Las biopel\u00edculas son una adaptaci\u00f3n extremadamente com\u00fan que permite a las bacterias colonizar entornos hostiles. Presentan desaf\u00edos \u00fanicos para los antibi\u00f3ticos y biocidas, tanto por la naturaleza de la matriz extracelular como por la presencia de c\u00e9lulas persistentes metab\u00f3licamente inactivas dentro de la biopel\u00edcula. Tales sustancias qu\u00edmicas pueden ser altamente eficaces contra c\u00e9lulas bacterianas planct\u00f3nicas y, al mismo tiempo, resultar esencialmente ineficaces contra las biopel\u00edculas. En cambio, los bacteri\u00f3fagos parecen tener una mayor capacidad para combatir esta forma generalizada de crecimiento bacteriano. La alta densidad de bacterias en las biopel\u00edculas facilita la acci\u00f3n de los bacteri\u00f3fagos al permitir una infecci\u00f3n del hu\u00e9sped r\u00e1pida y eficiente y la posterior amplificaci\u00f3n del bacteri\u00f3fago. Los bacteri\u00f3fagos tambi\u00e9n poseen una serie de propiedades que hacen que las biopel\u00edculas sean susceptibles a su acci\u00f3n. Se sabe que producen (o pueden inducir) enzimas que degradan la matriz extracelular. Tambi\u00e9n son capaces de infectar c\u00e9lulas persistentes que permanecen latentes en su interior, pero que se reactivan cuando se vuelven metab\u00f3licamente activas. Algunas biopel\u00edculas cultivadas tambi\u00e9n parecen ser m\u00e1s capaces de soportar la replicaci\u00f3n de bacteri\u00f3fagos que sistemas planct\u00f3nicos comparables. Quiz\u00e1s no sea sorprendente que los bacteri\u00f3fagos, como depredadores naturales de las bacterias, posean la capacidad de combatir esta forma com\u00fan de vida bacteriana. <\/p>\n
En estudios tempranos que demostraron el potencial de los bacteri\u00f3fagos para el control de biopel\u00edculas, Hanlon et al. [24] descubrieron que los bacteri\u00f3fagos de Pseudomonas aeruginosa pod\u00edan destruir bacterias en una biopel\u00edcula madura (de 20 d\u00edas) e incluso (quiz\u00e1s sorprendentemente, dado su tama\u00f1o) pod\u00edan difundirse a trav\u00e9s del gel de alginato m\u00e1s grueso (12%) estudiado, aunque la difusi\u00f3n fue m\u00e1s lenta que a trav\u00e9s de geles de alginato m\u00e1s delgados. Hanlon tambi\u00e9n observ\u00f3 que los bacteri\u00f3fagos estudiados pod\u00edan degradar directamente el pol\u00edmero de alginato, aparentemente mediante una actividad enzim\u00e1tica portada por el bacteri\u00f3fago, aunque esta no fue identificada. Independientemente de la actividad, difer\u00eda significativamente de las prote\u00ednas de espiga de cola altamente restringidas. <\/p>\n
Sillankorva et al. utilizaron bacteri\u00f3fagos tanto de Pseudomonas fluorescens como de Staphylococcus lentus, demostrando la reducci\u00f3n efectiva de biopel\u00edculas de una sola especie y mixtas mediante el uso de estos agentes. Ambos bacteri\u00f3fagos fueron completamente secuenciados, y se demostr\u00f3 que ninguno codificaba una polisac\u00e1rido despolimerasa (aunque el bacteri\u00f3fago de Pseudomonas fluorescens codificaba una endopeptidasa). De manera similar, Doolittle et al. [25] demostraron que el bacteri\u00f3fago T4 de Escherichia coli se propaga eficientemente a trav\u00e9s de una biopel\u00edcula, aunque no codifica otras polisac\u00e1rido despolimerasas excepto una prote\u00edna de espiga de cola muy restringida que solo se libera de la cola del bacteri\u00f3fago durante la penetraci\u00f3n de la c\u00e9lula hu\u00e9sped. Sin embargo, Doolittle et al. [25] tambi\u00e9n trabajaron con el bacteri\u00f3fago E79 de Pseudomonas aeruginosa y demostraron que era menos eficaz para penetrar biopel\u00edculas que T4. <\/p>\n
Si bien est\u00e1 claro que los bacteri\u00f3fagos naturales pueden penetrar biopel\u00edculas incluso cuando no producen polisac\u00e1rido despolimerasas (o cuando estas tienen una funci\u00f3n muy limitada), no todos los estudios han mostrado una infecci\u00f3n eficiente dentro de las biopel\u00edculas, y algunos investigadores contin\u00faan creyendo que las enzimas degradadoras de EPS son necesarias para aplicaciones en biopel\u00edculas.<\/p>\n
Tait et al. informaron que una mezcla de tres bacteri\u00f3fagos pod\u00eda eliminar completamente una biopel\u00edcula de una sola especie, pero que esto era menos eficaz cuando estaban presentes otras especies bacterianas insensibles. Kay et al. [27] tambi\u00e9n demostraron que las biopel\u00edculas mixtas pueden disminuir la eficacia de los bacteri\u00f3fagos. No obstante, Sillankorva et al. [1] demostraron que la eficiencia en biopel\u00edculas modelo puede ser alta incluso cuando un bacteri\u00f3fago se dirige a una sola especie bacteriana, afirmando que \u00ablos fagos pueden adoptarse como m\u00e9todo para eliminar una bacteria espec\u00edfica incluso cuando su hu\u00e9sped vive en un consorcio mixto\u00bb. Sillankorva et al. [1] tambi\u00e9n demostraron que las biopel\u00edculas maduras (de siete d\u00edas) pueden controlarse eficazmente mediante bacteri\u00f3fagos. <\/p>\n
Por lo tanto, est\u00e1 claro que los bacteri\u00f3fagos naturales pueden y a menudo expresan enzimas capaces de alterar las biopel\u00edculas, pero que estas no parecen ser esenciales para la infectividad en esta situaci\u00f3n. El potencial para la inducci\u00f3n de tales enzimas desde el genoma del hu\u00e9sped es, por supuesto, mucho m\u00e1s dif\u00edcil de identificar. <\/p>\n
Los bacteri\u00f3fagos poseen propiedades \u00fanicas y muestran un gran potencial en el control de biopel\u00edculas. Sin embargo, tales aplicaciones a\u00fan est\u00e1n evolucionando, y las aplicaciones a gran escala todav\u00eda est\u00e1n en desarrollo. Por lo tanto, la identificaci\u00f3n de los enfoques m\u00e1s eficaces debe permanecer actualmente especulativa. Con el tiempo, y a medida que se publiquen m\u00e1s resultados, surgir\u00e1n naturalmente las mejores pr\u00e1cticas para tales aplicaciones. <\/p>\n
Traducci\u00f3n de la fuente:
\nhttps:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC4790368\/
\nBacteri\u00f3fagos y biopel\u00edculas
\nDavid R. Harper, Helena M. R. T. Parracho, James Walker, Richard Sharp, Gavin Hughes, Maria Werth\u00e9n, Susan Lehman y Sandra Morales1<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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