Una capa de baba en las bacterias es una capa desorganizada y fácilmente removible (por ejemplo, mediante centrifugación ) de material extracelular que rodea las células bacterianas. En concreto, se compone principalmente de exopolisacáridos , glicoproteínas y glicolípidos . [1] Por lo tanto, la capa de baba se considera un subconjunto del glicocáliz .
Si bien las capas de limo y las cápsulas se encuentran con mayor frecuencia en las bacterias, aunque son poco comunes, estas estructuras también existen en las arqueas . [2] Esta información sobre la estructura y la función también es transferible a estos microorganismos.
Las capas de baba son amorfas y de espesor inconsistente, y se producen en cantidades variables según el tipo de célula y el entorno. [3] Estas capas se presentan como hebras que cuelgan extracelularmente y forman estructuras similares a redes entre células que estaban separadas entre 1 y 4 μm. [4] Los investigadores sugirieron que una célula ralentizará la formación de la capa de baba después de unos 9 días de crecimiento, tal vez debido a una actividad metabólica más lenta. [4]
Una cápsula bacteriana es similar, pero es más rígida que la capa de baba. Las cápsulas están más organizadas y son más difíciles de eliminar en comparación con sus contrapartes de capa de baba. [5] Otra estructura altamente organizada, pero separada es una capa S. Las capas S son estructuras que se integran en la pared celular y están compuestas de glicoproteínas, estas capas pueden ofrecer rigidez y protección a la célula. [6] Debido a que una capa de baba está suelta y fluye, no ayuda a la célula en su rigidez.
Si bien las biopelículas pueden estar compuestas por bacterias productoras de una capa viscosa, por lo general no es su composición principal. Más bien, una biopelícula está formada por una serie de microorganismos que se unen para formar una biopelícula cohesiva. [7] Sin embargo, existen biopelículas homogéneas que pueden formarse. Por ejemplo, la placa que se forma en las superficies de los dientes es causada por la formación de una biopelícula compuesta principalmente por Streptococcus mutans y la degradación lenta del esmalte dental. [8] [9]
La función de la capa de baba es proteger las células bacterianas de peligros ambientales como los antibióticos y la desecación . [1] La capa de baba permite que las bacterias se adhieran a superficies lisas como implantes protésicos y catéteres , así como a otras superficies lisas como placas de Petri. [10] [4] Los investigadores descubrieron que las células se adhirieron al recipiente de cultivo sin apéndices adicionales, confiando únicamente en el material extracelular.
Si bien se compone principalmente de polisacáridos, se puede producir una capa de limo en exceso, de modo que en tiempos de hambruna la célula puede depender de la capa de limo como almacenamiento adicional de alimentos para sobrevivir. [8] Además, se puede producir una capa de limo en procariotas que viven en el suelo para evitar un secado innecesario debido a los cambios anuales de temperatura y humedad. [8]
Puede permitir que las colonias bacterianas sobrevivan a la esterilización química con cloro , yodo y otros productos químicos, dejando el autoclave o el lavado con agua hirviendo como los únicos métodos seguros de descontaminación .
Algunas bacterias han demostrado una respuesta protectora a los ataques del sistema inmunológico al utilizar sus capas mucosas para absorber anticuerpos. [11] Además, algunas bacterias como Pseudomonas aeruginosa y Bacillus anthracis pueden producir estructuras de biopelículas que son efectivas contra los ataques de los fagocitos del sistema inmunológico del huésped. [8] Este tipo de formación de biopelículas aumenta su factor de virulencia, ya que es más probable que sobrevivan dentro del cuerpo de un huésped, aunque este tipo de biopelícula generalmente se asocia con cápsulas. [12]
Debido a la abundancia de tantas bacterias que están aumentando su resistencia a los agentes antimicrobianos como los antibióticos (estos productos inhiben el crecimiento celular o simplemente matan la célula), hay nuevas investigaciones que surgen sobre nuevos medicamentos que reducen los factores de virulencia en algunas bacterias. Los medicamentos antivirulentos reducen las propiedades patógenas en las bacterias, lo que permite que el huésped ataque a dichas bacterias o permite que los agentes antimicrobianos funcionen. Staphylococcus aureus es una bacteria patógena que causa varias infecciones humanas con una plétora de factores de virulencia como: formación de biopelículas, detección de quórum y exotoxinas, por nombrar algunos. [13] Los investigadores analizaron la miricetina (Myr) como un agente multi-antivirulencia contra S. areus y cómo afecta específicamente la formación de biopelículas. Después de una dosificación regular, se encontró que la formación de biopelículas disminuyó y la cantidad de células adheridas en su medio específico disminuyó sin matar las células. Myr es prometedor cuando las superficies están recubiertas con el material, las superficies no recubiertas muestran una formación de biopelícula gruesa con una gran cantidad de adherencia celular; El material recubierto mostró grupos mínimos de células que estaban débilmente adheridas. [13]
Un problema con las estructuras de hormigón es el daño que reciben durante los cambios climáticos, ya que, debido a su naturaleza porosa, hay una cantidad de agua que puede expandir o contraer el hormigón según el entorno. Este daño hace que estas estructuras sean susceptibles a los ataques de sulfatos. Los ataques de sulfatos ocurren cuando los sulfatos en el hormigón reaccionan con otras sales formadas por otras fuentes de sulfato y causan erosión interna del hormigón. La exposición adicional a estos iones de sulfato (SO4 ) puede ser causada por la sal de la carretera que se salpica sobre la estructura; los suelos con alto contenido de sulfatos también son un problema para estas estructuras de hormigón. Las investigaciones han demostrado que algunas bacterias aeróbicas formadoras de limo pueden ayudar a reparar y mantener las estructuras de hormigón. [14] Estas bacterias actúan como una barrera de difusión de los sulfatos externos al hormigón. Los investigadores descubrieron que cuanto más gruesa era la capa, más eficaz era, observando un aumento casi lineal del número de años de servicio aplicables a la estructura de hormigón a medida que aumentaba el espesor de la capa. Para la reparación a largo plazo de la estructura, se debe utilizar un espesor de capa de limo de 60 mm para garantizar la longevidad de la estructura de hormigón y asegurar la difusión adecuada de los iones de sulfato. [14]