una biopelícula es una población de bacterias, algas, levaduras u hongos que crece adherida a una superficie. La superficie puede ser viva o no viva. Ejemplos de superficies vivas donde las biopelículas pueden crecer incluyen los dientes, las encías y las células que recubren los tractos intestinal y vaginal. Ejemplos de superficies no vivas incluyen rocas en cursos de agua y dispositivos médicos implantados como catéteres.
el conocimiento rudimentario de la presencia de biopelículas se conoce desde hace siglos., Por ejemplo, la bacteria Acetobacter aceti unida a las virutas de madera se ha utilizado para fabricar vinagre desde el siglo XIX. A pesar de esta historia, las biopelículas fueron vistas como una curiosidad hasta la década de 1980. de hecho, gran parte de lo que se sabe sobre microorganismos y sobre áreas específicas como la resistencia a los antibióticos bacterianos ha resultado del uso de bacterias que crecen como poblaciones flotantes (planctónicas) en fuentes de crecimiento líquido.,
a partir de la década de 1980, la evidencia acumulada que ha llevado al reconocimiento de que la forma flotante de crecimiento bacteriano es artificial, y que la forma de crecimiento de biofilm es el modo natural y preferido de crecimiento para los microbios. Ahora, se acepta que prácticamente cada superficie que entra en contacto con microorganismos es capaz de sostener la formación de biopelículas.
gran parte de lo que se conoce sobre las biopelículas proviene del estudio de bacterias. Típicamente, el biofilm estudiado en el laboratorio consiste en un tipo bacteriano., La observación de una sola bacteria en crecimiento facilita el estudio de la formación y el comportamiento del biofilm. En un entorno natural, sin embargo, un biofilm a menudo se compone de una variedad de bacterias. La placa Dental es un buen ejemplo. Cientos de especies de bacterias pueden estar presentes en el biofilm que se forma en la superficie de los dientes y las encías.
la formación de un biofilm comienza cuando las bacterias flotantes encuentran una superficie. El apego puede ocurrir de manera no específica o específica., La unión específica implica el reconocimiento de una molécula de superficie por otra molécula en la superficie del microorganismo. La Unión bacteriana puede ser ayudada por apéndices como flagelos, cilios, o el sostenimiento de Caulobacter crescentus.
El accesorio es seguido por una asociación más duradera con la superficie. Para las bacterias, esta asociación implica cambios estructurales y genéticos. Los Genes se expresan después de la Unión superficial., Un resultado particularmente distintivo de esta actividad genética preferencial es la producción de una gran cantidad de un material azucarado conocido como glicocalix o exopolisacárido. La capa de azúcar entierra la población bacteriana, creando la biopelícula.
a medida que pasan los tiempos, un biofilm puede volverse más grueso. Un biofilm más viejo, más maduro, difiere de un biofilm más joven., Los estudios que utilizan instrumentos que pueden sondear en un biofilm sin alterar físicamente su estructura han demostrado que las bacterias más profundas dentro de un biofilm dejan de producir el expopolisacárido y ralentizan su tasa de crecimiento para convertirse en casi latentes. En contraste, las bacterias en el borde del biofilm crecen más rápido y producen grandes cantidades de exopolisacárido. Estas actividades tienen lugar al mismo tiempo y, de hecho, están coordinadas. Las bacterias pueden comunicarse químicamente entre sí., Este fenómeno, que se llama detección de quórum, permite que una biopelícula crezca y alienta a las bacterias a abandonar una biopelícula y formar nuevas biopelículas en otros lugares.
otra diferencia en las biopelículas que se desarrollan con el tiempo se refiere a su estructura tridimensional. Un biofilm joven es bastante uniforme en estructura, con las bacterias dispuestas uniformemente a lo largo del biofilm., En contraste, un biofilm bien establecido consiste en bacterias agrupadas en microcolonias, con regiones circundantes de exopolisacáridos y canales abiertos de agua que permiten que los alimentos lleguen fácilmente a las bacterias y el material de desecho salga fácilmente del biofilm.
las biopelículas bacterianas son importantes en el establecimiento y tratamiento de infecciones. Dentro del biofilm, las bacterias son muy resistentes a productos químicos como los antibióticos que de otra manera matarían a las bacterias., Las biopelículas resistentes a los antibióticos se producen en superficies inertes, como válvulas cardíacas artificiales y catéteres urinarios, y en superficies vivas, como cálculos biliares y en los pulmones de las personas afectadas por fibrosis quística. En la fibrosis quística, el biofilm formado por bacterias, principalmente Pseudomonas aeruginosa, protege a las bacterias del sistema inmunológico del huésped. La respuesta inmunitaria puede persistir durante años, lo que irrita y daña el tejido pulmonar.