Les biofilms sont un type de communauté bactérienne. Au lieu de se développer sous forme de cellules individuelles qui ne sont pas attachées les unes aux autres, certaines espèces bactériennes peuvent former des biofilms et se développer comme une seule feuille recouvrant une surface. Un biofilm bactérien est maintenu par une substance collante produite par les bactéries. Cette structure protège les bactéries des désinfectants ou des antibiotiques et présente donc un intérêt majeur pour la médecine et l’industrie.
Les bactéries peuvent vivre seules, mais vivre en groupe peut conférer certains avantages. Des espèces telles que celles des genres de bactéries Klebsiella et Pseudomonas sont des exemples des types qui peuvent cohabiter dans un biofilm bactérien. Les surfaces que les biofilms appellent leur maison peuvent être inanimées ou même biologiques. Par exemple, Pseudomonas aeruginosa peut vivre sur les surfaces internes des poumons et potentiellement provoquer des maladies, ou il peut vivre sur des surfaces comme l’intérieur des machines de production d’une usine. Toute surface qui a un bon apport d’humidité et de nutriments peut supporter un biofilm bactérien.
Le plus souvent, un biofilm bactérien contient plusieurs espèces de bactéries. Il peut également abriter d’autres microbes comme des champignons ou des algues. Une surface propre peut rapidement se recouvrir de molécules organiques du milieu environnant. Les premières bactéries à coloniser la surface collent en se fixant à la couche organique. La structure du biofilm, lorsqu’elle se développe, est maintenue par une substance semblable à de la colle faite de sucres que les bactéries elles-mêmes produisent, qui est difficile à déloger par le nettoyage.
La ténacité du biofilm bactérien permet aux bactéries de rester vivantes dans des zones où, sinon, elles seraient éliminées par action mécanique, écoulement de liquide ou action biologique. La surface des dents est un exemple de zone où vivent des biofilms bactériens, abritant des microbes qui se nourrissent des nutriments présents dans la bouche. Les rivières qui coulent peuvent déplacer des bactéries libres en aval et en mer, mais si la bactérie parvient à prendre pied sur les rochers de la rivière, elle peut alors s’y installer et prospérer dans le cadre d’un biofilm.
Les exemples médicaux de biofilms incluent les infections récurrentes de l’oreille, où les bactéries responsables de la maladie vivent à l’intérieur de l’oreille. La maladie du légionnaire, qui est une infection pulmonaire potentiellement mortelle, provient de la bactérie Legionella à l’intérieur des sources d’aérosols d’eau chaude qui se détache de leurs biofilms primaires et se fraie un chemin à l’intérieur des poumons. Même les dispositifs médicaux nécessaires à certains patients hospitalisés, comme les sondes intraveineuses ou les cathéters, peuvent contenir des biofilms.
Si les biofilms n’étaient pas avantageux pour les microbes, alors les microbes ne les formeraient pas. En plus de pouvoir rester dans un environnement rempli de nutriments, comme une rivière qui coule, les biofilms bactériens protègent contre les antibiotiques et les désinfectants. Plus de bactéries du biofilm survivent à la présence de produits chimiques autrement mortels que les bactéries flottantes. Cette caractéristique des biofilms rend les bactéries qui choisissent ce mode de vie plus difficiles à tuer dans des cas comme la lutte contre les infections ou le maintien de la propreté des surfaces.