biofilms


Biopelículas Microbianas


Cristina Fuentes Toribio, Rebeca Fernández López, Claudia García Sacristán.
20/02/2014




QUÉ ES UNA BIOPELÍCULA.

Definición. Microambientes.

Organizaciones microbianas que forman comunidades sésiles compuestas por microorganismos que se adhieren irreversiblemente a las superficies inertes o a tejidos vivos gracias a la secreción de un exopolímeroautoproducido. Constituyen la forma más exitosa de colonización, son ubicuas en la naturaleza y responsables de muchas enfermedades. Presentan características como heterogeneidad, diversidad de microambientes, resistencia a antimicrobianos y capacidad de comunicación intercelular lo cual las hace difíciles de erradicar en los ambientes donde se establecen.

Microambiente: Es la localización físicaespecífica de un microorganismo y depende del flujo de oxidantes, reductores y nutrientes que sus componentes requieran.
También influyen los productos de desecho de los propios microorganismos.
Todo el conjunto (microorganismos, hábitat, fuentes de nutrientes, flujos y gradientes) forma un nicho ecológico. Estos nichos son conseguidos en numerosas ocasiones por la formación de biopelículas.Historia: primeros descubrimientos.

El primer científico en descubrir estas organizaciones microbianas fue el holandés A. van Leeuwenhoek a finales del siglo XVII. Haciendo uso del microscopio óptico investigó acerca de la placa dental e intentó matar las bacterias que la formaban con ácido acético; sin embargo solo resultaban afectadas bacterias que flotaban libremente, el tapiz bacterianoseguía intacto.

A pesar de parecer un avance importante dentro de la microbiología, no se le prestó mucha importancia y fue en la década de los 70 cuando resurgió el interés por las películas microbianas de la mano de W.G. Characklis, el cual estudió légamos microbianos en sistemas de aguas industriales logrando así demostrar su tenacidad y resistencia a diferentes desinfectantes, entre ellos,el cloro.
J.W. Costerton descubrió la presencia de comunidades bacterianas embebidas en una matriz glucoproteica que estaban fuertemente unidas a superficies en contacto con el agua, lo cual dio pie a una explicación de por qué muchos gérmenes de adhieren a superficies vivientes e inertes.

Sin embargo, no fue hasta la llegada del microscopio electrónico cuando se logró realizar un examendetallado de estos llamados “biofilms”. Este nuevo invento permitió la fotomicroscopía de alta resolución a aumentos mucho mayores respecto al microscopio óptico, lo que otorgó información acerca de su heterogeneidad y estructura.
Además gracias al uso de tinciones se pudo demostrar que el material de la matriz que englobaba a las bacterias se trataba de un polisacárido.
Más recientemente, técnicascomo la utilización del microscopio láser de barrido confocal (que permitió obtener imágenes bi o tridimensionales) y la investigación de los genes involucrados en la adhesión celular y la formación del biofilm, han proporcionado información muy valiosa y decisiva para aclarar este tipo de organización tan peculiar.

Entre todos estos descubrimientos, la Geología también aporta numerosasevidencias de que la formación de biopelículas microbianas se remonta hasta hace más de 3500 millones de años. Existen amplios registros fósiles, llamados estromatolitos, que corroboran esta información. Los estromatolitos son estructuras organosedimentarias litificadas laminadas formadas por la actividad de microorganismos que atrapan y fijan el sedimento o producen la precipitación de minerales. Suformación responde a un proceso de litificación y acreción repetida de biofilms, que pueden estar formados por Cianobacterias, bacterias Chloroflexus (bacterias fotosintéticas), Archaea y algas eucarióticas como diatomeas o algas verdes





ESTRUCTURA, COMPOSICIÓN Y PROCESOS.

Estructura:
Las biopelículas son colecciones de microorganismos sésiles rodeados de una matriz extracelular que...