BIOFILMS BACTERIANOS Y ANTIBIOTICOTERAPIA Dra Maria Fabiana Landoni, PhD

BIOFILMS BACTERIANOS Y ANTIBIOTICOTERAPIA Dra Maria Fabiana Landoni, PhD
Investigadora Principal CONICET
Departamento de Ciencias Preclínicas. Facultad de Ciencias Veterinarias. Universidad Nacional de La
Plata. Calle 60 y 118. cc 296 (1900) La Plata. Buenos Aires.
Email: landoni@fcv.unlp.edu.ar

XI CONGRESO NACIONAL DE AVEACA – Congreso Conmemoración 250 años de la Profesión
Bs. As., 3, 4 y 5 de Agosto de 2011 -Asociación de Veterinarios Especializados en Animales de Compañía de Argentina

 

Las poblaciones bacterianas tienen la habilidad de adaptarse rápida y óptimamente a los cambios en los ambientes en los que existen. De esta manera, en ambientes propicios con ausencia o baja incidencia de factores estresantes se las puede encontrar de forma individual, también llamada planctónica. Sin embargo, los cambios bruscos en el ambiente que las rodea, entre ellos, baja presión de oxígeno, o la presencia de antimicrobianos, conduce a un cambio importante en el comportamiento de la bacteria individual, la cual tiende a contactar y “comunicarse” con las bacterias aledañas para conformar una patina bacteriana, llamada biofilm.
Los biofilm son estructuras complejas conformadas por poblaciones bacterianas, las cuales se comportan como organismos multicelulares. Los biofilms no deben considerarse una mera aglomeración de bacterias, por el contrario deben ser contemplados como una población que reacciona y actúa como un organismo único, de ahí la calificación de organismo multicelular. La consideración de los biofilms como organismos multicelulares se basa en su capacidad de crecer, alimentarse, reproducirse, etc. de manera organizada y orquestada a través de sistemas de comunicación célula – célula (Waters & Bassler, 2005). Las bacterias como parte de una comunidad se comunican a través de señales químicas. Estas señales pueden depender de la densidad celular o población o ser producidas en diferentes etapas del ciclo celular (Jayaraman & Wood, 2008; Lee et al., 2007).
La hipótesis de que los biofilms bacterianos son los responsables de las infecciones bacterianas crónicas y/o recidivantes es cada vez más aceptada (Costerton et al., 1999; Darouiche,
2004; Fergie et al., 2004; Monds & O’toole, 2009). En Medicina Veterinaria se ha demostrado que tanto en la mastitis estafilococica bovina (Melchior et al, 2005) como en la otitis por Pseudomonas canina
(Petersen et al., 2002) la causa de la enfermedad es un estado bacteriano de biofilm y no la bacteria en estado planctónico. Esto es de fundamental importancia; una terapéutica antibacteriana dirigida a la
bacteria en estado planctónico conducirá inexorablemente al fracaso terapéutico. Nuevos esquemas terapéuticos dirigidos a los biofilms son imprescindibles si se pretende alcanzar una cura bacteriana de
estos procesos infecciosos.
La característica fundamental de los biofilm bacterianos es su amplia resistencia frente a una variedad de antimicrobianos. Es importante remarcar que el concepto clásico de resistencia antimicrobiana se refiere a la resistencia adquirida de las bacterias en estado planctónico. Estos mecanismos, todos ellos irreversibles, están mediados a través de mutaciones o adquisición de genes por medio de intercambios genéticos e incluyen, inactivación enzimática del antimicrobiano (betalactamasas), modificación de el sitio diana del antimicrobiano en la bacteria (estreptomicina) y expresión de bombas de eflujo (fluoroquinolonas) (Tenover, 2006).
Los mecanismos a través de los cuales los biofilms resisten a los antimicrobianos son diferentes y reflejan las características estructurales y fisiológicas de ese “organismo multicelular bacteriano”. Las hipótesis más aceptadas incluyen, alteración de la penetración de los antimicrobianos a través de la matriz extracelular, interacciones fisicoquímicas de los antimicrobianos en el microambiente del biofilm y aparición dentro del biofilm subpoblaciones con fenotipos alterados.

En la actualidad existen escasos estudios sobre la capacidad de formar biofilms de las bacterias responsables de las infecciones recidivantes en animales domésticos. Asimismo, se continúa aplicando la terapia clásica diseñada para bacterias en estado planctónico, las cuales poseen un perfil patogénico y de resistencia antimicrobiana totalmente diferente a los biofilms.
La formación de biofilms comienza a ser reconocida como un proceso de desarrollo multicelular. Esta es la llave de las nuevas estrategias terapéuticas: el cambio del blanco a tratar, dejar
de pensar en la bacteria para empezar a pensar en ese organismo multicelular conformado por bacterias al que se denomina biofilm. Entre las estrategias terapéuticas reportadas para infecciones por biofilm, se incluyen los compuestos para remoción/desinfección, los esquemas terapéuticos combinados, enzimas de dispersión (ADNsa) e inhibidores del quórum sensing. A la fecha, los observado con la aplicación de compuestos removedores del biofilm (urea, hipoclorito de sodio, EDTA) solos o combinados con moléculas con actividad antibacteriana.

Referencias

Costerton, J.; Stewart, P. ;Greenberg, E. (1999). Science 284:1318–1322.
Darouiche, R. (2004). N. Engl. J. Med. 350:1422–1429.
Fergie, N.; Bayston, R.; Pearson,J.; Birchall, J. (2004). Clin. Otolaryngol. Allied Sci. 29:38–46.
Grenier D.; Grignon, L.; Gottschalk. M. (2009). Vet. J. 179. 292-295.
Jayaraman A. ; Word, T. (2008). Annual Rev. Biomed. Engineering 10:145-167.
Lee J.; Jayaraman A.; Wood T. (2007). BMC Microbiol. 7:42.
Melchior
Monds, R.; O’toole, G (2009) Trends in Microbiol. 17: 73-87.
Petersen A; Walker R.; Bowman M.; Schott H.; Rosser E. (2002). J.Am.Anim.Hosp.Assoc.38: 407–413.
Tenover, F. (2006) Am. J. Infect. Control. 34:3-10
Waters C.; Bassler B. (2005). Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 21:319–346

 

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