Tecnologías innovadoras para potenciar la acción de los antibióticos sobre las bacterias adheridas a superficies

MIÑÁN, A; DÍAZ, C; SCHILARDI, P; FERNANDEZ LORENZO DE MELE, M

La Plata

Jornada; Segundas Jornadas de Investigación y Transferencia. Facultad de Ingenieria, UNLP.; 2013

Una de las principales causas de falla de los dispositivos y materiales implantables (catéteres, válvulas cardíacas artificiales, sondas urinarias, lentes de contacto, prótesis ortopédicas) es la formación de biofilms sobre sus superficies. Dichos biofilms generan infecciones excepcionalmente difíciles de combatir mediante el empleo de antibióticos [Donlan, R. M., 2002]. Los biofilms también originan pérdidas en la industria ligadas a incremento de la corrosión, aumento de la energía necesaria para bombeo, disminución de la eficiencia en sistemas de enfriamiento, taponamientos de filtros, y son focos de propagación de infecciones en áreas hospitalarias. Los biofilms bacterianos están constituidos por comunidades de bacterias unidas entre si y adheridas irreversiblemente a un sustrato mediante una matriz de sustancias poliméricas extracelulares que ellos mismos han producido, y exhiben comportamientos diferentes respecto a las bacterias en suspensión [Donlan, Rodney M. and Costerton, 2002]. La formación de biofilms proporciona a la bacteria una estrategia de sobrevivencia, protegiéndola de la acción de los agentes agresivos [Costerton et al., 1999]. Estudios previos realizados en nuestro laboratorio [Diaz, C. et al., 2007; Diaz, C. et al., 2009; Diaz, C. et al., 2010] demostraron que en la etapa de adhesión al sustrato, los microorganismos responden de manera similar a la misma topografía de las superficies, aún cuando las mismas sean químicamente muy diferentes. En estos trabajos también se pudo comprobar que cuando la dimensión característica del patrón de la superficie coincide con el diámetro bacteriano, estos microorganismos quedan atrapados en dichos patrones y se acentúa su aislamiento. En el presente estudio se parte de la hipótesis de que la acción de los antibióticos sobre células sésiles puede intensificarse si se impide o dificulta la adhesión bacteriana y la formación de agregados bacterianos. Sobre la base de las observaciones anteriores puede especularse que la combinación adecuada de sustratos con patrones submicroestructurados y el tratamiento antibiótico podría actuar sinérgicamente como una estrategia eficaz para erradicar los biofilms tempranos de microorganismos de relevancia clínica. Para probar esta hipótesis, se emplearon como microorganismos modelos Pseudomonas fluorescens (Gram negativo, móvil mediante flagelos) y Staphyloccocus aureus (Gram positivo, no móvil). Asimismo se evalúa el efecto del sustrato en la adhesión y colonización de superficies por bacterias con y sin movilidad.