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Biofilms Bacterianos. Relación con patologías Otorrinolaringológicas . Recopilación y Actualización Dra. Glenda S. M. Carchiolo. Las bacterias existen en la naturaleza bajo dos formas o estados. Bacterias Planctónicas. Bacterias Biofilms. Se postula que el 99% de todas las células - PowerPoint PPT Presentation
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Biofilms BacterianosRelación con patologías Otorrinolaringológicas.
Recopilación y Actualización
Dra. Glenda S. M. Carchiolo
Las bacterias existen en la naturaleza bajo dos formas o estados.• Bacterias Planctónicas.• Bacterias Biofilms.Se postula que el 99% de todas las células bacterianas existen en calidad de biofilms y tan solo 1% en estado planctónico( de libre flotación).Sin embargo la mayoría de las infecciones humanas continúa basada en el estudio de las minoritarias bacterias planctónicas.
Las bacterias han crecido en biofilms
durante millones de años, como parte de
una estrategia exitosa para colonizar el
planeta y la mayoría de los seres vivos.
Nosotros sólo hemos reconocido esta forma
de vida de las bacterias en las últimas dos
décadas.
No se restringe a un microorganismo específico.
Depende de las condiciones ambientales adecuadas una misma bacteria puede crecer como biofilm o en forma planctónica.biofilms en cualquier ambiente
liquido.(entorno ideal para fijación en superficie y crecimiento)
La adhesión a una superficie húmeda sea inerte o viviente es de carácter irreversible.
Definición de Biofilms.
Es una comunidad microbiana sésil,
caracterizada por células que están
adheridas irreversiblemente a un
substrato o interfase unas con otras
encerradas en una matriz de sustancias
poliméricas extracelulares que ellas
han producido.
Composición • Agua 97%.• Células bacterianas 15 a 20%.• Exopolisacáridos (EPS) componente fundamental
producido por las propias bacterias.• Elementos de lisis bacteriana.• En menos cantidad: Sustancias polimétricas
extracelulares (SPE) compuestas por proteínas ácidos nucleicos y polisacáridos.
• Material no bacteriano: cristales de sales minerales partículas de corrosión y/o sedimento o componentes sanguíneos según el medio donde se desarrolla el biofilms.
• Los EPS pueden tener carga neutra o carga poli aniónica según el exopolisacárido ,que le permite interactuar con diferentes antimicrobianos ,sin capacidad de actuar sobre las bacterias.
Arquitectura del biofilms• No es sólida.• Las bacterias biofilms viven en torreones celulares
en forma tridimensional.• Torreones compuestos por micro colonias de
diferentes células bacterianas aeróbicas y anaeróbicas.
• Envueltos por exopolisacáridos.• Separadas unas de otras por espacios
intersticiales huecos (canales de agua), que permiten el flujo de líquido, nutrientes y oxígeno y remoción de desechos.
• La formación y estructura del biofilms depende del sustrato al que se unen.
Etapas de formación del biofilms bacteriano
Se divide en 3 etapas:
ADHESIÓN.
FORMACIÓN O CRECIMIENTO.
SEPARACIÓN O DESPRENDIMIENTO
ADHESIÓN
ABSORCIÓN REVERSIBLE
ADHESIÓN IRREVERSIBLE
FILMS CONDICIONANATES
PRPIEDAD FCO QCA DE SUPERFICIE
SUPERFICIES ÁSPERAS
ABUNDANTE SUMINISTRODE NUTRIENTES
FORMACIÓN O CRECIMIENTO
DIVISIÓN DE CÉLULAS HIJAS
FORMACIÓN DE MICROCOLONIAS
ELAVORACIÓN DE EXOPOLISACÁRIDOSMATRÍZ DEL FILM
BACTERIANO
SEPARACIÓN O DESPRENDIMIENTO
LIBERACIÓN AISLADA O CONGLOMERADO DE BACTERIAS
COLONIZACIÓN DE NUEVAS SUPERFICIES
CERRANDO EL PROCESO DE FORMACIÓN Y DESARROLLO DEL BIOFILMS.
EROSIÓN ODESLIZAMIENTO
SEPARACIÓN
ABRASIÓN
QUORUM SENSINGAuto Inducción
La unión de microorganismos a una
superficie y ulterior formación de un biofilms,
las bacterias necesitan asegurarse de
que están en contacto y lo realizan por
medio de señales químicas, pequeñas
moléculas mensajeras que le permiten
comunicarse unas con otras denominado
“quorum sensing.”
SENTIR LA PRESENCIA DE MICROORGANISMOS VECINOS
DETERMINAR LA DENSIDAD DE LA POBLACIÓNEXISTENTE
RESPONDER A EVENTUALES CONDICIONES CAMBIANTES
LOS GERMENES QUE UTILIZAN QUORUM SENSING ELAVORAN Y SECRETAN MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS ,LLAMADOS “AUTO INDUCTORES” .
LAS PRINCIPALES MOLÉCULAS UTILIZADAS SON:
BACTERIAS GRAM - : ACIL HOMOSERINA - LACTONAS.
BACTERIAS GRAM + :OLIGOPEPTIDOS MODIFICADOS.
Biofilms e Infecciones Humanas.Las infecciones durante el siglo pasado eran causadas por bacterias dotadas de mecanismos patogénicos específicos: difteria, TBC, cólera etc.En la actualidad han sido desplazadas del primer plano por microorganismos ubicuos, capaces de producir infecciones crónicas, que responde pobremente a los antibióticos, y no pueden prevenirse por la
inmunización.
Gradualmente se está evidenciando que los
biofilms poseerían un papel importante en
patologías otorrinolaringológicas, tales
como:
Otitis Media Crónica.
Amigdalitis crónica.
Rinosinusitis crónica.
Colesteatoma.
Infecciones asociadas a dispositivos.
Otitis media crónica.
Comportamiento de patógenos no claro.
Los cultivo a menudo no muestran Desarrollo.
Terapia ATB con escaso o nulo efecto en Resolución.
Duración de la patología con frecuencia es prolongado
Hall Stodley y col: Detectaron presencia de biofilms en 92% de muestras de MOM examinadas con microsc. Electrónica. De 26 niños con OME Y OMR.Chole y col : Encontraron biofilms en el interior de criptas en 11 de 15 amígdalas Infectadas.Cryer y col: Fueron los primeros en informar presencia de biofilms en pacientes intervenidos quirúrgicamente en las RSC y que continuaban presentando síntomas. Ramadan: Mediante estudio de 30 pacientes con RSC detectó que 24 (80%) de los 30 pacientes presentaban evidencias de biofilms.
RESISTENCIA BACTERIANA
Resistentes a los mecanismos de
defensa por el huésped por su
complejidad y tamaño.
Resistencia a los ATB, siendo capaces
de sobrevivir a concentraciones miles de
veces mayor respecto a B. Planctónicas.
Hipótesis de resistencia ATB en bacterias
Biofilms.
Pentración lenta o incompleta del ATB al
biofilms.
Causas metabolicas.
Cambios genéticos.
Formación de esporas.
Estrategias terapéuticas futuras.
El reconocimiento de que el biofilms es
responsable de un grupo significativo de
enfermedades crónicas posibilita la
búsqueda de enfoques novedosos para el
tratamiento y la prevención de las mismas.
Inhibición de adhesión mediante alteración de superficie. Agentes quelantesXilitol.( Alcohol natural de azúcar).Terapias que rompan la estructura del biofilms.Ez. Que disuelvan los polímeros de la matriz.Reacciones Qcas. Que bloqueen la síntesis de
la matriz.Análogos de proteínas y péptidos que
interfieran en Quorum sensing.(deriv. De la furanona)
A pesar de lo mucho que hemos aprendido
sobre los biofilms bactrianos en los últimos
años ,todavía es necesario definir con
precisión su rol en las patologías crónicas.
Solo en ese momento se podrá determinar
cuales son los requerimientos genéticos y
los mecanismos de regulación de dicho
proceso.
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