A biofilm szerepe
A biofilm a baktériumok által termelt nyálkaréteg, egy rendkívül hatékony kommunikációs háló és védekezőmechanizmus, amely a mikrobák túlélését segíti, emellett a tápanyagok is ezen keresztül jutnak el a különböző kolóniákhoz. Megtalálható az emésztőrendszerben, a tőgyben, de még az istállók vízvezetékeiben is. Kórokozók esetében ez nagyon komoly problémát jelent, hiszen a vizsgálatok szerint a biofilmben található baktériumok gyógyszerekkel szembeni érzékenysége százszor-ezerszer kisebb szabadon élő társaikénál, a rezisztenciájuk viszont tízszer-ezerszer nagyobb.
ekkor még csak szaporodnak, és gyakran később, az állat stresszes időszakaiban (ellés, takarmányváltás, választás, telepítés, hőstressz stb.) jelentkeznek a betegség jelei. Amikor az ellenálló képesség lecsökken, a jószág megbetegszik, így szükségessé válhat a kezelés – terápiás dózisú antibiotikummal. Ám a kezelés sok esetben az előbb említett biofilm miatt nem, vagy csak korlátozottan hatásos, ráadásul csak tüneti kezelés, az okokat nem tudjuk megszüntetni vele.
A „quorum sensing”
A kutatók nemrég fedezték fel a „quorum sensing” (QS) jelenséget. Ez az a metódus, ahogy a mikrobák (hasznosak és patogének egyaránt) kommunikálnak egymással, ennek segítségével tudják létrehozni többek között a biofilmet is. A QS olyan sejtszintű szabályozási mechanizmus, amely során a baktériumok kis molekulatömegű jelzőanyagokat, úgynevezett autoinduktorokat termelnek. Ezek koncentrációja a populáció növekedésével arányosan emelkedik, és egy kritikus küszöbérték elérésekor specifikus receptorokon keresztül génexpressziós változásokat indítanak el, magyarán beindulnak az adott mikroorganizmusra jellemző folyamatok. A QS által szabályozott folyamatok közé tartozik többek között egyes enzimek termelése, a biofilmképzés, valamint a virulenciafaktorok aktiválása.
Azonban nemcsak a hasznos baktériumok alkalmazzák ezt a módszert. Patogének esetében ez a kommunikációs mechanizmus akkor adja ki az utasítást a szervezet megtámadására, amikor már elegendő számú kórokozó van jelen az adott egyedben ahhoz, hogy az immunrendszer ne tudja őket legyűrni, így „spórolva” az erőforrások elpazarlását.
Ezzel párhuzamosan számos patogén baktérium a QS révén aktiválja a toxintermelését, a tapadási képességét és a gyulladáskeltő mechanizmusait. Ezek a folyamatok hozzájárulhatnak az emésztőszervi megbetegedések kialakulásához – különösen stresszhelyzetekben.
