Biofilms
Los Glicosaminoglicanos Y El Desarrollo De Biofilms
Los biofilms o biopelículas son estructuras complejas en los que se encuentran embebidos uno o varios tipos de bacterias permaneciendo adheridos a un tejido vivo o una superficie inerte. La formación de biofilm se desencadena cuando la bacteria detecta cambios adversos en las condiciones ambientales y tiene lugar en una serie de pasos: unión a la superficie, adherencia con otras bacterias, crecimiento y formación de colonias y producción de una matriz extracelular o exopolisacárido.
Etapas de la formación de un biofilm. Se puede observar los diferentes estadios que van desde las bacterias planctónicas hasta la formación de un biofilm maduro.
En el interior de estos biofilms las bacterias adquieren muchos comportamientos de organismos pluricelulares, alterando la expresión de sus genes y estableciendo mecanismos de comunicación entre ellas. La importancia de los biofilms radica en los problemas sanitarios que pueden llegar a causar ya que pueden favorecer el inicio de un proceso infeccioso; además es importante extremar las precauciones para evitar su formación sobre diferentes materiales de uso clínico y en prótesis. Por añadidura, las biopelículas resultan difíciles de erradicar ya que actúan como un mecanismo de defensa contra la acción de los antibióticos y los componentes de la respuesta inmune del huésped.
Formación de un biofilm sobre lentes de contacto y su estuche en el que se pueden observar las bacterias embebidas en una matriz polisacarídica que las mantiene unidas.
Investigadores del Instituto Universitario Fernández Vega (IUFV) han abordado los mecanismos de formación de biofilms en diferentes situaciones de interés oftalmológico, incluyendo materiales plásticos, lentillas y cultivos de células corneales, para utilizarlos respectivamente como modelos de envases de productos clínicos, prótesis y córneas. Los resultados mostraron que los mecanismos de formación de biofilm difieren en cada caso, estando implicados diferentes genes.
Estudios previos identificaron que ciertos polímeros complejos de superficie corneal (GAGs) son responsables de la adherencia y colonización por bacterias como etapa inicial de las queratitis; los experimentos sobre biofilms han permitido identificar diferentes papeles de estos polímeros sobre la formación de biopelículas dependiente de los factores implicados: patógeno concreto, tipo de superficie en el cual se forma el biofilm y estructura química del GAG utilizado. Se observó que el HS es el que mayor poder de inhibición de la formación del biofilm tiene sobre superficies plásticas; sin embargo, sobre lentes de contacto su papel varía en función de la bacteria implicada. Por otro lado, mediante PCR a tiempo real se pudo ver que en presencia de estos polímeros aumenta la expresión de genes relacionados con los biofilms como son los responsables del quorum sensing y los del inicio de la formación del mismo.
El conjunto de los datos obtenidos abre la posibilidad de emplear GAGs como agentes preventivos de la formación de biofilms, tanto en córnea como, particularmente, en prótesis y otros materiales. Estos estudios también permiten tomar precauciones en la combinación de componentes utilizados industrialmente para la expedición de materiales de uso clínico, como lentillas o colirios, que disminuyan la formación de biopelículas susceptibles de ser fuente de infecciones.