla “mikroplar için şehirler” olarak tanımlanır. Bu karmaşık sistemlerde mikroorganizmalar, kendi tarafından üretilen ekstrasellüler polimerik maddelerden (EPS) oluşan yoğun bir matris içinde yerleşirler. Bu matris; ekstrasellüler polisakkaritler, proteinler, lipidler ve DNA’nın polimerik bir kombinasyonudur.
Biyofilm yapısı, topluluk üyeleri arasında besin maddelerinin paylaşılmasını sağlarken; kuruma, toksinler, antibiyotikler, diğer mikroorganizmaların saldırıları ve konakçının bağışıklık sistemi gibi zararlı çevresel etkiler karşısında fiziksel bir bariyer görevi görür. Yüksek su içeriği barındıran karmaşık bir polimer yapısı olan biyofilm, teknik olarak bir hidrojel olarak da kabul edilir. Bu yapılar sadece basit bakteri tabakaları değil, koordineli ve fonksiyonel birer biyolojik sistemdir.
Biyofilmlerde yaşayan mikroorganizmalar, aynı türün sıvı ortamda serbestçe yüzen veya hareket eden planktonik hücrelerinden fizyolojik olarak belirgin şekilde ayrılırlar. Bir hücrenin planktonik moddan biyofilm büyüme moduna geçişi, geniş kapsamlı gen kümelerinin farklı şekillerde düzenlendiği önemli bir fenotipik değişim ile sonuçlanır.
Biyofilm oluşumu; yüzeydeki spesifik veya spesifik olmayan tutunma noktalarının hücreler tarafından tanınması, besin maddesi sinyalleri, ışık eksikliği veya bazen planktonik hücrelerin düşük konsantrasyonlu antibiyotiklere maruz kalması gibi çeşitli faktörlere yanıt olarak gerçekleşir. Bir yüzeye (taş, diş veya endüstriyel ekipman gibi) tutunan serbest yüzen bir bakteri çoğalmaya başladığında, topluluk içindeki alt popülasyonlar hareketlilik, matris üretimi ve spor oluşumu gibi farklı görevleri yerine getirmek üzere özelleşir.
Biyofilm çeşitliliği hem canlı (biyotik) hem de cansız (abiyotik) yüzeylerde görülebilir; bu durum onları doğal alanlarda, endüstriyel tesislerde ve hastane ortamlarında yaygın hale getirir. Örneğin, hayvanların dişlerinde oluşan diş plağı, biyofilm oluşumunun yaygın bir örneğidir ve diş çürümesi ile diş eti hastalıklarına yol açabilir.
Görsel Kaynağı: Wikimedia Commons