Más del 80% de las infecciones microbianas crónicas y recurrentes en
humanos están causadas por biofilms bacterianos, como en el caso
de infecciones asociadas a otitis media o fibrosis quística, entre otras; o incluso
infecciones en dispositivos médicos como catéteres o prótesis articulares. El doctor Javier Valverde Pozo, de la Facultad de Farmacia, ha publicado en la revista Biosensors,
junto con otros investigadores de la Universidad de Granada, un estudio que
propone nuevas técnicas de imagen en combinación con un sensor fluorescente para
mejorar la detección de estos biofilms bacterianos.
El estudio presenta técnicas de imagen avanzadas para ver la
actividad de una enzima, la alanina aminopeptidasa (pepN) y proponen un enfoque
novedoso para evaluar la madurez de los biofilms. “Los resultados
muestran que la sobreexpresión de esta enzima incrementa la capacidad de la
bacteria E. coli
para formar biofilms. Además, se ha detectado que la actividad de pepN
varía durante las distintas fases del desarrollo del biofilm, lo que
abre interesantes posibilidades de investigación en este ámbito”, detalla el
Dr. Valverde Pozo.
Los biofilms
bacterianos son comunidades muy bien organizadas de bacterias, envueltas en una
matriz extracelular que ellas mismas producen. Se adhieren tanto a superficies
inertes como a tejidos vivos, y representan la forma predominante de crecimiento bacteriano en la naturaleza. “Una de las preocupaciones principales de
los investigadores es la notable resistencia de estos biofilms a los
tratamientos antimicrobianos, que pueden ser hasta 1000 veces más resistentes
que las bacterias en estado libre, lo que contribuye a la resistencia a los
antibióticos y complica los esfuerzos de erradicación”, explica el investigador. Se estima que estas estructuras resistentes causan más del 80% de las
infecciones microbianas crónicas y recurrentes en humanos. Por ello, la
investigación en este campo se ha centrado en comprender mejor los mecanismos
de formación de los biofilms e identificar posibles dianas terapéuticas.
“El
estudio de los biofilms bacterianos es fundamental debido a su gran importancia en salud
pública, ya que aproximadamente el 65% de las infecciones bacterianas se
atribuyen a la formación de estas estructuras. Entre ellas se incluyen infecciones
como las asociadas a endocarditis de válvula nativa, otitis media,
osteomielitis y fibrosis quística; así como a dispositivos médicos, como
catéteres venosos centrales y prótesis articulares”, relata Valverde.
“En este trabajo de investigación se emplea el sensor fluorescente
DCM-Ala, que sintetizamos en un trabajo previo (Valverde et al., 2020), como
herramienta innovadora para detectar la actividad enzimática de la alanina aminopeptidasa
(pepN) en biofilms bacterianos, estructuras microbianas con un papel crítico en
varios procesos biológicos”, especifica Valverde Pozo. En definitiva, en
este trabajo se usan métodos innovadores en el análisis de los biofilms, abriendo nuevas posibilidades
para utilizar los sensores fluorescentes en su estudio.
Más
información:
Valverde-Pozo, J.; Paredes, J.M.; García-Rubiño, M.E.; Girón, M.D.; Salto,
R.; Alvarez-Pez, J.M.; Talavera, E.M. Advanced Imaging Methodology in Bacterial
Biofilms with a Fluorescent Enzymatic Sensor for pepN Activity. Biosensors 2024, 14,
424. https://doi.org/10.3390/bios14090424