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Introducción al concepto de biopelícula Alex Soriano Hospital Clínic de Barcelona Número de artículos en PubMed en los que la palabra “biofilm” aparece en el título Número de artículos 819 342 4 14 39 1985 1990 1995 86 2000 2005 2010 dispositivos extravasculares dispositivos intravasculares derivación de LCR marcapasos implante mamario válvula cardiaca catéter intravascular implante ortopédico prótesis vascular otitis media fibrosis quística endocarditis infección urinaria recurrente osteomielitis crónica úlcera crónica Rani SA, et al. Spatial patterns of DNA replication, protein synthesis and Oxigen concentration within biofilms reveal diversal physiological states J Bacteriol 2007; 189: 4223-33 Biofilm de S. epidermidis rojo: biomasa verde: análogo de timidina (síntesis de ADN) Rani SA, et al. Spatial patterns of DNA replication, protein synthesis and Oxigen concentration within biofilms reveal diversal physiological states J Bacteriol 2007; 189: 4223-33 S. epidermidis Oxígeno puro 38 μm59 μm verde: GFP (síntesis de proteínas) Difusión de 02 50 μm 150 μm La actividad de los antibióticos se limita a los estratos más superficiales de la biopelícula. Las bacterias situadas en profundidad tienen una tasa de duplicación muy reducida (0.013 h-1) profundidad (μm) Davies DG, et al. The involvement of cell to cell signals in the development of a bacterial biofilm. Science 1998; 280: 295-8 Biofilm de S. epidermidis Señalización química interbacteriana esencial para la construcción de una biocapa madura (“quorum sensing”) rojo: biomasa verde: análogo de timidina (síntesis de ADN) Nguyen SA, et al. Active Starvation Responses Mediate Antibiotic Tolerance in Biofilms and Nutrient-Limited Bacteria Science 2011; 334: 982-6 Biofilm de S. epidermidis starvation-signaling stringent response (relA, spoT) rojo: biomasa verde: análogo de timidina (síntesis de ADN) Curva de letalidad estándar para un antibiótico UFC / mL log10 sin ATB 8 6 4 2 bacterias persistentes 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 mg horas Nathalie Q. Balaban Bacterial Persistence as a Phenotypic Switch Science 2004; 305: 1622-1625 ampicilina siembra nanotecnología Nathalie Q. Balaban Bacterial Persistence as a Phenotypic Switch Science 2004; 305: 1622-1625 ampicilina nanotecnología Nathalie Q. Balaban Bacterial Persistence as a Phenotypic Switch Science 2004; 305: 1622-1625 nanotecnología ATB mg / L UFC/mL 10 107 Población bacteriana heterogénea 1 (CIM) 102 15 ATB Tiempo (h) ATB mg / L UFC/mL 10 107 1 (CIM) 102 Inmunidad del huésped (fago) 15 ATB ATB Tiempo (h) Rosen DA PLoS In Medicine 2007;4:329 filamentos PNAS2004;101:13333 PNAS2006;103:19884 Pili tipo I EMBO J 2000;19:2803 Science 1998;282:1494 La formación de PODS en el urotelio Proceso de formación Science2003;301:105 Infect Imm 2001;69:4572 (modelo murino) PNAS 2006;103:14170 James GA,C.et Davis, al. Stephen et al. Microscopic and physiologic Biofilms wounds. evidenceinforchronic biofilm-associated wound colonization in vivo Wound Rep Regand 2008; 16: 37-44 2008;16: 23-29 Repair Regeneration Úlceras crónicas: 30 / 50 (60%) con S. aureus Modelo animal de úlcera cutánea infectada Heridas agudas: 1 / 16 (6.2%) Edmiston Ch, et al. Impact of selective antimicrobial agents on staphylococcal adherence to biomedical devices. Am J Surg 2006; 192: 344–354 Nº fibras estériles/ Nº total de fibras (%) Días de exposición 4 7 10 Vancomicina 40 0/5 0/5 3 / 5 (60) Gentamicina 8 0/5 0/5 3 / 5 (60) Linezolid 1 10 1 / 5 (20) 4 / 5 (80) 5 / 5 (100) Daptomicina 8 40 3 / 5 (60) 5 / 5 (100) - Rifampicina 16 12 5 / 5 (100) - - S. aureus Placa de microtiter 96 biopelículas de S. aureus Placa de microtiter 96 biopelículas de S. aureus Método Calgary