Модели формирования биоплёнок у грамположительных и грамотрицательных бактерий

Грамположительные и грамотрицательные бактерии образуют окружённые матриксом сообщества, известные как биоплёнки. Биоплёнки являются основной причиной биологического обрастания в промышленности и характеризуются устойчивостью к противомикробным препаратам при инфекциях. Во многих исследованиях биоплёнки изучают на культурах бактерий определённого типа, хотя почти все биоплёночные сообщества в природе включают как грамотрицательные, так и грамположительные бактерии. Поэтому для разработки универсальных методов лечения необходимо лучше понимать общие закономерности формирования биоплёнок. В настоящем обзоре основное внимание уделено общим компонентам, участвующим в каждой стадии развития и регуляции биоплёнок. Липополисахариды (ЛПС) и гликополимеры клеточной стенки грамотрицательных и грамположительных бактерий, по-видимому, выполняют сходные функции на этапе начальной адгезии. Подавление полимеризации амилоидоподобных белков может влиять на биоплёнки обоих типов бактерий. Ферментативное разрушение компонентов матрикса с помощью гликозидгидролаз и ДНКазы (нуклеазы) может нарушать биоплёнки обоих типов. Ещё одной общей особенностью является наличие мембранных везикул, функциональные возможности которых требуют дальнейшего изучения. Генетическая регуляция с участием c-di-GMP особенно выражена у грамотрицательных бактерий. Однако кворум-сенсинг (QS) может обеспечивать общую регуляцию процесса дисперсии биоплёнок. Изучение этих механизмов важно не только для разработки универсальных методов лечения смешанных биоплёнок, но и для лучшего понимания взаимодействия бактерий в природной среде и при инфекциях.