Biofilm formation on the surfaces of fibers

Abstract

Una biopelícula es una estructura de comunidad bacteriana encerrada en una matriz como resultado de la interacción célula-célula con una superficie. El enfoque principal de la formación de biopelículas es la creación de un entorno estable y homeostático que mejora el crecimiento, la densidad de población celular y también proporciona resistencia y protección bacterianas. Cuando las biopelículas se adhieren a plantas, humanos o superficies no vivas, pueden formar una relación simbiótica, pero las bacterias patógenas pueden dejar su nicho nativo y adherirse a otros tejidos produciendo efectos adversos. Existe una relación importante entre la superficie colonizada y la formación de la biopelícula, esta adherencia está mediada por diferentes tipos de interacciones, desde factores ambientales, interacciones fisicoquímicas, y características del material. En el caso de las fibras, que son polímeros, han surgido para actuar junto con algunos materiales o solas para crear nuevos biomateriales con fines clínicos. Cuando las bacterias colonizan esos biomateriales, representa un peligro para la salud humana, dado que las barreras de defensa están alteradas, facilitando la transmisión de patógenos, y conduciendo a bacteriemias o infecciones graves, comúnmente conocidas como enfermedades/infecciones nosocomiales o infecciones asociadas a la atención de la salud, es decir, son infecciones adquiridas en el entorno hospitalario. Para el 2015, el Consorcio Internacional para el Control de Infecciones Nosocomiales, (CICIN) investiga que la tasa de mortalidad asociada a las enfermedades nosocomiales en el Ecuador puede llegar a 38%. Ante esto y por el impacto que tienen las infecciones asociadas a los biomateriales en los sistemas de salud pública, es importante determinar cómo es el mecanismo por el cual se forma la biopelícula. Por lo tanto, esta tesis ofrece una visión general de la adhesión bacteriana, así como de las propiedades físico-químicas, topográficas y mecánicas de los biomateriales que median o controlan la colonización bacteriana, además del riesgo de infecciones asociadas (patogénesis) que implica en un contexto de salud pública. Por último, se examinan las aplicaciones y los enfoques de las fibras naturales y sintéticas, en su mayoría asociadas para usos en el campo biomédico.