CURSO DE MICROBIOLOGÍA PERIODONCIA E IMPLANTOLOGÍA

Mtra. Adriana Patricia Rodríguez-Hernández Dra. Laurie Ann Ximénez-Fyvie

Laboratorio de Genética Molecular División de Estudios de Posgrado e Investigación

Facultad de Odontología, UNAM

ESTRUCTURA Y FORMACIÓN DE BIOPELíCULAS

CONCEPTOS BÁSICOS DE BIOPELíCULAS

•Poblaciones bacterianas que se adhieren entre si y a una

superficie, caracterizadas por estar encerradas en una matriz de

exopolisacáridos heterogénea y altamente hidratada

J. William Costerton

CONCEPTOS BÁSICOS DE BIOPELICULAS

•La mayor parte de las biopelículas se forman sobre superficies sólidas que no descaman o que tienen bajos ritmos de descamación

•Una característica común de todas las biopelículas es la circulación de fluidos a través de canales que existen entre los agregados bacterianos

•El crecimiento estacionario de células dentro de las biopelículas hace posible mantener una cooperación metabólica sostenida

ANTECEDENTES

Microscopía de luz y electrónica

En todos los modelos de los 1980s, predominaba el concepto de la placa homogénea, es decir que las bacterias en la placa estaban distribuidas uniforme y aleatoriamente en la matriz de extracelular, y que dicha matriz mediaba únicamente su adhesión y coagregación

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO

ANTECEDENTES

Microscopía confocal

Permitió el estudio de planos focales sucesivos dentro de biopelículas vivas e hidratadas, y demostró que las bacterias en biopelículas crecen en microcolonias encapsuladas en una matriz que se distribuye heterogéneamente con regiones menos densas que contenían canales acuosos altamente permeables (Caldwell y cols. 1992, Lawrence y cols. 1991)

FUNCIONES DE LA MATRIZ DE EXOPOLISACÁRIDOS

•Estimular la adhesión inicial de células

•Mantener la estructura de las microcolonias y de la biopelícula en general

•Conferir resistencia al estrés ambiental, agentes antimicrobianos y predación por protozoarios

•Retener nutrientes dentro de la biopelícula

RESISTENCIA DE ESPECIES DENTRO DE LAS BIOPELÍCULAS

•Variaciones en la concentración de nutrientes y ritmo de crecimiento celular •Modificación directa de los agentes por la presencia de polímeros extracelulares y enzimas

•Cambios fenotípicos celulares por adhesión y formación de la biopelícula (conjugación y transformación)

RITMO EN EL CRECIMIENTO CELULAR

•Though planktonic cells secrete chemical signals (HSLs, for homoserine lactones), the low concentration of signal molecules does not change genetic expression.

•Biofilm cells are held together in dense populations, so the secreted HSLs attain higher concentrations. HSL molecules then re-cross the cell membranes and trigger changes in genetic activity.

ETAPAS EN LA FORMACIÓN DE UNA BIOPELÍCULA

ETAPAS EN LA FORMACIÓN DE UNA BIOPELÍCULA

ETAPAS EN LA FORMACIÓN DE UNA BIOPELÍCULA