Lactobacillus fermentum inhibe la formación de biofilm por Klebsiella aislada de cateter urinario

NATALIA MALDONADO; MARTA CECILIA; MARIA ELENA NADER-MACIAS; CLARA SILVA DE RUIZ,

San Miguel de Tucumán

Simposio; Simposio Internacional de Biotecnologia. II Simposio Argentino-Italiano de Bacterias Lácticas.; 2006

CERELA-CONICET-ANPCyT-

LACTOBACILLUS FERMENTUM INHIBE LA FORMACIÓN DE BIOFILM POR KLEBSIELLA AISLADA DE CATETER URINARIO Natalia Maldonado1, M. Cecilia2, M.E. Nader1, C. Silva2. 1.CERELA-CONICET.2.Cátedra de Bacteriología. Instituto de Microbiología. Fac Bioquímica, Química y Farmacia. UNT. Chacabuco 145. 4000. S.M. de Tucumán. E-mail: fnader@cerela.org.ar Biofilm o biopelícula es una estructura compleja que se forma sobre una superficie y resulta de la acumulación de microorganismos y sus productos extracelulares. Las infecciones por bacterias productoras de biopelículas asociadas a catéteres son difíciles de prevenir y erradicar. Klebsiella (Kb) es un patógeno frecuentemente aislado en infecciones urinarias, y puede colonizar catéteres vesicales produciendo complicaciones por su capacidad de formar biofilm. Las tendencias actuales se dirigen a la aplicación de medidas preventivas alternativas, entre las que se incluyen la bacterioterapia o administración de microorganismos vivos para reestablecer el equilibrio de la microbiota indígena. Numerosos trabajos avalan el efecto protector de las bacterias lácticas (BL) frente a cepas uropatógenas, y en trabajos previos de nuestro grupo se observó la acción inhibitoria de BL sobre cepas de Klebsiella formadoras de biofilm. El objetivo de este trabajo es estudiar la potencialidad de lactobacilos de inhibir la formación de biofilm con cepas de Klebsiella durante 24 hs. Las cepas de Klebsiella pneumoniae subsp pneumoniae productoras de biofilm (DO>0.100) fueron inoculadas en microplacas adsorbentes e incubadas durante 24h a 37ºC. La formación de biofilm se evidenció por tratamiento con cristal violeta y elución con etanol y su cuantificación por determinaciones espectrofotométricas (DO) a 540nm. La inhibición de formación se biofilm se evaluó con Lactobacillus fermentum en diferentes formas: células enteras, sobrenadante ácido y sobrenadante neutralizado en diferentes concentraciones. El número de microorganismos al iniciar y finalizar cada experimento se determinó por el método de las diluciones sucesivas y plaqueo en medios selectivos. Las células enteras de L fermentum y el sobrenadante ácido en diferentes dosis inhiben totalmente la formación del biofilm, al compararlos con los controles  respectivos. El sobrenadante neutralizado inhibe la formación de biofilm hasta las 8 hs, reestableciéndose su formación en valores inferiores a los controles. El número de Klebsiella en contacto con células enteras y con sobrenadante ácido de L. fermentum muestra una disminución de 4 log hasta las 15 hs de incubación. Luego no se observa desarrollo del patógeno. Con el sobrenadante neutralizado, el crecimiento se inhibe solo en 2 log hasta las 24 hs. Los resultados obtenidos son promisorios en medicina preventiva, ya que los lactobacilos y/o sus productos podrían ser utilizados en la inhibición de formación de biofilms bacterianos sobre las superficies de implantes o catéteres.                  LACTOBACILLUS FERMENTUM INHIBITS THE FORMATION OF BIOFILM BY KLEBSIELLA ISOLATED FROM URINARY CATHETER Natalia Maldonado1, M. Cecilia2, M.E. Nader1, C. Silva2. 1.CERELA-CONICET.2.Cátedra de Bacteriología. Instituto de Microbiología Fac Bioquímica, Química y Farmacia. UNT. Chacabuco 145. 4000. S.M. de Tucumán. E-mail: fnader@cerela.org.ar Biofilm is a complex structure formed on the surface of medical devices, resulting from the accumulation of microorganisms and their extra cellular products. The infections caused  by bacteria able to produce biofilm associated to catheters, are  difficult to prevent and eradicate. Klebsiella (Kb) is a pathogenic microorganism frequently isolated from urinary infections, able to colonize vesical catheters producing biofilm. Nowadays the tendency is focussed on preventive or alternative measures that includes the bacteriotherapy, defined as the administration of live microorganism to reestablish the equilibrium of the native microbiota. Many studied have demonstrated the protective effect of BAL against uropathogen infections. In previous assays, our group showed the inhibitory effect of BAL on a strain of  Klebsiella able to form a biofilm. The objective of this work was to study the ability of Lactobacillus fermentum to inhibit the biofilm formation by Klebsiella during 24 h. One biofilm producer strain of Klebsiella pneumoniae subsp pneumoniae (DO>0.100) were incubated in microplates for 24 hrs 37ºC. The biofilm formation was evidenced by crystal violet treatment and elution with ethanol and his quantification was determined by spectrophotometric determinations (DO540 nm). The inhibition of the formation of biofilm was evaluated by using L. fermentum in different forms: whole cells, acid supernatant and neutral supernatant at different concentrations. The number of cells at the begging and end of the assays were determined by the successive dilutions methods and plating in selective media culture. L. fermentum and the acid supernatant in different concentrations inhibited completely the biofilm formation. The neutral supernatant inhibited the biofilm formation up to 8 h and after that, the biofilm was re-established in lower amount then the respective control. The number of Klebsiella in contact with the whole cells and acid supernatant of L. fermentum shows a decrease of 4 log at 15 h of incubation. After that time, no bacterial growth was observed. With neutral supernatant the growth was inhibited only in 2 log at 24 h. The results obtained could be applicable in the area of preventive medicine. Lactobacillus or his products could be used for inhibit the formation of bacterial biofilm in medical devices, helping thus to solve the actual medical problem of catheter colonization.