Проявлением социального поведения у бактерий является такое важное для разных областей медицины явление, как образование биопленок. (В.В.Тец, Н.В.Заславская, 2005). Известно, что более 99,9% бактерий растут в естественных экосистемах с достаточным количеством питательных веществ не в виде свободно плавающих клеток, а прикрепляются к любым твердым поверхностям абиотической природы, образуя специальные структуры, названные биопленкой.
 По данным литературы, биопленки  представляют собой сообщества микробов, поддерживающие свой  состав и расселяющийеся за счет клеток, которые периодически освобождаются и мигрируют, способствуя распространению инфекции. Биопленки разных видов микробов имеют сходный принцип строения. Все они содержат бактерии и межклеточный матрикс, в котором выделяют поверхностную  оболочку, отграничивающую сообщество от окружающей среды.  В состав поверхностной оболочки и матрикса биопленок входят белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты. Существование бактерий внутри изолированных биопленок обеспечивает им много преимуществ по сравнению с изолированными клетками. Особенно важно отметить, что  бактерии в биопленках имеют повышенную выживаемость в присутствии агрессивных  веществ, факторов иммунной защиты и антибиотиков (В.В.Тец, Н.К.Артеменко , 2000)
Биологические пленки формируются и в организме на слизистых оболочках с поврежденными анатомическими барьерами, на имплантируемых объектах, обуславливая длительную персистенцию возбудителя. Образование биопленок является одной из основных стратегий выживания бактерий в окружающей среде, поскольку в составе биопленки они защищены от антибактериальных препаратов, включая антибиотики, бактериофаги или фагоциты. Такой способ существования бактерий создает большие проблемы в медицинской практике (Н.П.Ярмак, 2007).
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния  формирования биопленки на проявление признака антибиотикорезистентности у Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus. В работе были использованы штаммы Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus, выделенные от больных ЛПУ г. Курска. В настоящей работе проводили определение лекарственной устойчивости микроорганизмов к антибиотикам методом стандартных дисков и  определяли структуру популяции по признаку лекарственной устойчивости к антибиотикам в процессе формирования биопленки на питательной после посева изучаемых штаммов газоном. Для Ps.aeruginosa использовали следующие антибиотики: стрептомицин, полимиксин, рифампицин, гентамицин, азитромицин, цефаперазон, пиперациллин. Для   St.aureus   использовали следующие антибиотики: пенициллин, амоксициллин, ампициллин, азитромици, цефалексин,  тетрациклин.
 Структуру популяций по признаку лекрственной устойчивости определяли с помощью метода «реплик» используя игольчатый штамп. С этой целью 0,1 мл суточной бульонной культуры исследуемых штаммов рассевали на чашки с мясо-пептонным агаром для получения сплошного роста. Затем с помощью игольчатого штампа переносили популяцию бактерий (не менее 120 клонов) на чашки Петри с мясо-пептонным агаром с различными концентрациями антибиотиков (от 25 до 400 мкг/мл) и чашку без антибиотика (контроль). Чашки с посевом инкубировали  в течение суток в термостате при 37°С. Пропорцию антибиотикоустойчивых особей определяли по разности между числом колоний на чашках без антибиотиков и количеству колоний, выросших на чашках с антибиотиками. Ход наших исследований был направлен на изучение формирования защитной  биологической пленки у микроорганизмов и ее влияние на чувствительность микроорганизмов к антибиотикам.
С этой целью каждый исследуемый штамм микроорганизма засевали газоном на поверхность мясо-пептонного агара, после чего сразу  накладывали диски с антибиотиками на поверхность среды (это 0 ч экспозиция), а затем после  1, 3, 5 и 7 часовой инкубации  на поверхность посева также клали диски с антибиотиками. После чего посевы инкубировали в термостате при 370С. После инкубации в термостате измеряли диаметр зон отсутствия роста микроорганизмов в мм.  При определении чувствительности к антибиотикам у штаммов St. aureus  методом стандартных дисков оказалось, что степень чувствительности к разным антибиотикам, с учетом диаметра зоны задержки роста, если диски с антибиотиками помещались на чашке с посевами, сразу  и после была неодинакова. Зоны задержки роста колебались от 30 до 0мм. В разные сроки экспозиции (1, 3, 5 и 7 часов) наблюдалось изменение степени чувствительности культур к антибиотикам в сторону ее снижения. Отмечена следующая закономерность: степень чувствительности культур стафилококка по мере увеличения сроков с момента посева зависит от уровня чувствительности исходной культуры (0 часов). Чем выше чувствительность, определяемая сразу после посева, тем дольше она удерживается с течением времени, хотя и снижается.
Такие же закономерности изменения чувствительности к антибиотикам по временному параметру наблюдаются и в отношении синегнойной палочки. В дальнейшем (в другие сроки) зоны задержки роста уменьшались в наименьшей степени для высокоактивных антибиотиков: по отношению к пиперациллину  зона задержки роста снижалась от 26 мм (0 часов) до 15 мм (3 часа), в то время как по отношению к рифампицину зона задержки роста уже через 1 час снизилась, а к 3 часам - полностью отсутствовала. Обращает на себя внимание,  следующее обстоятельство: полная потеря чувствительности Ps. aeruginosa почти ко всем антибиотикам наблюдалась уже через 5 часов с момента посева.
Известно, что популяции микроорганизмов гетерогенны по ряду признаков, в том числе и по устойчивости к антибиотикам. (Бельский В.В. 2008). В последнем случае под влиянием антибиотиков может наблюдаться селекция антибиотикоустойчивых особей, т.е. увеличение числа особей популяции резистентных к антибиотикам.
Поэтому в дальнейших исследованиях мы попытались выяснить механизм формирования антибиотикорезистентности, т.е. указанный признак обуславливает защитные свойства биопленки или это результат селекции в популяции резистентных клонов. В опытах использовали исходные культуры (0ч), чувствительные ко всем антибиотикам и те же культуры через 7 часов после начала выращивания. В результате изучения клональной структуры популяций  указанных культур было установлено, что на протяжении экспозиции (с 0 ч до 7 ч.) в составе популяций резистентные клоны не были выявлены (изучено 120 клонов каждого штамма).
Таким образом, чувствительные к антибиотикам культуры с увеличением времени культивирования с момента высева посева (от 0 до 7 ч) снижают степень чувствительности или становятся резистентными в отношении большинства антибиотиков в результате формирования биопленки и это явление не связано с накоплением в популяции резистентных особей.