Le biofilm se définit comme un agglomérat de bactéries sur une surface englobées dans une gangue d’exopolysacharides. La formation de biofilms est un phénomène naturel et universel. Il a lieu chaque fois qu’un liquide non stérile entre en contact avec une surface ; les bactéries présentes dans le liquide se fixent progressivement à la surface, se transforment en bactéries adhérentes qui acquièrent la capacité de synthétiser des substances qu’elles sécrètent et dont elles s’entourent pour se protéger et renforcer leur adhésion. Ces substances sont essentiellement des sucres (les exopolysaccharides) et également des protéines. On appelle ces substances la « slime » ou le glycocalix ». Il s’agit d’une sorte de colle gélatineuse.

- Formation -

Le développement d’un biofilm s’effectue en plusieurs étapes : les premières bactéries adhèrent à la surface. Elles se multiplient sur la surface et forment des microcolonies (paquets de bactéries). Au même moment elles commencent à fabriquer leur « slime ». Progressivement les microcolonies grossissent et d’autres microorganismes (bactéries, virus, champignons, parasites) viennent coloniser le biofilm. Un biofilm mature est constitué de microcolonies confluentes séparées par des travées aqueuses qui apportent les nutriments au biofilm. Le niveau de contamination d’un biofilm mature peut être 10 voire 100 fois plus important que le niveau de contamination du liquide dont il est issu. Un biofilm mature est semblable à un véritable tissu vascularisé. Sa formation et son évolution sont très proches du phénomène de cancérisation.

- Détachement -

Un biofilm est en équilibre dynamique. A tout moment des morceaux de biofilms peuvent se détacher, les bactéries peuvent retourner à l’état libre dans le liquide ou peuvent aller coloniser une autre région sur la surface. De même, des bactéries de la phase liquide peuvent venir coloniser le biofilm, si bien que le biofilm est en perpétuel renouvellement. Il constitue une source permanente de recontamination du liquide dont il est issu par relargage de bactéries et composés bactériens.

- Facteurs favorisant le développement du biofilm -

Les facteurs suivants accélèrent le développement du biofilm. Néanmoins, si aucun de ces facteurs n’est présent, le biofilm se développera inévitablement, mais dans un délai plus long. Toutes les bactéries et tous les supports permettent la formation de biofilms.

- Haut niveau de contamination initiale du liquide : plus le liquide est contaminé, plus le biofilm se développe vite.

- Haut niveau nutritif du liquide : plus les bactéries trouvent de nutriments dans le liquide, plus elles se développent et plus le biofilm se forme vite.

- Surface rugueuse, irrégulière, dépôts de tartre ou de corrosion : tous ces facteurs favorisent l’adhésion, donc la formation du biofilm.

- Conséquences de la formation des biofilms -

La première conséquence de la formation d’un biofilm sera le relargage de bactéries et composés bactériens à l’origine de l’entretien d’infections persistantes.

Un biofilm très épais peut réduire les débits dans des réseaux et bloquer l’évacuation des eaux usées.

La présence de biofilms sur des instruments de mesure peut perturber leur fonctionnement.

- Moyens de lutte -

Il n’existait jusqu’à présent aucune méthode réellement efficace pour prévenir la formation d’un biofilm et éliminer des biofilms préformés. Seul le grattage des surface peut permettre leur décrochage mais peut de surfaces peuvent subir un tel traitement. Les désinfectants usuels tuent la majorité des bactéries en surface du biofilm, peuvent parfois atteindre également les couches plus profondes mais ils ont peu voire pas d’effet décrochant. Laisser des bactéries mortes en surface évite pendant un temps limité le risque d’infections mais favorise le relargage d’endotoxines bactériennes dangereuses (facteurs d’inflammations chroniques) et favorise le développement d’un nouveau biofilm en apportant des nutriments aux bactéries et en augmentant la rugosité du support.

Un produit « anti-biofilm » doit être avant tout un « décrocheur de biofilms ».