Biofilms. El papel de los microorganismos en nuestra vida cotidiana

Me gustaría comenzar este artículo mencionando una conversación que he tenido recientemente con un cliente sobre la presencia de microorganismos y su detección.

Existe una idea, que en mi opinión es errónea, de que cuando en un informe de ensayo de análisis microbiológico no aparece una cantidad concreta de microorganismos, no están, se da por hecho que es negativo. En cierto modo podría ser, pero para ser más precisos en esta interpretación habría que indicar que no se han detectado, es decir, que no hemos visto a dichos microorganismos pero que sí pueden estar.

De ahí el gran dilema, a pesar de las nuevas tecnológicas y todos los avances científicos, hay veces que los microorganismos están, pero no los podemos ver ya que recurren a mecanismos de la naturaleza que les hace enmascararse y que no puedan ser detectados. Este es el caso de los biofilms. Pero vamos a entrar en materia…

En la naturaleza los microorganismos pueden encontrarse solitarios, lo que llamamos estado planctónico, o en agrupaciones que es lo que llamamos biofilms o biopelículas. Se dice que al menos el 80% de los microorganismos se encuentran precisamente de esta manera, formando biofilms.

¿QUÉ SON LOS BIOFILMS?

Se trata de estructuras de microorganismos que se adhieren a una superficie viva o inerte, adquiriendo características funcionales y estructuras complejas.  

En el caso de los biofilms se adquieren funciones relacionadas con su supervivencia. Hay microorganismos que excretan unas sustancias químicas que hacen de señal química, lo que hace un efecto inductor que el resto de los microrganismos entienden y comienzan a realizar tareas conjuntas como puede ser el refuerzo de la estructura que les protege. Para entendernos, si nos trasladamos al mundo de los superhéroes y villanos, sería ese escudo que protege siempre al bueno de los ataques del malo.

La creación de un biofilms tiene varias etapas, en un primer momento, se depositan sobre  una superficie algunos microorganismos que comienzan a adherirse y colonizar dicha superficie, y sobre ellos comienza el crecimiento y maduración del biofilms, para dar paso a la etapa de dispersión donde una vez se encuentran con las condiciones ambientales a favor, comienzan a desprenderse algunas células con diferentes finalidades, la más importante es la búsqueda de nuevos nutrientes, aunque hay otras como puede ser el hecho de colonizar nuevas superficies.

Por todo ello las superficies son un lugar apetecible para que se puedan crear estas agrupaciones microbianas, siendo ésta la causa de que los microorganismos puedan crecer prácticamente en cualquier sitio ya sea en tejido vivo, como son prótesis, catéteres… como en superficies inertes como el interior de la tubería, el desagüe de nuestra cocina… ¿Alguna vez te ha olido mal el lavavajillas? Pues ahí está la respuesta. Las zonas donde hay aguas, restos de comida, que se traduce en ricos nutrientes, se convierten en nichos para el crecimiento y asentamiento de los biofilms. 

Además, los biofilms van más allá… para ello, permitidme volver a la temática de superhéroes  y supervillanos, los microorganismos consiguen superpoderes, el comportamiento grupal es diferente al comportamiento de cada individuo por separado, por esta razón muchas enfermedades a día de hoy siguen con nosotros como son el caso de las infecciones, puesto que se tiene un gran conocimiento del comportamiento de diferentes bacterias frente a diferentes tratamientos, como puede ser el uso de  antibióticos, pero cuando estamos hablando de tejido vivos colonizados por biofilms la cosa cambia.

Recientemente se ha publicado una noticia sobre unos investigadores españoles que habían desarrollado un biofilmChip para ayudar a combatir la presencia de los biofilms en el pulmón y con ello mejorar el conocimiento sobre enfermedades como la fibrosis quística. El invento en sí, consiste en reproducir biofilms a partir de muestras reales en pacientes y estudiar el comportamiento de los mismos frente a los diferentes tratamientos pero con la salvedad de hacer el estudio con agrupación de individuos, que es dónde está el gran avance con respecto a las técnicas actuales.

Otro caso relacionado con el crecimiento de biofilms en superficies inertes esta relacionado con la presencia de Listeria monocytogenes en la industria agroalimentaria. En casi todos los brotes de Listeria en alimentos, suele aparecer un componente común: la colonización de biofilms en algún conducto, superficie, envasadora, dosificadora…

Las empresas deben llevar unos sistemas muy rigurosos de control higiénico de las superficies y ambientes para evitar la creación de biofilms y, en consecuencia, un potencial problema de salud pública.

Existen varias técnicas para la detección de biofilms, suelen ser técnicas ópticas como la microscopia electrónica siendo la más utilizada para su estudio de estas estructuras en profundidad. En el día a día lo que buscamos son marcadores o indicadores del estado higiénico de las superficies. Otra alternativa, es hacer muestreos con hisopos y enviarlos al laboratorio para su estudio e identificación mediante el crecimiento de los microrganismos en medios de cultivo.

¿Y CÓMO EVITAMOS LOS BIOFILMS EN LAS SUPERFICIES?

La respuesta es sencilla, depende de en qué superficies estemos hablando, en el caso de si es tejido vivo, mediante el uso de antibióticos y medicamentos apropiados para el tratamiento de la enfermedad. En nuestra vida diaria también lo hacemos, en hábitos de rutina de higiene corporal diaria, como puede ser el cepillado de dientes, en este acto eliminamos la placa dental, que son los biofilms que se forman en nuestra boca, mediante el uso de pasta dentífrica que contiene biocidas en sus formulaciones.

En el caso de superficies inertes, mediante el uso de productos de limpieza, con diferentes compuestos químicos, que utilizamos en industrias, hospitales con planes de limpieza y desinfección donde se hace un seguimiento de la eficacia de estos.

En estos tiempos de pandemia, si algo se ha reforzado ha sido precisamente esta higiene, siendo cada vez más necesario llevar a cabo limpiezas y desinfecciones de lugares transitados con frecuencia, como pueden ser pomos de las puertas, interiores de transporte público, pasamanos de las escaleras… todo ello consigue que vivamos en un entorno cada vez más seguro frente a la continua amenaza de los biofilms.

MªAngeles Hernansanz Ruiz-Galvez
Laboratorio de Medio Ambiente
Director Laboratorio MAPA