Biofi lm actual
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BIOFILM BIOFILM Andrea Medina Valencia Catalina Rendón Rendón
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biología y microbio logia
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BIOFILMBIOFILM
Andrea Medina ValenciaCatalina Rendón Rendón
¿Qué es un Biofilm?¿Qué es un Biofilm?Es una comunidad de microorganismos que crecen dentro de una Es una comunidad de microorganismos que crecen dentro de una
matriz de exopolisac ridos y adheridos a una superficie inerte o ámatriz de exopolisac ridos y adheridos a una superficie inerte o áun tejido vivoun tejido vivo
¿Qué es un Biofilm?¿Qué es un Biofilm?
Las excreciones de los biofilm permiten que los microorganismos se Las excreciones de los biofilm permiten que los microorganismos se
agrupen en zonas muy limitadas y seguras, uni ndose con fuerza éagrupen en zonas muy limitadas y seguras, uni ndose con fuerza éaun soporte s lido que les va a proporcionar:óaun soporte s lido que les va a proporcionar:ó
- EstabilidadEstabilidad
- NutrientesNutrientes
- EspacioEspacio
¿Dónde pueden exis tir ¿Dónde pueden exis tir biofilms?biofilms?
- UbicuosUbicuos
- Zonas Bi ticas o Abi ticasó óZonas Bi ticas o Abi ticasó ó- Ambientes habitados por formas de vida superioresAmbientes habitados por formas de vida superiores
- Ambientes inh spitos óAmbientes inh spitos ó
Ejemplos:Ejemplos:
¿Dónde pueden exis tir ¿Dónde pueden exis tir biofilms?biofilms?
Ejemplos:Ejemplos:
- Superficie interna de los florerosSuperficie interna de los floreros
- Interior de las tuberasíInterior de las tuberasí- Superficie de las Superficie de las
piedras de riospiedras de rios
- Placa dentalPlaca dental
- CattereséCatteresé-
Quienes conforman los Biofilm?¿Quienes conforman los Biofilm?¿ La capacidad de formar un biofilm no est restringida a ning n á úLa capacidad de formar un biofilm no est restringida a ning n á ú
grupo especfico de microorganismos y se considera que bajo ígrupo especfico de microorganismos y se considera que bajo ícondiciones ambientales condiciones ambientales
adecuadas todos los adecuadas todos los
microorganismos son capaces microorganismos son capaces
de formar un biofilm de formar un biofilm
De qu est compuesto un biofilm?¿ é áDe qu est compuesto un biofilm?¿ é á- Masa de c lulas: una o m ltiples especiesé úMasa de c lulas: una o m ltiples especiesé ú- Agua: 97%Agua: 97%
- Matriz: que lo rodea, compuesta por:Matriz: que lo rodea, compuesta por:
ExopolisacaridosExopolisacaridos
ProtenasíProtenasí Ac. NucleicosAc. Nucleicos
Productos de la Productos de la
lisis de bacterias lisis de bacterias
¿De qué es tá compues to un ¿De qué es tá compues to un biofilm?biofilm?
La estructura de la matriz del biofilm no es s lida y presenta canales óLa estructura de la matriz del biofilm no es s lida y presenta canales óque permiten el flujo de:que permiten el flujo de:
- Agua- Agua
- Nutrientes- Nutrientes
- Oxigeno- Oxigeno
Hasta las zonas mas profundas del biofilm...Hasta las zonas mas profundas del biofilm...
¿De qué es tá compues to un ¿De qué es tá compues to un biofilm?biofilm?
... ... Sin embargo esto no evita que se puedan encontrar diferentes Sin embargo esto no evita que se puedan encontrar diferentes
ambientes dentro de un biofilm...ambientes dentro de un biofilm...
Depende de : Depende de :
- Concentraci n de nutrientesó- Concentraci n de nutrientesó - pH- pH
- Oxigeno- Oxigeno
¿Qué Formas puede tener?¿Qué Formas puede tener?
Un Biofilm puede tener diferentes formas dependiendo de las Un Biofilm puede tener diferentes formas dependiendo de las
condiciones ambientales donde fue formado:condiciones ambientales donde fue formado:
- Propiedades superficialesPropiedades superficiales
- Propiedades internasPropiedades internas
- Nutrientes disponiblesNutrientes disponibles
- Tipo de bacterias que los conformanTipo de bacterias que los conforman
- Hidrodin mica áHidrodin mica á
¿¿Qué formas puede tener?Qué formas puede tener?
... ... Por ejemplo.Por ejemplo.
“ “La disponibilidad de nutrientes es directamente proporcional a la localizaci n del óLa disponibilidad de nutrientes es directamente proporcional a la localizaci n del ómicroorganismo”microorganismo”
- Cerca de la microcolonia: Mejor manejo de [O2]Cerca de la microcolonia: Mejor manejo de [O2]
- Multiples especies: asociacion, metabolicamente cooperativos Multiples especies: asociacion, metabolicamente cooperativos
- Cercana entre celulas: facilita la transferencia de genes, pl smidos o fagos: í áCercana entre celulas: facilita la transferencia de genes, pl smidos o fagos: í ádiversidad gen ticaédiversidad gen ticaé
Formación del BiofilmFormación del Biofilm1.1. Adherencia: Adherencia:
- Gram. negativas:Gram. negativas:
Pseudomona aeruginosaPseudomona aeruginosa V ibrio choleraeVibrio cholerae Escherichia coliEscherichia coli Salmonella enteritid isSalmonella enteritid is
Flagelos y fimbrias, la motilidad ayuda a la bacteria a alcanzar la Flagelos y fimbrias, la motilidad ayuda a la bacteria a alcanzar la
superficie.superficie.
Formación del BiofilmFormación del Biofilm
1.1. Adherencia:Adherencia:
- Gram. positivas: Gram. positivas:
EstafilococosEstafilococos Estreptococos Estreptococos MicobacteriasMicobacterias
Inmoviles, proteinas de superficie Inmoviles, proteinas de superficie
(AtlE, Bap, Esp)(AtlE, Bap, Esp)
Formación del BiofilmFormación del Biofilm
22. Divisi n de los microorganismosó. Divisi n de los microorganismosó
La bacteria comienza a dividirse y las c lulas hijas se extienden éLa bacteria comienza a dividirse y las c lulas hijas se extienden éalrededor del sitio de uni n formando microcoloniasóalrededor del sitio de uni n formando microcoloniasó
Formación del BiofilmFormación del Biofilm
33. Formaci n de la matriz:ó. Formaci n de la matriz:ó Las bacterias empiezan a secretar un Las bacterias empiezan a secretar un exopolisacaridoexopolisacarido que que
constituye la matriz del biofilm y forma canalesconstituye la matriz del biofilm y forma canales
Formación del BiofilmFormación del Biofilm
44. Liberaci nó. Liberaci nó - Finalmente, algunas bacterias de la matriz del Biofilm se liberan para - Finalmente, algunas bacterias de la matriz del Biofilm se liberan para
poder colonizar nuevas superficies, cerrando el proceso de formaci n del ópoder colonizar nuevas superficies, cerrando el proceso de formaci n del óbiofilmbiofilm
- Por medio de la producci n ó- Por medio de la producci n óde enzimas que degradan de enzimas que degradan
de forma especfica el íde forma especfica el íexopolisacarido exopolisacarido
Regulación del BiofilmRegulación del Biofilm
Regulado por una compleja cascada, entre este proceso se encuentra el de Regulado por una compleja cascada, entre este proceso se encuentra el de
autoinduccion.autoinduccion.
Es un mecanismo dependiente de la acumulaci n en el medio ambiente de una óEs un mecanismo dependiente de la acumulaci n en el medio ambiente de una ómolcula se al, que permite a la bacteria sentir la densidad de la poblaci n é ñ ómolcula se al, que permite a la bacteria sentir la densidad de la poblaci n é ñ óexistente existente
Cuando se acumula en el medio la suficiente cantidad se activa un receptor Cuando se acumula en el medio la suficiente cantidad se activa un receptor
especfico que altera la expresi n de genes afectando a distintos fenotipos. í óespecfico que altera la expresi n de genes afectando a distintos fenotipos. í ó
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
- Papel en la produccion y degradacion de materia org nicaáPapel en la produccion y degradacion de materia org nicaá- Degradacion de contaminantes ambientales Degradacion de contaminantes ambientales
- En la Salud: Infecciones crnicas y Resistencia a antimicrobianosóEn la Salud: Infecciones crnicas y Resistencia a antimicrobianosó- IndustriaIndustria
- AguasAguas
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En la Salud..En la Salud..
- Mas del 60% de todas las infecciones microbianas son causadas Mas del 60% de todas las infecciones microbianas son causadas
por biofilms. por biofilms.
- Responsables del 60% de infecciones nosocomiales: costos y Responsables del 60% de infecciones nosocomiales: costos y
mortalidadmortalidad
- Responsables de infecciones de tipo crnico óResponsables de infecciones de tipo crnico ó - Ejemplos –- Ejemplos –
Importancia del BiofilmImportancia del Biofilm......
En la Salud..En la Salud.. El an lisis directo de los implantes y tejidos de estas infecciones, áEl an lisis directo de los implantes y tejidos de estas infecciones, á
muestra claramente que la bacteria causante de la infecci n crece ómuestra claramente que la bacteria causante de la infecci n crece óadherida sobre el tejido o implante produciendo biofilmsadherida sobre el tejido o implante produciendo biofilms
Dentro del biofilm, las bacterias estn protegidas de la acci n de á óDentro del biofilm, las bacterias estn protegidas de la acci n de á ólos Ac, c lulas y antimicrobianos. (Resistencia) élos Ac, c lulas y antimicrobianos. (Resistencia) é
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En Salud...En Salud...
Resistencia:Resistencia:
Las bacterias del biofilm pueden ser hasta 1000 veces ,as Las bacterias del biofilm pueden ser hasta 1000 veces ,as
resistentes a los antibi ticos que esas mismas bacterias crecidas óresistentes a los antibi ticos que esas mismas bacterias crecidas óen un medio liquido. en un medio liquido.
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En Salud...En Salud...
Mecanismos de Resistencia:Mecanismos de Resistencia:
- La barrera de difusi n fsica qumica a la penetraci n de ó í í óLa barrera de difusi n fsica qumica a la penetraci n de ó í í óantimicrobianos que constituye la matriz de exopolisacaridosantimicrobianos que constituye la matriz de exopolisacaridos
- El crecimiento lento de las bacterias debido a la limitaci n de óEl crecimiento lento de las bacterias debido a la limitaci n de ónutrientes.nutrientes.
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En Salud...En Salud...
Mecanismos de Resistencia:Mecanismos de Resistencia:
- La existencia de microambientes que antagonicen la acci n del antibi tico.ó óLa existencia de microambientes que antagonicen la acci n del antibi tico.ó ó- Activaci n de respuestas de estrs que provocan cambios en la fisiologa ó é íActivaci n de respuestas de estrs que provocan cambios en la fisiologa ó é í
de la bacteria de la bacteria
- Los antibiogramas: la bacteria que crece sola.Los antibiogramas: la bacteria que crece sola.
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En Aguas...En Aguas...
La calidad del agua potable puede verse amenazada por los biofilms La calidad del agua potable puede verse amenazada por los biofilms
que se forman en los conductos de distribuci n, la mayora de estas ó íque se forman en los conductos de distribuci n, la mayora de estas ó íbacterias son inocuas, pero si algunos patgenos consiguieran óbacterias son inocuas, pero si algunos patgenos consiguieran óColonizar el biofilm los m todos estndar podran ser insuficientes é á íColonizar el biofilm los m todos estndar podran ser insuficientes é á ípara matarlospara matarlos
Importancia del Biofilm...Importancia del Biofilm...
En Industria... En Industria...
Los biofilms pueden reducir el flujo de agua, aceite o cualquier Los biofilms pueden reducir el flujo de agua, aceite o cualquier
liquido que circule a travs de tuberas y acelerar la corrosi n de é í óliquido que circule a travs de tuberas y acelerar la corrosi n de é í ólos propios tuboslos propios tubos
Degradan objetos sumergidos como barcos e instalaciones Degradan objetos sumergidos como barcos e instalaciones
costeras. costeras.
Infecciones Asociadas a Infecciones Asociadas a BiofilmBiofilm
Caries dentalCaries dental
PeriodonditisPeriodonditis
Otitis MediaOtitis Media
OsteomielitisOsteomielitis
Lentes de contactoLentes de contacto
Cistitis por catteres urinarioséCistitis por catteres urinarioséDIUDIU
Vlvulas mec nicas del coraz ná á óVlvulas mec nicas del coraz ná á óInjertos vascularesInjertos vasculares
Dispositivos ortop dicoséDispositivos ortop dicosé
BIOFILMBIOFILMEXOPOLIS ACARIDOEXOPOLIS ACARIDO
La composici n del exopolisacarido es diferente en cada bacteria:óLa composici n del exopolisacarido es diferente en cada bacteria:ó- P. AeruginosaP. Aeruginosa: Aglinato: Aglinato
- S. Thyphim iriumS. Thyphim irium : Celulosa: Celulosa
- V. CholeraeV . Cholerae : Rico en glucosa y lactosa: Rico en glucosa y lactosa
- S. AureusS. Aureus: N-acetilglucosamina: N-acetilglucosamina
Algunas bacterias dependiendo de las condiciones ambientales Algunas bacterias dependiendo de las condiciones ambientales
puede producir distintos tipos de polisac ridosápuede producir distintos tipos de polisac ridosá
A futuro...A futuro...
- Se considera importante definir con precisi n cual es el fenotipo “biofilm”óSe considera importante definir con precisi n cual es el fenotipo “biofilm”ó- Para determinar cu les son los cambios fisiolgicosá óPara determinar cu les son los cambios fisiolgicosá ó- Cu les son los requerimientos gen ticos y mecanismos de regulaci n de á é óCu les son los requerimientos gen ticos y mecanismos de regulaci n de á é ó
este proceso.este proceso.
- Permitir unificar resultados experimetales para no incluir dentro de Permitir unificar resultados experimetales para no incluir dentro de
“biofilm” organismos que no se a“biofilm” organismos que no se a justen a esta definicion.justen a esta definicion.
