Biofilms

Las bacterias existen en la Naturaleza bajo dos formas o estados: bacterias de libre flotación (planctónicas) y bacterias que forman Biofilm, que son aquellas que cuando se aproximan a una superficie, se adhieren a ella y una vez adheridas son capaces de trasmitir señales químicas y construir enlaces para la coordinación de la comunidad recién instalada cual trabajo de ingeniería.
Es, valga la comparación un microscópico ejemplo de formación de una comunidad organizada y llega a tal punto la especialización de esta comunidad que inclusive pueden establecerse enlaces entre diferentes tipos de bacterias, no necesariamente son de la misma especie o familia. Estos enlaces también lo hacen con la superficie (sustrato) favoreciendo la adherencia de las mismas.

Comunidad Organizada

Quizá uno se pregunte el motivo de la formación de estos Biofilms, y uno se imagine como tales a un montón de bacterias, una encima de otra sin solución de continuidad, esto es una verdad a medias ya que el comportamiento de las bacterias como comunidad, difiere de su comportamiento en su estado libre.
En realidad las bacterias fabrican elementos para establecer su “convivencia” dentro del Biofilm.
Es una Comunidad Organizada por el mero hecho que de ese modo obtienen de la naturaleza mayores ventajas que si estuvieran separadas, por eso uno de los motivos del Biofilm es la auto perpetuidad de la especie, coadyuvándose con otras especies para el mismo fin, con el menor gasto energético posible.
Siendo una Comunidad Organizada la probabilidad de supervivencia aumenta y por ende su perpetuidad.
No es temerario comparar el comportamiento de las bacterias y su interacción con el Biofilm, a un grupo de personas que se establecen, se instalan en un paraje y a partir de ahí fundan una población organizada y con el devenir de las generaciones esa comunidad de pueblo va prosperando hasta contar con todo lo necesario para el desarrollo social.

Descubrimiento del Biofilm

Este descubrimiento data del siglo XVII, y se descubrió sobre las piezas dentales la presencia de microorganismos, se lo atribuye al holandés Anton Van Leeuwenhoek.
Construía artesanalmente pequeñas lentes y que se aproximaban al ojo para ver y logro aumentar los objetos entre 70 y 250 veces.
Observo agua de lluvia, saliva humana, superficies húmedas y descubrió algo que llamo animálculos que en realidad son los protozoos y bacterias. Llegando a describir tres tipos de bacterias (bacilos, cocos, espirilos).
Mantuvo en secreto el arte de construir lentes por lo que no se realizaron nuevas observaciones hasta que se desarrolló el microscopio compuesto, dos siglos más tarde.
Posteriormente distintos investigadores se abocaron específicamente al estudio del Biofilm como tal.

De que está compuesto el Biofilm

Se demostró que es un sistema estructurado, una matriz formando un ecosistema vivo que está compuesta como un gran polímero o glicocalix, este polímero es elaborado por las mismas bacterias.
El mayor porcentaje de composición de este glicocalix es agua, seguido por macromoléculas diversas y restos de celulares.
Una duda que surgió es como se nutrían las bacterias más profundas del Biofilm, esto se dilucido al descubrirse que dentro de la matriz existían estructuras en forma de canales para permitir el paso de oxígeno y nutrientes, como calles y avenidas dentro del Consorcio Organizado, esto permitió a su vez establecer que dentro de la matriz del biofilm existían diversos microclimas adaptados a la necesidad de las bacterias de ese sector en especial.
Esto permite a su vez decir que el Biofilm es una entidad que tiene características propias y va adaptándose en su conjunto a la necesidad poblacional de todas las bacterias, tiene que tener la capacidad también de incorporar nuevas bacterias a su matriz y proveerlas de todo lo necesario, es el claro ejemplo de como una tasa de éxito de una población depende en su mayor parte del comportamiento de los que participan.

Ciclo del Biofilm

Toda esta matriz tiene un ciclo vital bien definido ya que como última etapa ocurre un colapso de la matriz en un sector determinado provocando la migración de bacterias para la formación futura de un nuevo Biofilm.
Infecciones, Biofilm es partícipe necesario dentro del ámbito de medicina veterinaria.
Los Biofilms están presentes en todas las superficies biológicas, máxime si se trata de lugares con hábitat adecuado para su desarrollo como puede ser las heridas, superficies biológicas húmedas como epitelio respiratorio o tejidos en etapa de cicatrización. Bacterias que forman biofilms Staphylococcus aureus, S. epidermidis o S. hyicus, Streptococcus suis y S. agalactiae, Pasteurella multocida, P. haemolytica, Actinobacillus pleuropneumoniae, Mycoplasma spp. o Haemophilus parasuis, En la industria alimentaria por ejemplo es muy común la presencia de biofilms en conducciones, equipos y materiales ya que pueden formarse en cualquier tipo de superficie, incluyendo plástico, cristal, madera, metal y sobre los alimentos.
Puesto que estas formaciones pueden contener microorganismos patógenos y presentan una mayor resistencia a la desinfección, se incrementan las probabilidades de contaminación del producto y de provocar infecciones alimentarias, razón por la que se considera que la presencia de biofilms en las superficies de contacto de la industria alimentaria constituye un evidente riesgo para la salud.
Uno de los principales problemas en la industria alimentaria está representado por la supervivencia de microorganismos patógenos o alterantes debido a una desinfección insuficiente de las superficies o de los instrumentos en contacto con los alimentos.
La presencia de biofilms en estas superficies es la causa principal de contaminación del producto final. Las consecuencias de esta contaminación pueden conducir a pérdidas económicas debidas tanto al necesario rechazo del producto como, incluso, al desarrollo de enfermedades, si intervienen microorganismos patógenos.


Autor: Jorge Varani
Ingeniería Nieser Argentina