Biofilms Bacterianos

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Biofilms Bacterianos

• Relación con patologías Otorrinolaringológicas.
• Recopilación y Actualización
• Dra. Glenda S. M. Carchiolo

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• Las bacterias existen en la naturaleza bajo
• dos formas o estados.
• Bacterias Planctónicas.
• Bacterias Biofilms.
• Se postula que el 99 de todas las células
• bacterianas existen en calidad de biofilms y
• tan solo 1 en estado planctónico( de libre
• flotación).Sin embargo la mayoría de las
• infecciones humanas continúa basada en el
• estudio de las minoritarias bacterias
• planctónicas.

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• Las bacterias han crecido en biofilms
• durante millones de años, como parte de
• una estrategia exitosa para colonizar el
• planeta y la mayoría de los seres vivos.
• Nosotros sólo hemos reconocido esta forma
• de vida de las bacterias en las últimas dos
• décadas.

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• No se restringe a un microorganismo
• específico.
• Depende de las condiciones ambientales adecuadas
  una misma bacteria puede crecer como biofilm o
  en forma planctónica.
• biofilms en cualquier ambiente
• liquido.(entorno ideal para fijación en
• superficie y crecimiento)
• La adhesión a una superficie húmeda sea inerte o
  viviente es de carácter irreversible.

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Definición de Biofilms.

• Es una comunidad microbiana sésil,
• caracterizada por células que están
• adheridas irreversiblemente a un
• substrato o interfase unas con otras
• encerradas en una matriz de sustancias
• poliméricas extracelulares que ellas
• han producido.

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Composición

• Agua 97.
• Células bacterianas 15 a 20.
• Exopolisacáridos (EPS) componente fundamental
  producido por las propias bacterias.
• Elementos de lisis bacteriana.
• En menos cantidad Sustancias polimétricas
  extracelulares (SPE) compuestas por proteínas
  ácidos nucleicos y polisacáridos.
• Material no bacteriano cristales de sales
  minerales partículas de corrosión y/o sedimento o
  componentes sanguíneos según el medio donde se
  desarrolla el biofilms.
• Los EPS pueden tener carga neutra o carga poli
  aniónica según el exopolisacárido ,que le permite
  interactuar con diferentes antimicrobianos ,sin
  capacidad de actuar sobre las bacterias.

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Arquitectura del biofilms

• No es sólida.
• Las bacterias biofilms viven en torreones
  celulares en forma tridimensional.
• Torreones compuestos por micro colonias de
  diferentes células bacterianas aeróbicas y
  anaeróbicas.
• Envueltos por exopolisacáridos.
• Separadas unas de otras por espacios
  intersticiales huecos (canales de agua), que
  permiten el flujo de líquido, nutrientes y
  oxígeno y remoción de desechos.
• La formación y estructura del biofilms depende
  del sustrato al que se unen.

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Estructura del biofilm bacteriano Microscopía
electrónica
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• Etapas de formación del biofilms bacteriano
• Se divide en 3 etapas
• ADHESIÓN.
• FORMACIÓN O CRECIMIENTO.
• SEPARACIÓN O DESPRENDIMIENTO

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• ADHESIÓN

ABUNDANTE SUMINISTRO DE NUTRIENTES
ABSORCIÓN REVERSIBLE
SUPERFICIES ÁSPERAS
FILMS CONDICIONANATES
ADHESIÓN IRREVERSIBLE
PRPIEDAD FCO QCA DE SUPERFICIE
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• FORMACIÓN O CRECIMIENTO

DIVISIÓN DE CÉLULAS HIJAS
FORMACIÓN DE MICROCOLONIAS
MATRÍZ DEL FILM BACTERIANO
ELAVORACIÓN DE EXOPOLISACÁRIDOS
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• SEPARACIÓN O DESPRENDIMIENTO

EROSIÓN O DESLIZAMIENTO
LIBERACIÓN AISLADA O CONGLOMERADO DE BACTERIAS
SEPARACIÓN
ABRASIÓN
COLONIZACIÓN DE NUEVAS SUPERFICIES
CERRANDO EL PROCESO DE FORMACIÓN Y DESARROLLO
DEL BIOFILMS.
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Etapas de formación de un biofilms
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(No Transcript)
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QUORUM SENSINGAuto Inducción

• La unión de microorganismos a una
• superficie y ulterior formación de un biofilms,
• las bacterias necesitan asegurarse de
• que están en contacto y lo realizan por
• medio de señales químicas, pequeñas
• moléculas mensajeras que le permiten
• comunicarse unas con otras denominado
• quorum sensing.

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SENTIR LA PRESENCIA DE MICROORGANISMOS VECINOS
DETERMINAR LA DENSIDAD DE LA POBLACIÓN EXISTENTE
RESPONDER A EVENTUALES CONDICIONES CAMBIANTES
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• LOS GERMENES QUE UTILIZAN QUORUM SENSING ELAVORAN
  Y SECRETAN MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS ,LLAMADOS
  AUTO INDUCTORES .
• LAS PRINCIPALES MOLÉCULAS UTILIZADAS SON
• BACTERIAS GRAM - ACIL HOMOSERINA - LACTONAS.
• BACTERIAS GRAM OLIGOPEPTIDOS MODIFICADOS.

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• Biofilms e Infecciones Humanas.
• Las infecciones durante el siglo pasado eran
• causadas por bacterias dotadas de
• mecanismos patogénicos específicos difteria,
• TBC, cólera etc.
• En la actualidad han sido desplazadas del
• primer plano por microorganismos ubicuos,
• capaces de producir infecciones crónicas,
• que responde pobremente a los antibióticos,
• y no pueden prevenirse por la inmunización.

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• Biofilms Bacterianos

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• Gradualmente se está evidenciando que los
• biofilms poseerían un papel importante en
• patologías otorrinolaringológicas, tales
• como
• Otitis Media Crónica.
• Amigdalitis crónica.
• Rinosinusitis crónica.
• Colesteatoma.
• Infecciones asociadas a dispositivos.

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• Otitis media crónica.
• Comportamiento de patógenos no claro.
• Los cultivo a menudo no muestran
• Desarrollo.
• Terapia ATB con escaso o nulo efecto en
• Resolución.
• Duración de la patología con frecuencia es
• prolongado

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• Hall Stodley y col Detectaron presencia
• de biofilms en 92 de muestras de MOM
• examinadas con microsc. Electrónica. De
• 26 niños con OME Y OMR.
• Chole y col Encontraron biofilms en el
• interior de criptas en 11 de 15 amígdalas
• Infectadas.
• Cryer y col Fueron los primeros en informar
• presencia de biofilms en pacientes
• intervenidos quirúrgicamente en las RSC y
• que continuaban presentando síntomas.
• Ramadan Mediante estudio de 30 pacientes
• con RSC detectó que 24 (80) de los 30 pacientes
• presentaban evidencias de biofilms.

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• RESISTENCIA BACTERIANA
• Resistentes a los mecanismos de
• defensa por el huésped por su
• complejidad y tamaño.
• Resistencia a los ATB, siendo capaces
• de sobrevivir a concentraciones miles de
• veces mayor respecto a B. Planctónicas.

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• Hipótesis de resistencia ATB en bacterias
• Biofilms.
• Pentración lenta o incompleta del ATB
  al
• biofilms.
• Causas metabolicas.
• Cambios genéticos.
• Formación de esporas.

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• Estrategias terapéuticas futuras.
• El reconocimiento de que el biofilms es
• responsable de un grupo significativo de
• enfermedades crónicas posibilita la
• búsqueda de enfoques novedosos para el
• tratamiento y la prevención de las mismas.

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• Inhibición de adhesión mediante alteración
• de superficie.
• Agentes quelantes
• Xilitol.( Alcohol natural de azúcar).
• Terapias que rompan la estructura del
• biofilms.
• Ez. Que disuelvan los polímeros de la matriz.
• Reacciones Qcas. Que bloqueen la síntesis de la
  matriz.
• Análogos de proteínas y péptidos que interfieran
  en Quorum sensing.(deriv. De la furanona)

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• A pesar de lo mucho que hemos aprendido
• sobre los biofilms bactrianos en los últimos
• años ,todavía es necesario definir con
• precisión su rol en las patologías crónicas.
• Solo en ese momento se podrá determinar
• cuales son los requerimientos genéticos y
• los mecanismos de regulación de dicho
• proceso.

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• FÍN.