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Relación entre biofilm e infección

Entre las enfermedades en las que se ha logrado demostrar una asociación directa con las infecciones provenientes de biofilms se encuentran las caries, gingivitis y la periodontitis.

Las estadísticas reflejan la importancia de los biofilms como fuente de infecciones locales que pueden llegar a desencadenar complicaciones a nivel sistémico.

Las enfermedades infecciosas crónicas producidas por bacterias formadoras de biofilms, tienen interés clínico porque responden escasamente a los tratamientos con antibióticos y no pueden prevenirse mediante inmunización. Entre las enfermedades en las que se ha logrado demostrar una asociación directa con las infecciones provenientes de biofilms se encuentran la caries, gingivitis, periodontitis, endocarditis valvular, otitis media, prostatitis microbiana crónica, cistitis, fibrosis quística y septicemia. Los principales microorganismos relacionados con estas infecciones son Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus aureus, cocos gram positivos, bacterias anaerobias gram negativas y algunas especies de hongos del género Candida y Aspergillus (Lasa y cols., 1995).

Desprendimiento de células o de agregados celulares y dosis infectiva

El desarrollo del biofilm es un proceso dinámico de crecimiento y separación (desprendimiento) de células y agregados bacterianos, que pueden disgregarse y colonizar nuevas superficies o nuevos hospedadores (por inhalación, ingestión o erosión). Este proceso de dispersión de microcolonias aisladas con el fenotipo de resistencia a los antibióticos, da lugar a la producción de infecciones bacterianas crónicas. Además, el desprendimiento de dichas microcolonias supone un elevado riesgo a la formación de émbolos que, si alcanzan el lecho capilar, pueden desencadenar accidentes cerebrovasculares o secuelas a nivel pulmonar, graves consecuencias clínicas.

La formación de biofilms por parte de ciertas especies patógenas, parece facilitar la supervivencia de éstas en el medio ambiente y en el hospedador. Esto podría deberse a la acumulación y dispersión de un número suficiente de patógenos para constituir una dosis infectiva –cantidad mínima de microorganismos capaces de producir infección–. Además, los microambientes heterogéneos que se pueden encontrar dentro de los biofilms podrían promover una población diferenciada de microorganismos con variantes fenotípicas y genotípicas que garantizarán la supervivencia ante condiciones ambientales cambiantes, lo que también facilitaría la infección (Costerton y cols., 1994).

Etapas de formación del biofilm.

Hipótesis de placa ecológica

La cavidad oral está protegida frente a la colonización de patógenos exógenos por un biofilm beneficioso constituido por unas 20 a 30 especies bacterianas distintas, entre las que destacan Estreptococos y Actinomyces spp. (Lasa, 2005).

La placa bacteriana puede tener un carácter ácido o básico según el tipo de bacterias que predominan en ella. En la placa acidógena predominan bacterias que producen ácidos al metabolizar los azúcares de la dieta (como Streptococcus mutans y Lactobacillus acidophilus); el ácido láctico, producto final de este metabolismo es vertido sobre las superficies dentarias, provocando un proceso de destrucción dentaria (caries). En la placa basógena predominan bacterias que producen sustancias básicas (Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Treponema socranskii, Veillonella spp, Capnocytophaga spp, Actinomyces spp, Aggregatibacter actinomycetemcomitans) que causan inflamación y posterior destrucción del periodonto (enfermedad periodontal).

Placa acidogénica

Bacterias que producen ácidos al metabolizar: Inician el proceso de destrucción dentaria produciendo caries.

Placa basógena

Bacterias que producen sustancia básicas: Causan inflamación y posteriores destrucción del periodonto, es decir, gingivitis y periodontitis / mucositis periimplantaria y periimplantitis.

En la placa dental o biofilm, las bacterias conviven en equilibrio mientras las condiciones externas se mantienen constantes. Este equilibrio puede verse alterado por el consumo de alimentos o bebidas ricos en azúcares, que favorecen el desarrollo de especies bacterianas que fermentan los azúcares, desequilibrando la población bacteriana y permitiendo el desarrollo de especies productoras de ácidos.

Marsh y Martin (2000), señalan la hipótesis de la placa ecológica, para explicar la etiología de la enfermedad periodontal. Esta hipótesis propone que los cambios en las condiciones ambientales locales en la región subgingival, como es el incremento del fluido cervicular durante la inflamación, favorece el crecimiento de especies anaeróbicas estrictas proteolíticas, lo cual predispone a la zona gingival a la enfermedad. Para estos autores aún no está claro si la gingivitis es un estado necesario para el desarrollo de las diferentes tipos de periodontitis o si ésta puede aparecer independientemente. No obstante, ciertas especies bacterianas que predominan en la periodontitis, no detectadas en individuos periodontalmente sanos, han sido encontradas en un porcentaje bajo en gingivitis. Tal situación sugiere que condiciones desarrolladas durante la gingivitis, como el sangrado y la supuración, pueden favorecer el crecimiento de especies implicadas en la periodontitis.

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