Inactivacion de biofilms bacterianos con plasma de descarga de gases

ZELAYA, A., STOUGH, G., RAD, N, VANDERVOORT, K., AND BRELLES-MARIÑO, G.

Instituto Leloir , Buenos Aires, Argentina

Taller; Taller de Biofilms - Instituto Leloir; 2010

Instituto Leloir, Universidad de Buenos Aires

Los biofilms son comunidades microbianas inmersas en una matriz exopolisacaridica y responsables de efectos indeseables como enfermedades y colonización de prótesis y catéteres. Las interacciones cooperativas entre miembros del biofilm y la protección de la matriz  hacen que los métodos convencionales de control de crecimiento microbiano sean inefectivos con ellos. Por lo tanto, se necesita desarrollar nuevas técnicas de esterilización. El uso de plasma de descarga de gases es un método alternativo. Resultados preliminares de nuestro laboratorio con biofilms de Chromobacterium violaceum demostraron que 99.6% de las células cultivables fueron inactivadas luego de tratarlas con plasma durante 5 minutos. Sin embargo, determinaciones estructurales, fisiológicas y metabólicas mostraron que a tiempos cortos de exposición, las células no cultivables se mantenían aun vivas. Actualmente estamos estudiando la inactivación de biofilms del patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa. Este trabajo examina el efecto del plasma de descarga de gases en biofilms de 1, 3 y 7 días de P. aeruginosa PAO1 crecidos sobre policarbonato, acero inoxidable o borosilicato. Los biofilms son expuestos a un jet de plasma durante diferentes tiempos de exposición y procesados para determinar el número de UFC/mL. AFM es utilizado para evaluar los cambios morfológicos y en la estructura del biofilm como asimismo para estudiar las propiedades micromecánicas del mismo mediante curvas fuerza-distancia.   Los resultados indican que casi el 100% de la inactivación del biofilm ocurre en los primeros 5 minutos del tratamiento. La cinética de inactivación resultó similar para los biofilm de distintas edades y mostró un rápido descenso en el número de células supervivientes seguido de un descenso más lento. No se observaron diferencias para los tres tipos de material usado. La microscopía de fuerza atómica reveló cambios estructurales, disminución en el espesor del biofilm y en su adhesividad  con el tratamiento con plasma. Resta aun determinar la viabilidad de las células luego del tratamiento aunque resultados preliminares indican que las células no cultivables luego de un tiempo corto de exposición al plasma retienen virulencia. Los resultados muestran el potencial del plasma como un método alternativo para la remoción de biofilms.