Mechanical and Functional Insights of the Biofilm Polymeric Matrix and its Role in the Antibacterial Resistance

Bacteria are social microorganisms that tend to coexist in complex communities called biofilms, in which they are surrounded by self-produced extracellular polymeric substances. The development of bacterial biofilms on various surfaces raises important issues in the industrial and health domains. The polymeric matrix protects bacteria from external stresses making them extremely persistent in nature as well as in infections, and complicating the treatments with traditional antibiotics. In natural habitats, multiple bacterial species often coexist together in biofilms. They interact in synergetic or antagonistic ways and their interspecies interactions can influence the biofilms' development and properties. The current knowledge on interspecies interactions is still limited despite recent advances that have enabled analysis of complex microbiological communities.

Résumé

Les bactéries sont des microorganismes sociaux qui vivent généralement au sein de communautés complexes appelées biofilms, entourées de substances polymériques qu'elles ont elles-mêmes produites. Le développement de biofilms bactériens sur différentes surfaces pose de nombreux problèmes dans les domaines industriel et sanitaire. La matrice polymérique protège les bactéries des stress extérieurs, les rendant extrêmement résistantes dans la nature ainsi que dans les infections, et difficiles à traiter avec les antibiotiques traditionnels. Dans les habitats naturels, plusieurs espèces bactériennes coexistent souvent dans des biofilms. Elles interagissent de manière synergique ou antagoniste et leurs interactions entre espèces peuvent influencer le développement et les propriétés des biofilms. Les connaissances actuelles sur les interactions entre les différentes espèces sont encore limitées malgré des progrès récents qui ont permis l'analyse de communautés microbiologiques complexes. L'objectif de ce travail est de comprendre le comportement viscoélastique et la composition des biofilms bi-espèces, et d'étudier le rôle de la matrice polymérique dans la résistance antibactérienne.