Una capa de limo en las bacterias es una capa desorganizada y fácilmente eliminable (por ejemplo, mediante centrifugación ) de material extracelular que rodea las células bacterianas. En concreto, este se compone mayoritariamente de exopolisacáridos , glicoproteínas y glicolípidos . [1] Por lo tanto, la capa de limo se considera como un subconjunto del glicocalix .
Si bien las capas de limo y las cápsulas se encuentran con mayor frecuencia en las bacterias, aunque son raras, estas estructuras también existen en las arqueas . [2] Esta información sobre estructura y función también es transferible a estos microorganismos.
Las capas de limo son amorfas y de espesor inconsistente, y se producen en diversas cantidades según el tipo de célula y el entorno. [3] Estas capas se presentan como hebras que cuelgan extracelularmente y forman estructuras en forma de red entre células que estaban separadas entre 1 y 4 μm. [4] Los investigadores sugirieron que una célula retardará la formación de la capa de limo después de aproximadamente 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 limo. Las cápsulas están más organizadas y son más difíciles de eliminar en comparación con sus homólogas de capa viscosa. [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 limo es suelta y fluida, no ayuda a la célula a mantenerse rígida.
Si bien las biopelículas pueden estar compuestas de bacterias productoras de una capa viscosa, normalmente 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 se pueden formar. Por ejemplo, la placa que se forma en la superficie de los dientes es causada por la formación de una biopelícula principalmente de Streptococcus mutans y la lenta degradación del esmalte dental. [8] [9]
La función de la capa viscosa es proteger las células bacterianas de los peligros ambientales como los antibióticos y la desecación . [1] La capa de limo 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 adherían al recipiente de cultivo sin apéndices adicionales, basándose únicamente en el material extracelular.
Si bien está compuesta principalmente de polisacáridos, una capa de limo puede producirse 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 los procariotas que habitan 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 mostrado una respuesta protectora a los ataques del sistema inmunológico al utilizar sus capas viscosas 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 fagocitos del sistema inmunológico del huésped. [8] Este tipo de formación de biopelícula aumenta su factor de virulencia, ya que es más probable que sobrevivan dentro del cuerpo del 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 agentes antimicrobianos como los antibióticos (estos productos inhiben el crecimiento celular o simplemente matan la célula), están surgiendo nuevas investigaciones sobre nuevos medicamentos que reducen los factores de virulencia en algunas bacterias. Los medicamentos antivirulentos reducen las propiedades patógenas de las bacterias, permitiendo que el huésped ataque dichas bacterias o permitiendo que los agentes antimicrobianos actúen. Staphylococcus aureus es una bacteria patógena que causa varias infecciones humanas con una gran cantidad 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 multiantivirulento contra S.areus y cómo afecta específicamente la formación de biopelículas. Después de una dosificación regular, se descubrió que la formación de biopelículas disminuía y el número de células adheridas en sus medios específicos disminuía sin matar las células. Myr es prometedor cuando las superficies están recubiertas con el material; las superficies no recubiertas muestran una formación de biopelícula espesa con una gran cantidad de adherencia celular; el material recubierto mostró grupos de células mínimos que estaban débilmente adheridos. [13]
Un problema de las estructuras de concreto es el daño que reciben durante los cambios climáticos, ya que si su naturaleza es porosa hay una cantidad de agua que puede expandir o contraer el concreto dependiendo del ambiente. Este daño hace que estas estructuras sean susceptibles a los ataques de sulfatos. Los ataques de sulfatos ocurren cuando los sulfatos en el concreto reaccionan con otras sales formadas por otras fuentes de sulfato y causan erosión interna del concreto. La exposición adicional a estos iones de sulfato (SO 4 ) puede deberse a que la sal de la carretera salpique la estructura; los suelos con alto contenido de sulfatos también son un problema para estas estructuras de concreto. Las investigaciones han demostrado que algunas bacterias aeróbicas que forman limo pueden ayudar a reparar y mantener estructuras de concreto. [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, y observaron un aumento casi lineal en el número de años de servicio aplicables a la estructura de hormigón a medida que aumentaba el espesor de la capa. Para reparaciones a largo plazo de la estructura, se deben utilizar 60 mm de espesor de capa de limo para garantizar la longevidad de la estructura de concreto y garantizar la difusión adecuada de los iones sulfato. [14]