1. Многоклеточные бактериальные сообщества (своеобразные трёхмерные покровы, образующиеся на различных субстратах, и состоящие из бактерий, погружённых в слизистый матрикс, или слизистую субстанцию*). Образуются родственными (например, Pseudomonas aeruginosa или P. fluorescens**) и другими бактериями, сообщества которых отграничены от внешнего мира дополнительными оболочками, внутри которых клетки взаимодействуют между собой, приобретая определённую специализацию. В биоплёнках бактерии синтезируют новые белки (включая адгезины), позволяющие им прикрепляться к субстрату, а вся колония проходит несколько стадий развития, на каждой из которых бактерии вырабатывают новые наборы белков. Бактерии в биоплёнках устойчивы к воздействию различных антибиотиков и бактериальных токсинов. Кроме того, они “общаются” друг с другом с помощью химических сигналов и делятся питательными веществами. Образование биоплёнок – это стратегия выживания, при которой бактериальные сообщества жертвуют внешними слоями клеток, защищая внутренние. В организме человека бактерии в основном существуют в виде бактериальных плёнок***, внутрь которых не способны проникать большинство применяемых в клинической практике антибиотиков, и микроорганизмы внутри биоплёнок остаются интактными (это один из распространённых способов создания резистентности к антибиотикам, которая в биоплёнках возрастает в десятки тысяч раз по сравнению с одиночными бактериями!). В результате формируются хронические очаги инфекции и воспаления (например, при хронических риносинуситах или простатитах). Пробиотики в микробиоте кишечника также создают биоплёнки.
2. Низшие эукариоты, к которым относятся дрожжи, также могут формировать устойчивые биоплёнки.
*В биоплёнках клетки плотно прилегают друг к другу и совместно вырабатывают защитный слизистый матрикс. Этот матрикс состоит из длинных цепочек полисахаридов, специальных белков и ДНК, и образует прочный каркас, поддерживающий и защищающий бактерии. Установлено, что в инфицированном организме сигнальными молекулами, стимулирующими образование биоплёнок, являются ацил-гомосеринлактоны, выделяемые опасными грамотрицательными бактериями.
**Показано, что для образования этими почвенными бактериями биоплёнки требуется активность 24 генов.
***Считается, что 80 % бактерий, вызывающих известные инфекционные заболевания, в заражённом организме образуют биоплёнки.