La película biológica o biofilm

Seguro que no te suena el título “Película biológica” por muy cinéfilo que seas; pero, aunque no tiene nada que ver con el cine, esta película, también conocida por su nombre en inglés, Biofilm, o por su traducción directa, Biopelícula o Biocapa es una realidad que merece, al menos, un documental.

Al igual que muchos seres vivos, entre los que nos contamos, que se organizan en comunidades, resulta que – ¡Quién lo diría! – las bacterias son tan sociales como las hormigas, las abejas o los seres humanos.

En efecto, en los últimos lustros se ha comprobado que las bacterias no se encuentran en el ambiente exclusivamente de forma libre, como seres unicelulares que van a su bola, en plan “vive y deja vivir”, sino que pueden, asimismo y con frecuencia, encontrarse formando parte de comunidades microbianas serias, con un sistema de organización típico de organismos coloniales, creciendo adheridas a superficies y embebidas en matrices extracelulares que ellas mismas fabrican, y funcionando casi como un organismo pluricelular. A estas estructuras biológicas se las denomina películas biológicas, biopelículas, biocapas o biofilms.

Estrictamente, según un informe de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) al respecto de las biopelículas, se definen como tales las “Comunidades complejas de microorganismos que crecen embebidos en una matriz orgánica polimérica auto producida y adherida a una superficie, viva (biofilm de mucosa) o inerte, y que pueden presentar una única especie microbiana o un abanico de especies diferentes.” [1]

Este tipo de formación constituye una estrategia adaptativa que permite a los microorganismos aumentar sus posibilidades de supervivencia en el medio, ya que los métodos habituales de control y eliminación (desinfectantes, antibióticos, etc.) de las formas libres de las bacterias se muestran a menudo ineficaces contra las bacterias incluidas en un biofilm.

Un caso típico es el de la Legionella, bacteria descubierta en 1976 a raíz de una epidemia en EEUU que afectó a unas 200 personas y produjo 34 muertes. Pues bien, desde entonces comenzó la “caza y captura” de este bandido, con cientos de trabajos de investigación y puesta en marcha de sistemas de vigilancia y control de las instalaciones de riesgo de propagar la enfermedad. No obstante haberse llegado a una aceptable prevención, periódicamente seguían apareciendo casos de brotes de legionelosis, habitualmente en verano y asociados a los sistemas de aire acondicionado. Estos rebrotes, “junto con aspectos a primera vista confusos y paradójicos (la dosis infecciosa anormalmente baja, las largas distancias en las cuales la bacteria permanece viable en el seno del aerosol difundido, la dificultad de crecimiento en los medios de cultivo estándar, la poca eficacia de los desinfectantes tradicionales en el control de los brotes, la reinfección de sistemas vigilados y mantenidos o, sencillamente, la ausencia de transmisión persona-persona, obligaron a una revisión del paradigma ecológico de la bacteria”, que llevó a la conclusión de que esta bacteria se “escondía”, proliferaba y era transportada gracias a la presencia en las instalaciones de biopelículas.[2]

Podemos encontrar biofilms en todos los medios donde existan bacterias: en el medio natural, clínico o industrial. Para su formación sólo hace falta un sitio húmedo y con una cantidad mínima de nutrientes, ya que pueden desarrollarse sobre todo tipo de superficies (hidrófobas o hidrófilas, bióticas o abióticas)[3]

En el plano humano, las biocapas pueden resultar tanto perjudiciales como beneficiosas, al ser tan heterogéneas en cuanto a su composición o, más bien, en cuanto a la población bacteriana que las conforma. Así, existen biofilms sobre las rocas marinas, alrededor de las raíces vegetales, en la piel o en la microbiota intestinal. Los podemos encontrar en el interior de las tuberías, en el grifo de la cocina o en el desagüe del refrigerador.

En efecto, las biocapas pueden formarse en todo tipo de superficies, lo que constituye un problema de especial relevancia en la industria alimentaria. Entre los materiales que colonizan se incluye el plástico, el cristal, la madera, el metal y, como no, la superficie de los alimentos. Puesto que pueden contener microorganismos patógenos que, por estar ahí “escondidos”, presentan una mayor resistencia a la desinfección, su presencia incrementa las probabilidades de contaminación del producto y de provocar infecciones alimentarias, razón por la que se considera que la presencia de biofilms en las superficies de contacto con alimentos constituye un evidente riesgo para la salud. Afortunadamente, en la industria alimentaria la formación de película biológicas puede mantenerse controlada con programas periódicos de limpieza y desinfección aplicados de forma adecuada.

Dentro de estos programas, la ozonización del agua de uso general constituye una herramienta muy útil, al poder ser utilizada en las tareas de limpieza y desinfección con facilidad, y resultando sumamente eficaz, tanto en la eliminación de microorganismos como en la destrucción de películas biológicas en superficies. Asimismo, el agua ozonizada en continuo mantiene los conductos desinfectados y libres de biopelículas.

Pero, como decíamos, además del riesgo de contaminación, el desarrollo de biocapas puede interferir en diferentes procesos y causar daños en los equipos.

Así, en sistemas de agua, bien sea potable, de procesos o de riego, la formación de biofilms puede obstruir los conductos, disminuyendo su velocidad y su capacidad de transporte originando un incremento en el consumo energético.

En el caso de sistemas de riego, el crecimiento de biocapas, además de como sistema de difusión de bacterias potencialmente fitopatógenas, pude ocasionar problemas de obstrucción en goteros y aspersores, con el gasto, tanto en términos productivos como de mantenimiento de las instalaciones, que ello supone.

No hay que olvidar, tampoco, que la formación de biofilms persistentes en las superficies metálicas puede causar corrosión debido a la producción de ácido por parte de las bacterias.

Para la prevención de los riesgos y del coste de los daños que causan estas películas, son necesarios, al igual que en la industria alimentaria, procedimientos de limpieza y desinfección efectivos.

A este respecto, un sistema de ozonización del agua de riego, no sólo desinfecta el agua, sino que consigue, aplicado en continuo, eliminar eficazmente la biopelícula que puede llegar a obstruir las terminales de riego

Hoy día, pues, ya sabemos que las películas biológicas representan una forma habitual de crecimiento de las bacterias en la naturaleza, y que su presencia ejerce un gran impacto en diversos aspectos de la vida humana con múltiples implicaciones tanto sanitarias como tecnológicas.

Estas repercusiones son especialmente importantes, como hemos señalado, en el ámbito de la industria alimentaria, donde su control y eliminación puede representar un problema cuyo abordaje difiere del aplicado hasta el momento para las bacterias en forma libre.

Sea como sea, la eliminación de la biopelícula es una tarea muy difícil y exigente que puede resultar sumamente cara y complicada si no se cuenta con un sistema eficaz, como el que brindan los equipos generadores de ozono.

Para saber más: Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) en relación a los biofilms y su repercusión en la seguridad alimentaria.

[1] Carpentier y Cerf, 1993; Costerton, 1995; Costerton et al., 1999; Davey y O’Toole, 2000; Kraigsley et al., 2002.

[2] José Bernardo Ferrer Simó. “Revisión del paradigma ecológico de la ‘Legionella’. Estrategia ecológica y su implicación en salud pública”. Rev. Salud ambient. 2008;8 (2): 68-73.

[3] Kraigsley et al., 2002