Introducción al concepto de biopelícula · verde: análogo de timidina (síntesis de ADN) Biofilm...
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Introducción al concepto de biopelícula Alex Soriano Hospital Clínic de Barcelona
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Introducción al concepto de biopelícula
Alex SorianoHospital Clínic de Barcelona
Número de artículos en PubMed en los que la palabra “biofilm” aparece en el título
Núm
ero
de ar
tícul
os
1985 1990 1995 2000 2005 2010
4 14 39 86
342
819
catéter intravascular
válvula cardiaca
marcapasos
prótesis vascular
dispositivos intravasculares
implante ortopédico
implante mamario
derivación de LCR
dispositivos extravasculares
infección urinaria recurrente
fibrosis quística
otitis media
úlcera crónica
osteomielitis crónica
endocarditis
rojo: biomasaverde: análogo de timidina (síntesis de ADN)
Biofilm de S. epidermidis
Rani SA, et al. Spatial patterns of DNA replication, proteinsynthesis and Oxigen concentration within biofilmsreveal diversal physiological statesJ Bacteriol 2007; 189: 4223-33
Rani SA, et al. Spatial patterns of DNA replication, proteinsynthesis and Oxigen concentration within biofilmsreveal diversal physiological statesJ Bacteriol 2007; 189: 4223-33
38 μm
verde: GFP (síntesis de proteínas)
59 μm
Oxígeno puro
S. epidermidis
profundidad (μm)
La actividad de los antibióticos se limita a los estratos más superficiales de la biopelícula. Las bacterias situadas en profundidad tienen una tasa de duplicación muy reducida (0.013 h-1)
Difusión de 02
50 μm
150 μm
rojo: biomasaverde: análogo de timidina (síntesis de ADN)
Biofilm de S. epidermidis
Davies DG, et al. The involvement of cell to cell signals inthe development of a bacterial biofilm.Science 1998; 280: 295-8
Señalización química interbacteriana esencial para la construcción de una biocapa madura (“quorumsensing”)
rojo: biomasaverde: análogo de timidina (síntesis de ADN)
Biofilm de S. epidermidis
starvation-signaling stringent response (relA, spoT)
Nguyen SA, et al. Active Starvation Responses MediateAntibiotic Tolerance in Biofilms and Nutrient-LimitedBacteriaScience 2011; 334: 982-6
4
8
6
2
UFC / mLlog10 sin ATB
horas0 2 3 4 5 6 71 8
Curva de letalidad estándar para un antibiótico
10 mgbacterias persistentes
Nathalie Q. BalabanBacterial Persistence as a Phenotypic SwitchScience 2004; 305: 1622-1625
siembra
nanotecnología
ampicilina
Nathalie Q. BalabanBacterial Persistence as a Phenotypic SwitchScience 2004; 305: 1622-1625
nanotecnología
ampicilina
Nathalie Q. BalabanBacterial Persistence as a Phenotypic SwitchScience 2004; 305: 1622-1625
nanotecnología
Tiempo (h)
UFC/mL
15
102
10710
1
ATBmg / L
(CIM)
ATB
Población bacteriana heterogénea
Tiempo (h)
UFC/mL
15
102
10710
1
ATBmg / L
(CIM)
ATB ATB
Inmunidad del huésped (fago)
Rosen DAPLoS In Medicine2007;4:329
filamentosPNAS2004;101:13333PNAS2006;103:19884
La formación de PODS en el urotelioScience2003;301:105(modelo murino)
Pili tipo IEMBO J 2000;19:2803Science 1998;282:1494
Proceso de formaciónInfect Imm 2001;69:4572
PNAS 2006;103:14170
Modelo animal de úlcera cutánea infectada con S. aureus
Stephen C. Davis, et al. Microscopic and physiologicevidence for biofilm-associated wound colonization in vivoWound Repair and Regeneration 2008;16: 23-29
James GA, et al.Biofilms in chronic wounds.Wound Rep Reg 2008; 16: 37-44
Úlceras crónicas: 30 / 50 (60%)Heridas agudas: 1 / 16 (6.2%)
Edmiston Ch, et al. Impact of selective antimicrobialagents on staphylococcal adherence to biomedicaldevices.Am J Surg 2006; 192: 344–354
0 / 5Vancomicina
Gentamicina 0 / 5
0 / 5
0 / 5
3 / 5 (60)
3 / 5 (60)
5 / 5 (100)1 / 5 (20)1Linezolid 4 / 5 (80)
8Daptomicina 3 / 5 (60) 5 / 5 (100) -
5 / 5 (100)16Rifampicina --
Nº fibras estériles/ Nº total de fibras (%)
4 7 10Días de exposición
40
8
10
40
12
Placa de microtiter
S. aureus
Placa de microtiter
96 biopelículas de S. aureus
96 biopelículas de S. aureus
Método Calgary
