Формирование биоплёнок происходит в несколько этапов: 3
- Первичное прикрепление (адгезия, или сорбция). 3 Микроорганизмы прикреплены к поверхности, но ещё не очень плотно, поэтому могут снова перейти в планктонную форму. 4
- Фиксация. 34 Микроорганизмы выделяют полимеры, с помощью которых плотно «приклеиваются» к поверхности. 4 Эта стадия необратима. 3
- Созревание. 34 Образуется целая колония микроорганизмов. 4 Они удерживаются вместе за счёт матрикса, активно размножаются. 4 Новым клеткам становится проще прикрепиться к этой общей массе. 4 Внутри биоплёнки активно накапливаются питательные вещества. 4
- Рост. 34 Отдельные колонии сливаются. 4 Образуется полноценная биоплёнка — сложная трёхмерная структура. 4 Внутри неё клетки защищены с помощью внеклеточного матрикса и поверхностной оболочки. 4
- Дисперсия. 34 Из-за нехватки питательных веществ некоторые клетки отделяются от общей массы и переходят в планктонную форму. 4 В будущем они могут осесть на новом месте и сформировать новую биоплёнку. 4
Устойчивость биоплёнок к различным факторам внешней среды объясняется несколькими механизмами:
- Свойство барьера. 1 Биоплёнки предотвращают глубокое проникновение в их матрикс крупных молекул и клеток, вызывающих воспаление, и служат диффузным барьером для маленьких антимикробных агентов. 1
- Совокупные защитные свойства. 1 Бактерии (как одного, так и разных видов) способны обмениваться факторами защиты (продуктами метаболизма или генами), то есть осуществлять взаимозащиту. 1
- Резервный источник питательных веществ. 3 Матрикс может служить резервным источником некоторых питательных веществ, что повышает способность колонии переживать неблагоприятные условия. 3
- Быстрое восстановление. 12 Биоплёнки быстро восстанавливаются после механического разрушения и вновь формируют зрелую форму в течение 8–12–24 часов. 2