Publicado: 08/01/20 15:34 Categorías: Microbiología

La importancia de la formación de biofilms en la industria queda patente cuándo echamos un vistazo a las cifras: anualmente se pierde un tercio de producto de la cadena alimentaria asociado al deterioro bacteriano. Y los biofilms son una fuente constante de contaminación microbiana. 


Pero
 ¿sabemos realmente qué es un 
biofilm
 


En el medio ambiente, las bacterias pueden encontrarse en forma planctónica, es decir, suspendidas en el ambiente, o en forma sésil, adherida
s a superficies. Los biofilms, concretamente, son agregados de microorganismos que se mantienen unidos entre sí y adheridos a su vez a una superficie, por lo que podemos decir que se encuentran en estado sésil.  


En los 
biofilms, los microorganismos se encuentran inmersos en una matriz extracelular compuesta por materiales poliméricos extracelulares, proteínas y ADN extracelular. A su vez, dicha matriz, ofrece protección frente a agentes externos y favorece la adhesión a las distintas superficies. Otras funciones importantes que aporta la matriz son las siguientes: 


  • Nutrición
    Concentrar los nutrientes del ambiente en el interior del biofilm. 

    Defensa: Impedir o disminuir la penetración y contacto de agentes antimicrobianos con los microorganismos allí albergados. 

    Protección: Evitar la desecación. 


Su estructura
 está formada por numerosos canales y capilares que dividen al biofilm en microcolonias por dónde se distribuye el agua, los nutrientes y el oxígeno. También es posible que sustancias o residuos sean expulsados del biofilm a través de estos mismos canales. El transporte a las zonas interiores es más deficiente, creando zonas con un menor nivel nutritivo y con presencia de oxígeno limitadalo que genera un ambiente propicio para el desarrollo de bacterias microaerófilas o anaeróbicas. 





Este tipo de comunidades bacterianas
 podemos encontrarlas en la naturaleza, pero también son muy frecuentes en las superficies industriales. Los biofilms necesitan ambientes con un alto grado de hidratación y nutrición, como puede darse en industrias cárnicas o fabricantes de cosméticos. 


Estas industria
s necesitan de una gran cantidad de agua durante la producción, favoreciendo la hidratación del ambiente y provocando puntos calientes para la aparición de este tipo de estructuras. Otro factor a tener en cuenta es el alto valor nutritivo de sus materias primas y producto terminado, lo que haría que bajo protocolos de limpieza y desinfección inadecuados, puedan originarse posibles focos de contaminación. Y por qué no, biofilms 

 

¿Están los biofilms formados por un único organismo? 


Estas 
comunidades pueden estar formadas por un solo tipo de microorganismo, pero es común que aquellos que se encuentran en superficies de trabajo o en sistemas de llenado dentro de la industria, estén formados por más de una especie bacteriana. 


Los
 biofilms multiorganismo generan además un mayor problema a la industria, ya que presentan mecanismos de resistencia a biocidas y desinfecciones, siendo una fuente de contaminación constante si no consiguen eliminarse. Y no es tarea fácil como veremos a continuación 


Las comunidades 
multiespecie presentan una mayor complejidad estructural y, por tanto, una matriz extracelular mejorada. Estas mejoras se basan en el intercambio de información entre bacteriasen sinergias y acciones conjuntas que pueden darse entre los distintos microorganismos. La unión hace la fuerza. Unas especies producirán enzimas que inactiven los biocidas, mientras otras especies estarán produciendo metabolitos que pueden ser utilizados por la comunidad como fuente nutritiva. 
 


 

 

Fuente: Microbial Cell, Vol. 6, No. 2, pp. 105 - 122; doi: 10.15698/mic2019.02.667 

 


Además, como bien sabemos, las bacterias son microorganismos con 
gran plasticidad genética y promiscuos a la hora de intercambiar dicho material. Estos procesos de transferencia genética extracromosomal, a través de plásmidos, reciben el nombre de conjugación. Y está demostrado que ésta se realiza a mayor velocidad en los biofilms debido a que favorecen el contacto entre células. El material plasmídico suele codificar genes de resistencia, por lo que bacterias que en su estado natural no serían resistentes a agentes antimicrobianos, generan dicha resistencia por su presencia en el biofilm 

 

¿Enemigos o aliados para la industria?  


En la industria existe una gran lucha para la desinfección de las superficies de trabajo y el control de 
biofilms. Una de sus grandes problemáticas es evitar la formación de estas agregaciones en las superficies así como inhabilitar sus mecanismos de resistencia frente a agentes desinfectantes. Sus complejos sistemas de protección están asociados principalmente a la presencia de la matriz extracelular, que dificulta la penetración de los agentes desinfectantes hasta las zonas más internas del biofilm 


Por otra parte, algunos autores, proponen otro enfoque interesante. Defienden q
ue la estrategia no debería ir encaminada a la completa destrucción del biofilmSu razonamiento se basa en la presencia de determinados microorganismos que pueden generar competencia para la adhesión de microorganismos patógenos, tal y como ocurren en nuestro intestino. Incluso un recuento alto o bajo de determinados microorganismos puede tener efectos beneficiosos para la industria, como por ejemplo en la fermentación de embutidos. 


Por tanto, 
aún estamos a tiempo de revertir la situación para utilizar todo el potencial del biofilm en nuestro beneficio. Siempre sin olvidar ni descuidar su importancia actual como fuente de contaminación.  


¿Quieres saber cuáles son los microorganismos patógenos más comunes en los 
biofilms industriales? No dejes de leer nuestro siguiente artículo