La verdad que se esconde tras el sarro de tus dientes

Se trata de una capa de microorganismos, usualmente bacterias que se forman alrededor de algunos implantes biónicos y en superficies hidratadas tales como metal, plástico, rocas o tejido, ya sea vivo o muerto. Un ejemplo es la placa dental de los humanos.

La formación de estas comunidades de bacterias es muy frecuente lo que provoca que su crecimiento y expansión sea más resistente y pueda sobrevivir en espacios hostiles. El Instituto Nacional de la Salud de los Estados Unidos (NIH), apunta que un 80 por ciento de las infecciones, como las placas bacterianas, la meningitis o enfermedades pulmonares, entre otras, se deben a la formación de las biopelículas. Los hospitales son algunos de los espacios en los que muchos pacientes que acuden por otras causas corren el riesgo de poder infectarse y poner en riesgo su salud (las llamadas enfermedades oportunistas). Estas infecciones pueden acabar convirtiéndose en otras cómo la fibrosis quística, la meningitis o las enfermedades del tracto urinario. Además, la cura de estas infecciones amenaza la salud humana debido a los elevados costos económicos para el desarrollo de los tratamientos y su resistencia a los antibióticos lo que provoca una alta tasa de mortalidad. 

Biofilms vs antibióticos 

En la primera fase de la formación de los biofilms, las bacterias móviles se adhieren a una superficie perdiendo esa capacidad para moverse. A partir de ahí, estas bacterias empiezan a colonizar la superficie, madurar y dispersarse generando de nuevo otras bacterias móviles que pueden colonizar nuevos espacios. Para que nos entendamos, el agua que cae del cepillo de dientes después de usarlo se queda en la superficie baja del vaso y empieza a expandirse por el fondo de este, formando así la biopelícula característica.

Los antibióticos normalmente están diseñados para destruir aquellos microorganismos con una rápida multiplicación celular, pero se ha visto que las bacterias implicadas en las biopelículas se dividen mucho más lentamente que cuando están fuera de estos en forma solitaria.

Para los investigadores en el ámbito de la medicina es de gran interés la relación entre las biopelículas y su resistencia a los antibióticos. Se ha visto que la aplicación de dosis bajas de antibióticos puede provocar la formación de biopelículas. Pero la generación de la resistencia a los antibióticos depende tanto de la cantidad de antibióticos que utilicemos como de otros factores, procesos evolutivos, genética, etc.

El actual problema de los biofilms es que tienen mayor resistencia a los antibióticos de bacterias de vida libre, aquellas que viven solas y no necesitan formar agrupaciones para llevar a cabo sus funciones vitales. Por tanto, las enfermedades relacionadas con las biopelículas son mucho más difíciles de combatir. 

Este es un problema que está teniendo importancia en el sector biotecnológico, el cual está desarrollando agentes antimicrobianos (contra los microorganismos) con novedosos mecanismos de acción, cada uno de ellos con una amplia variedad de objetivos, que van desde prevenir la formación hasta generar nuevos medicamentos para combatir las ya formadas. 

Biopelículas al rescate

Aunque las biopelículas sean la causa de la suciedad del fondo de nuestros portacepillos, del sarro de nuestros dientes y de numerosas infecciones, los biofilms también tienen aplicaciones positivas para el medio ambiente y la biomedicina.

Estos microorganismos contribuyen a la descontaminación de lugares o la eliminación de sustancias residuales de una forma más sostenible. Este proceso se conoce como biorremediación. 

Ya se ha visto que los biofilms sirven de ayuda para la limpieza de aguas subterráneas contrarrestando el efecto negativo que tienen los fertilizantes en las tierras de cultivo. También, en las explotaciones mineras las biopelículas atacan los metales para reducir la contaminación que provocan.

En el ámbito de la biomedicina, los investigadores han comprobado que los compuestos que previenen la formación de las biopelículas son potencialmente imporatentes para su aplicación en los dispositivos médicos como los implantes (ej. rodilla biónica) que están en contacto directo con el organismo y es frecuente la formación de biopeliculas.

Por todo esto, con los beneficios que pueden aportar las biopelículas a las industrias de biorremediación o para combatir enfermedades infecciosas, se están intentando buscar los modelos de estudio idóneos para poder aprovechar al máximo esta nueva faceta de los biofilms, alejada de la idea de que solo pueden tener efectos negativos.