Formación de Biofilm en Bacilos Gram Negativos: respuesta a antibióticos en modelos estáticos y dinámicos.

La resistencia antibiótica representa un problema creciente en la salud pública a nivel mundial, particularmente, en aquellos países donde las infecciones bacterianas son una de las principales causas de muerte debido al surgimiento de bacterias multirresistentes a antibióticos. Una nueva modalidad de resistencia a los antibióticos en la formación de biofilm, el cual surge como un mecanismo de resistencia alternativo usualmente no considerado en el diagnostico en el laboratorio clínico. Estos consisten en comunidades bacterianas unidas irreversiblemente a una superficie, interfase o entre células, embebidas en una matriz de polímero extracelular los cuales poseen atributos fisiológica y fenotípicamente diferenciables de las formas planctónicas. La importancia del biofilm radica en que a nivel médico, se han asociado a distintos procesos infecciosos como endocarditis, fibrosis quística, y formación en dispositivos médicos, ya sea catéteres, sonda de Foley, válvulas protésicas, entre otros. Cabe destacar que las células que conforman el biofilm poseen una resistencia inherente a los antibióticos, desinfectantes o germicidas, llegando a aumentar las concentraciones inhibitorias mínimas de los agentes entre 100-1000 veces en comparación con sus homólogas planctónicas. Esta resistencia se debe principalmente a la presencia de una matriz extracelular que limita la entrada de los antibióticos, a un metabolismo lento lo cual no permite al antibiótico encontrar su sitio activo e intercambio de material genético en dicha comunidad. Por otro lado, uno de los principales mecanismos de resistencia antibiótica se debe a la presencia de bombas de eflujo, las cuales se han descrito que se encuentran sobre expresando en los biofilms, cumpliendo un rol importante en la señalización ejercida por el Quorum Sensing. A nivel del laboratorio clínico, las técnicas de estudio de sensibilidad están dirigidos al estudio de las bacterias en su estado planctónico, lo cual difiere de gran manera de lo que ocurre dentro de un biofilm. Por ello, existe la necesidad de estudiar la sensibilidad en modelos in vitro que ofrezcan con mayor certeza lo que ocurre in vivo. Recientemente, se han reportado simuladores farmacocinéticos y farmacodinámicos para biofilms que se basan en flujos que emulan los cambios en la concentración de antibióticos en el hombre, asociado a la dosis intravenosa utilizada para bacterias formadoras de biofilm bajo condiciones de cultivo continuo. Estos nuevos modelos permiten conocer la concentración capaz de actuar sobre los biofilms, llegada, penetración, metabolismo y eliminación, en modelos que se asemejan a las condiciones biológicas. Estos sistemas dinámicos asociados a microscopia confocal, tienen la ventaja de permitir observar la organización espacial y función de los biofilms en tiempo real bajo condiciones no invasivas y continúas de cultivo. En este contexto nos proponemos determinar la respuesta a antibióticos en Bacilos Gram negativos formadores de biofilm. Para ello nos planteamos estudiar el efecto de distintas combinaciones de antibióticos sobre un biofilm preformado en un modelo de flujo dinámico.