O Biofilme, um inimigo invisível

[pic 1]Biofilme, um inimigo invisível^[1]

Alessandra Teixeira de Macedo^[2]
Marília Nazaré Aquino Lobo da Cruz                 

DESCRIÇÃO DE CASO

                    Há a hipótese, por meio de vários estudos, que maioria das populações bacterianas constituem uma comunidade de várias espécies de microrganismo pelo princípio de sobrevivência. Essas comunidades de microrganismo são definidas como biofilmes, ou seja, células agregadas organizadas e funcionais que podem ser contituídas por uma matriz exopolímeros, que protege as fibras contra ataques químicos e ambientais que circundam o compósito, e por células bacterianas.

                    É nos apresentado que cerca de 80% das infecções bacterianas estão ligadas a formação dessas comunidades. Esses biofilmes se mostraram mais resistentes à ação de antibióticos, como mostram alguns estudos, do que aqueles que vivem de forma planctônica, microrganismos unicelulares que vivem de forma isolada e livre.

   

2 IDENTIFICAÇÃO E ANÁLISE

DESCRIÇÃO DOS BIOFILMES

                    Biofilmes são definidos como sistemas biológicos por comunidades de microrganismo que se formam com o objetivo de proteção, através do mecanismo de adaptação ao estresse ambiental e que estabelecem uma comunicação microbiana através do chamado Quorum Sensing. A formação dessas comunidades é um tipo de adaptação procariótica e podem se formar em cinco estágios de acordo com estudo de Géisica Lacerda:

Fixação inicial e reversível na superfície;

Adesão se torna irreversível;

Produção da matriz exopolimérica e formação das microcolônias;

O biofilme alcança sua espessura final, adquirindo complexa com canais e poros;

Destacamento celular.

                Essa formação pode ocorrer tanto superfícies naturais como em superfícies artificiais.

Os microrganismo tem várias vantagens na formação dessas complexas comunidades: a acessibilidade aos nutrientes, muitas vezes provenientes de microrganismo mortos encontrados já dentro do biofilme, logo, a concentração de nutrientes é maior no interior do biofilme.

Outra vantagem é a proteção mecânica contra agentes externos, pois o biofilme é uma barreira física que dificulta a ação de antibióticos e agentes biocidas que precisam estar em uma concentração considerável para seu funcionamento em eliminar esses microrganismo. Essa barreira funciona também contra células de defesa do hospedeiro e contra protozoários predadores

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Estrutura do biofilme. Fonte: Profissão Biotec

 Além disso, podemos citar também que essa formação facilita a transferência horizontal de genes entre seus indivíduos e possuem forma de diminuir a impacto de flutuações como falta de oxigênio através da modulação de gradientes químicas e maior estabilidade do microambiente.

Vale ressaltar que esses biofilmes são um ambiente tridimensional que mantêm uma comunicação através do fenômeno chamado Quorum Senging, sinalização de sinais químicos intercelular. Essa sinalização é através de moléculas chamadas auto-indutores que aumenta proporcionalmente ao aumento da densidade de bactérias. Essa comunicação permite que essas bactérias respondam a alterações ambientais como a hiper regulação do metabolismo secundário que produz alguns compostos de matriz extracelular. Esse processo permite a realização de funções como a bioluminescência, indução de fatores de virulência  e a formação dos biofilmes.                         

BIOFILMES NAS INFECÇÕES

  A formação de biofilmes em superfícies podem causar infecções crônicas seja em superfícies artificiais ou naturais, pois esses microrganismo acabam sendo resistentes por conta da proteção da fagocitose por conta de sua matrix exopolimérica.

De acordo com o estudo de Jacyr Pasternak, de que espécies diferentes possam se juntar nos microfilmes e tornar maior a resistências a antimicrobianos, com uma espécie capaz de degradar ou tornar inativo o antibiótico. Isso ocorre por conta da ecologia diferente das formas planctônicas pois eles tem uma proliferação mais lenta o que torna sua resposta a alguns antibióticos que agem quando as células se dividem, assim elas estão com maior proteção tanto dos antibióticos, pois os mesmos começam a apresentar uma dificuldado de acesso aos nichos onde elas estão; quanto da resposta do hospedeiro, pois as células de defesa do hospedeiro apresenta dificuldade de entrar nessa matriz para fagocitá-las. Logo, bactérias patogênicas usam dessas comunidades de microrganismo como forma de proteção para sua sobrevivência, esse mecanismo de virulência garante a resistência a tratamentos convencionais.

Após o desenvolvimento, o biofilmes pode agravar doenças já existentes ou desencadear infecções, como infecções hospitalares que podem ocorrer por meio de dispositivos hospitalares implantados. Como exemplo podemos citar a fibrose cística, onde o defeito genético causa a perda da Cystic Fibrosis Transmembrane. A ausência do canal de cloreto causa um aumento de sal nas vias aéreas, assim, inibindo as atividade de peptídeos e proteínas que estão envoltos na imunidade. Com isso, a colonização com P. aeruginosa e logo a formação do biofilme no epitélio. Logo, a nível de defesa celular, há anticorpos contra esses células colonizadas, porém o anticorpo não é capaz de adentrar o biofilme,