Una red de formación para romper el ciclo de las biopelículas
Las bacterias pueden formar comunidades, denominadas biopelículas, en todo tipo de superficies, incluidos los metales, los plásticos y los materiales naturales. De hecho, estamos rodeados de bacterias. «Por lo general, el ciclo de vida de una biopelícula tiene cuatro fases principales», explica Carmen Blanco, catedrática de la Universidad de Oviedo, en España, y coordinadora del proyecto BREAK BIOFILMS. «Estas fases son las siguientes: adhesión de las células bacterianas a las superficies, formación de colonias, maduración de las biopelículas y dispersión, cuando las bacterias pueden colonizar otras superficies». Aunque algunas biopelículas son «buenas» y se utilizan en sectores como el tratamiento de aguas residuales o la biorremediación, muchas colonias bacterianas son perjudiciales para la salud. Por ejemplo, las biopelículas son responsables de casi el 80 % de las infecciones humanas y pueden causar graves problemas en el sector agroalimentario. «Las biopelículas microbianas son la principal causa de bioincrustación de superficies tanto en entornos clínicos como industriales», añade Blanco. «Producen efectos sanitarios y económicos muy acusados».
Cómo afrontar los efectos nocivos de las biopelículas
El equipo del proyecto BREAK BIOFILMS, financiado con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se propuso abordar los efectos nocivos que producen las biopelículas en la vida cotidiana. Con tal fin, el proyecto reunió a investigadores de distintos campos, como la química, los nanomateriales, la microbiología, la biotecnología y la ingeniería química. En esta red de formación, denominada «the Breakers» (los rompedores), participan seis universidades, nueve empresas, un centro de investigación y un centro empresarial y de innovación. La idea era formar a la nueva generación de investigadores en entornos multidisciplinares, elaborar estrategias integradas de detección y destrucción de biopelículas y contribuir a desarrollar las innovaciones principales de los laboratorios asociados.
Estrategias principales para combatir las biopelículas
La red de formación se basó en cuatro estrategias: comprender la formación de biopelículas, detectarlas, destruirlas e inhibirlas. «La creación de biopelículas es un proceso muy complejo de varias fases en el que entran en juego diversos procesos biológicos y fisicoquímicos», afirma Blanco. «Empleamos tecnologías de vanguardia para explorar estos procesos a nivel unicelular y establecer una base para comprender el desarrollo de biopelículas en su fase inicial». En cuanto a la detección de biopelículas, el equipo del proyecto se centró en ayudar a los investigadores a identificar técnicas más rápidas y sensibles. «Es necesario saber dónde se esconde el “enemigo”», señala Blanco. «Los métodos actuales de detección de biopelículas pueden ser lentos y tardar hasta varios días». Una vez detectadas, debemos eliminarlas con eficacia. Además de idear estrategias innovadoras para destruir las biopelículas, la red de capacitación diseñó agentes desinfectantes más ecológicos y sostenibles. Por último, en lo que respecta a la inhibición de biopelículas, el equipo examinó el potencial de los nanomateriales antimicrobianos como método innovador para evitar la adhesión de bacterias, como primera medida. Por ejemplo, se podrían crear materiales de envasado de alimentos que liberen de manera controlada iones metálicos biocidas.
Experiencia interdisciplinar para responder a las necesidades de la sociedad
La experiencia obtenida gracias a la red de formación preparará mejor a una nueva generación de científicos para superar los retos sociales relacionados con las biopelículas bacterianas. El proyecto logró reunir a especialistas en microbiología, química analítica, ciencia de materiales e ingeniería. «Hemos abierto el camino para abordar problemas acuciantes, como la resistencia a los antimicrobianos, la seguridad de los envases alimentarios y las superficies antimicrobianas, e incluso la detección y el control de las biopelículas en el espacio», afirma Blanco. Será fundamental convertir estas ideas nuevas en soluciones prácticas. «Por este motivo, el espíritu empresarial ha sido un eje central del programa de formación», añade Blanco. «Los científicos con capacidades empresariales están en condiciones de crear un futuro nuevo».
Palabras clave
BREAK BIOFILMS, biopelícula, bacterias, agroalimentación, infecciones, microbiología, nanomateriales
