O conhecimento tradicional da microbiologia acreditava que a atividade microbiana na natureza, ocorria com células individualizadas crescendo e se multiplicando livres, em suspensão, de maneira planctônica. Com a evolução dos estudos percebeu-se que alguns desses microrganismos planctônicos tinham capacidade de se aderir em superfícies, organizadas em comunidades de diferentes graus de complexidade.
Dos microrganismos frequentemente encontrados em um biofilme, as bactérias predominam, por suas elevadas taxas de reprodução, grande capacidade de adaptação e de produção de substâncias e estruturas extracelulares, que são as principais características que fazem desses organismos grandes formadores de biofilme.
Em ambientes naturais, com nível de umidade suficiente, 95 a 99% dos microrganismos existem na forma de biofilmes. Desta forma, a vida bacteriana livre ou planctônica pode ser observada como um mecanismo de movimentação entre as superfícies. Aos microrganismos aderidos foi atribuído o nome de biofilme, composto por células microbianas de fisiologia distinta, chamadas sésseis.
Os microrganismos planctônicos são encontrados em suspensão, o que os torna mais sensíveis a agressões ambientais. Dessa forma, os microrganismos sésseis, associados em biofilmes, adquirem uma forma de proteção ao seu desenvolvimento, fomentando relações simbióticas, permitindo a sobrevivência em ambientes hostis.
As bactérias do biofilme possuem a mesma origem genética das bactérias planctônicas, entretanto, suas atividades bioquímicas diferem em 40%, o que as torna mais difíceis de serem eliminadas, pela maior resistência adquirida.
De acordo com as mudanças ambientais, as bactérias produzem uma mudança no seu metabolismo, para alternar entre um estado de vida livre (planctônica), virulenta e um estado aderido (sésseis), menos virulenta.
Os biofilmes mais comuns na natureza são heterogêneos, compostos por duas ou mais espécies de bactérias, que podem incluir fungos, protozoários e algas.
Os produtos do metabolismo de uma espécie podem auxiliar o crescimento das outras e a adesão de uma dada espécie fornecer ligandos que promovam a ligação de outras. Inversamente, a competição pelos nutrientes e a acumulação de metabolitos tóxicos produzidos pelas espécies colonizadoras poderão limitar a diversidade de espécies num biofilme.
Por outro lado, o tipo e a disponibilidade dos substratos são fatores que podem afetar o crescimento microbiano nos ecossistemas. Esses fatores influenciam a proliferação de determinados microrganismos, contribuem para o desfecho da competição entre as diferentes espécies, contribuindo para determinação das características da comunidade microbiana.
Os biofilmes são constituídos por microrganismos, água, material polimérico extracelular (polissacarídeos, proteínas, lipídeos) e resíduo do ambiente colonizado, embebidos numa matriz polimérica e aderidos a uma superfície sólida, formando uma estrutura porosa e altamente hidratada contendo exopolissacarídeos e pequenos canais, abertos por entre microcolônias.
A água é a parte mais significativa da massa total do biofilme, variando entre 70 a 97% ou mais, da massa total. Os microrganismos representam somente uma pequena parte da massa e do volume de um biofilme, em torno de 10%, embora excretem as substâncias poliméricas que representam à fração dominante da matéria orgânica seca do biofilme.
Referência:
- Um estudo sobre os impactos dos biofilmes microbianos nas indústrias.
XIV Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e X Encontro Latino Americano de Pós-graduação – Universidade do Vale do Paraíba – São Paulo, 2010. - Diversidade genética, perfil de resistência aos antimicrobianos e produção de biofilme de amostras de Pseudomonas aeruginosa isoladas da água utilizada em unidades de terapia renal substitutiva. Dissertação (Mestrado Profissional) – Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde, Programa de Pós-Graduação em Vigilância Sanitária – Rio de Janeiro, 2009
