Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

¿Conoces las biopelículas?

¿Alguna vez has escuchado hablar de las biopelículas? Estamos seguros que sí, y sabemos que no solamente has escuchado sobre ellas, sino que las has visto.
Las biopelículas también conocidas como películas microbianas o biofilms, están formadas por un conjunto de microorganismos y hongos de una o varias especies adheridas entre sí. Las biopelículas se desarrollan sobre superficies vivas (minerales, tejidos y plantas) o inertes (polímeros sintéticos, cerámicas y aleaciones de metales) y en condiciones mínimas de humedad.
La formación y crecimiento de las biopelículas comprenden cuatro fases: 1) los microorganismos se encuentran solos y flotan libremente para después adherirse a una superficie en la que la adhesión es reversible, 2) los microorganismos se multiplican y adhieren más firmemente, 3) estos se organizan como si fueran racimos de uvas para adherirse por medio de una sustancia polimérica de consistencia viscosa que producen llamada exopolisacárido y comienzan a multiplicarse para formar pequeños agregados llamados micro-colonias y 4) se desprenden y regresan a su forma de vida independiente para formar nuevas biopelículas iniciando así un nuevo ciclo.
Los estudios han demostrado que los microorganismos se adhieren al cabo de unos minutos y forman micro-colonias fuertemente adheridas en un plazo de 2 a 4 horas para después desarrollar la sustancia polimérica inicial y presentar cada vez más resistencia en un plazo de 6 a 12 horas en el que evolucionan y se multiplican en un plazo de 2 a 4 días según las condiciones de crecimiento de las especies.

Las biopelículas en nuestra vida cotidiana

Como todos los seres vivos, los microorganismos buscan adaptarse y poder sobrevivir, es por ello que realizan este tipo de asociaciones en el que se vuelven más resistentes a las condiciones del medio donde se desarrollan.
El mundo está lleno de biopelículas que se encuentran en lugares que ni te imaginas, éstas pueden ser benéficas, nocivas o simplemente pasar desapercibidas por el ser humano.
Los ejemplos más comunes de biopelículas que podemos encontrar en nuestra vida cotidiana son las que se encuentran presentes en objetos comunes como los cepillos dentales, los aires acondicionados, el sarro del WC, lavabo y fregadero, la lama que crece en pozas de agua y fuentes, los depósitos o incrustaciones de los cascos de barcos y lanchas, tuberías, así como en las tuberías de las redes de distribución de agua potable y de drenaje, la película blanquecina que se deposita entre los dientes, o sobre la unión encía-diente que se encuentra formada por millones de bacterias que residen habitualmente en nuestra boca y que conocemos como sarro dental. También podemos encontrar biopelículas nocivas que causan un gran número de infecciones en el humano e importantes daños a la salud asociados con implantes, catéteres, sondas y otro tipo de materiales empleados de rutina en los hospitales, la corrosión de materiales y la contaminación de alimentos durante su procesamiento en la industria alimentaria.

Las biopelículas en la Industria
Por otra parte, las biopelículas pueden ser aliados de gran utilidad y ejercer un enorme impacto en diversos aspectos de nuestra vida, como en el área ambiental para el tratamiento de aguas residuales de la industria de los colorantes, de la industria tequilera y de la industria del petróleo (derrames de petróleo en agua); en la industria farmacéutica para la producción de medicamentos (prebióticos y probióticos) y antibióticos (penicilina); en la industria alimenticia para la producción del ácido láctico, el cual es utilizado para conferir el sabor acidulado a los productos fermentados como el yogurt, queso, crema, manteca y leche, así como para la producción de películas comestibles para conservar los alimentos y para almacenamiento de agua para beber; en la industria textil y de pinturas para la obtención de colorantes y espesantes, entre otros muchos usos.
Son una extraordinaria estrategia de supervivencia que los microorganismos han aprovechado por millones de años, permitiéndoles habitar bajo condiciones ambientales desfavorables, una incrementada resistencia a agentes antimicrobianos y una elevada transferencia horizontal de genes. Por todo lo anterior, el conocimiento del desarrollo de una biopelícula y las interacciones que existen dentro de ella, es de suma importancia, tanto para el tratamiento eficaz de enfermedades, así como para su utilización en beneficio del hombre.
Las biopelículas han generado una serie de procesos innovadores en beneficio de la humanidad para generar productos alimenticios con una mayor eficiencia en la producción de farmacéuticos, como vacunas para la cura de enfermedades, productos para el cuidado de la piel y tejidos, además de propiciar el cuidado del medio ambiente por medio del tratamiento de aguas contaminadas con diversas sustancias industriales y residenciales y esto es gracias al desarrollo de nuevas investigaciones encaminadas a descubrir las interacciones existentes dentro de estas estructuras; gracias al avance de las técnicas para su estudio, el conocimiento de las biopelículas se ha incrementado en los últimos años.
El Instituto Politécnico Nacional (IPN) en conjunto con la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, realizan estudios con biopelículas para el tratamiento de aguas contaminadas y su reutilización así como para la obtención de ácido láctico y en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN, se utilizan las biopelículas para la obtención de alimentos más saludables para combatir enfermedades.

 

Representación de la formación de las biopelículas.

Biopelículas en  la  vida  cotidiana. A)  Sistemas de tratamiento  de   aguas residuales; B)  Redes   de distribución de agua;  C) Placa  dental; y D) Baño de nuestra casa.

Microscopía electrónica de una biopelícula para la producción de ácido láctico.


ºDra. Karla Edith Campos Díaz / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Parque Científico y Tecnológico INNOVACyT del Instituto Politécnico Nacional.
ºM. en I. José Luis Álvarez Cruz / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla. División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelos.