Redacción

Al acecho en el interior de las tuberías y en las superficies de los dispositivos médicos, unas capas viscosas de bacterias, llamadas biopelículas, causan problemas que van desde la contaminación de productos a gran escala hasta infecciones crónicas potencialmente mortales. Las biopelículas son notoriamente difíciles de eliminar, lo que no es sorprendente dado que una de sus principales funciones es proteger a las bacterias encerradas de amenazas como la depredación, los antibióticos y los agentes químicos de limpieza.

La lejía, los productos de limpieza oxidantes fuertes y los detergentes derivados de la petroquímica, llamados surfactantes, combinados con el fregado son los métodos más eficaces para eliminar las biopelículas. Sin embargo, la lejía y los productos químicos fuertes son obviamente inadecuados para su uso en entornos biológicos, y aunque los surfactantes se utilizan en productos como el jabón de manos y los cosméticos, muchos son tóxicos para el medio ambiente y pueden dañar las superficies en las que se utilizan.

En un estudio publicado en la revista Langmuir, los investigadores de la Universidad de Tsukuba han encontrado una nueva forma de abordar las biopelículas, utilizando agentes de limpieza derivados de los propios microbios.

“Ciertas levaduras Candida pueden producir de forma natural biosurfactantes llamados soforolípidos durante la fermentación de los aceites”, explica el co-autor principal, el Profesor Andrew Utada. “Estudios anteriores han demostrado que los soforolípidos tienen cierto grado de actividad antimicrobiana, pero hay información contradictoria sobre los efectos de estos compuestos en las biopelículas compuestas por el patógeno Gram-negativo Pseudomonas aeruginosa“.

Biopelícula de bacterias. (Foto: University of Tsukuba)

Las bacterias gramnegativas como P. aeruginosa y Escherichia coli son una de las principales causas de las infecciones adquiridas en los hospitales, que matan a miles de personas cada año. Mediante el uso de canales microfluídicos, los investigadores demostraron que los soforolípidos hacen un mejor trabajo de alteración de las biopelículas establecidas de P. aeruginosa que los surfactantes químicos comúnmente utilizados.

Sorprendentemente, no había pruebas de que los soforolípidos mataran realmente a las bacterias. Por lo tanto, se utilizó una cepa mutante de P. aeruginosa que produce cantidades excesivas de matriz de biopelícula para examinar el mecanismo subyacente de dispersión de la biopelícula, revelando que los soforolípidos parecen debilitar la interacción entre la biopelícula y la superficie subyacente y romper la cohesión interna de la propia biopelícula, lo que conduce a la alteración.

Aunque los biosurfactantes son biodegradables y mucho menos perjudiciales para el medio ambiente que sus homólogos químicos, su producción es costosa. Para abordar este problema, los investigadores probaron los efectos de los soforolípidos en combinación con el surfactante químico ampliamente utilizado dodecilsulfato sódico, con resultados alentadores.

“Las pruebas de combinación revelaron una sinergia entre los soforolípidos y los surfactantes químicos, con los dos agentes juntos demostrando efectos antipelícula más intensos en concentraciones aproximadamente 100 veces más bajas que cuando cualquiera de los dos se usaba de forma aislada”, señala el candidato al doctorado Bac Nguyen.

Aunque la reducción de los costos asociados con la producción de biosurfactantes es el objetivo a largo plazo, este enfoque sinérgico para la eliminación de biopelículas puede abrir nuevas puertas para el tratamiento de las infecciones bacterianas persistentes mediadas por biopelículas.