Javascript está actualmente deshabilitado en su navegador.Varias características de este sitio no funcionarán mientras javascript esté deshabilitado.acceso abierto a la investigación científica y médicaDesde la presentación hasta la primera decisión editorial.De la aceptación editorial a la publicación.El porcentaje anterior de manuscritos han sido rechazados en los últimos 12 meses.Revistas científicas y médicas de acceso abierto revisadas por pares.Dove Medical Press es miembro de la OAI.Reimpresiones masivas para la industria farmacéutica.Ofrecemos beneficios reales a nuestros autores, incluido el procesamiento rápido de artículos.Registre sus detalles específicos y medicamentos específicos de interés y compararemos la información que proporcione con los artículos de nuestra extensa base de datos y le enviaremos copias en PDF por correo electrónico de inmediato.Volver a Revistas » International Journal of Nanomedicine » Volumen 13Autores: Dos Santos Ramos MA, Da Silva PB, Spósito L, De Toledo LG, Bonifácio BV, Rodero CF, Dos Santos KC, Chorilli M, Bauab TMPublicado el 27 de febrero de 2018 Volumen 2018:13 Páginas 1179—1213DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S146195Revisión por revisión por pares anónimos únicosEditor que aprobó la publicación: Dr. Thomas J WebsterMatheus Aparecido Dos Santos Ramos,1 Patrícia Bento Da Silva,2 Larissa Spósito,1 Luciani Gaspar De Toledo,1 Bruna Vidal Bonifácio,1 Camila Fernanda Rodero,2 Karen Cristina Dos Santos,2 Marlus Chorilli,2 Taís Maria Bauab1 1Universidad Estatal de São Paulo (UNESP), Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Campus Araraquara, Departamento de Ciencias Biológicas, Araraquara, SP, Brasil;2Universidad del Estado de São Paulo (UNESP), Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Campus Araraquara, Departamento de Drogas y Medicamentos.Araraquara, SP, Brasil Resumen: Desde los albores de la civilización, se ha entendido que los microorganismos patógenos causan condiciones infecciosas en los humanos, que, en ocasiones, pueden resultar fatales.Entre las diferentes propiedades virulentas de los microorganismos se encuentra su capacidad para formar biopelículas, lo que se ha relacionado directamente con el desarrollo de infecciones crónicas con aumento de la gravedad de la enfermedad.Un problema en la eliminación de estructuras tan complejas (biofilms) es la resistencia a los fármacos que actualmente se utilizan en la práctica clínica, por lo que se hace imperativa la búsqueda de nuevos compuestos que tengan actividad anti-biofilm.En este contexto, la nanotecnología proporciona plataformas seguras para la entrega dirigida de medicamentos para tratar numerosas infecciones microbianas causadas por biopelículas.Entre las muchas aplicaciones de tales sistemas de administración de fármacos basados ​​en nanotecnología se encuentra su capacidad para mejorar el potencial bioactivo de los agentes terapéuticos.El presente estudio informa sobre el uso de nanopartículas importantes, como liposomas, microemulsiones, ciclodextrinas, nanopartículas lipídicas sólidas, nanopartículas poliméricas y nanopartículas metálicas, para controlar las biopelículas microbianas mediante la administración dirigida de fármacos.Tal utilización de estos nanosistemas ha llevado a una mejor comprensión de sus aplicaciones y su papel en la lucha contra las biopelículas.Palabras clave: sistemas de nanotecnología, biopelículas microbianas, actividad anti-biopelículaLa incidencia de enfermedades infecciosas continúa creciendo a un ritmo exponencial cada año y tiene una asociación directa con altas tasas de morbilidad y mortalidad.1 La compleja dinámica de las enfermedades infecciosas ha llamado la atención de varios científicos para investigar las posibles causas que conducen a la persistencia y diseminación de infecciones agudas y crónicas.2 Las infecciones agudas son desencadenadas por células microbianas que se encuentran en sus formas planctónicas;sin embargo, con el tiempo estos microbios desarrollan estrategias para asegurar su supervivencia y adaptación a los ambientes estresantes.Esto lleva a la formación de una comunidad fuerte y cohesiva de células que poseen comunicación intercelular, conocida como biopelícula.3,4Los biofilms microbianos pueden definirse como comunidades heterogéneas (que representan la diversidad de especies, por ejemplo, una asociación simbiótica de bacterias y hongos) de células microbianas agregadas, organizadas y funcionales, que permanecen incrustadas en la matriz de sustancias poliméricas extracelulares (EPS), lo que permite su adhesión irreversible a superficies bióticas o abióticas.5,6La matriz de EPS es producida principalmente por los propios microorganismos que constituyen la biopelícula;el primero está compuesto especialmente por ácidos nucleicos, proteínas extracelulares, fosfolípidos, ácido teicoico y exopolisacáridos.Cristales minerales, sedimentos, residuos de leche y componentes sanguíneos o suciedad también pueden estar presentes en la matriz de EPS, dependiendo de las condiciones y ubicaciones en las que se forman las biopelículas.7 Interacciones moleculares entre la matriz de EPS y sus diversos componentes y la contribución de los constituyentes a la la integridad de la matriz aún no se entiende claramente.Sin embargo, se han determinado varias funciones de EPS que han demostrado ser ventajosas para las biopelículas.8La formación de biopelículas, generalmente con un grosor del orden de milimetros o incluso micrómetros, ocurre naturalmente alrededor de superficies sólidas que están en contacto con el agua, como tejidos vivos, dispositivos médicos y cuerpos/sistemas de agua.9 En el medio ambiente e incluso en En las superficies abióticas, es muy común encontrar biopelículas microbianas con otras especies comensales, por lo que se denominan biopelículas multiespecies.10 Tanto las bacterias como los hongos son capaces de formar biopelículas en las superficies, pero ciertos factores involucrados durante el curso de su formación difieren. de cada uno.Estudios realizados por Almeida y França11 y Percival et al12 demostraron que las biopelículas son estructuras heterogéneas, y estas consisten en fases discontinuas en la superficie de soporte;es decir, puede haber un área con alta densidad de células junto con áreas donde puede no haber colonización.Además, se ha registrado una gran diversidad en la morfología de estas células;los microbios pueden tener diferentes formas, como filamentosas, espirales o bastones, o pueden existir como cocos o bacilos.11,12En la actualidad, la mayor preocupación de los científicos de investigación médica que trabajan en este campo es la adhesión y proliferación de los microorganismos formadores de biopelículas, cuya inhibición puede ser una estrategia exitosa para combatir la formación de biopelículas.Por lo tanto, se recomienda utilizar acero inoxidable para la fabricación de dispositivos quirúrgicos, ya que este material es resistente a la corrosión y la fractura.Todas estas medidas son imprescindibles dada la capacidad de los biofilms de proliferar y fijarse en superficies porosas y rugosas.13En general, el desarrollo de una biopelícula sobre una superficie biótica o abiótica es un proceso dinámico que involucra varios pasos, a saber, adhesión, crecimiento y producción de matriz de EPS.4 Un ciclo que indica las cinco etapas secuenciales involucradas en la formación de biopelícula se representa en la figura 1.Figura 1 Etapas de formación de biopelícula microbiana sobre una superficie.Notas: Las etapas incluyen: adhesión de células microbianas (1), adhesión reversible (2), adhesión irreversible (3), maduración (4) y desprendimiento de células (5).Las flechas explican la migración de células individuales y fragmentos de biopelícula en matriz de EPS que se liberan después de la etapa de desprendimiento y la capacidad de reiniciar el proceso de formación.Abreviatura: EPS, sustancias poliméricas extracelulares.Las cinco etapas secuenciales se describen a continuación:Etapa 1: En este paso, la deposición de células planctónicas libres ocurre por la llegada de microbios al sitio de adhesión.La presencia de macromoléculas, que forman la película restrictiva como sustrato para las células microbianas, inicia la formación de biopelículas.14Etapa 2: Esta etapa, conocida como la fase de adhesión reversible, marca el comienzo de la adhesión de las células microbianas y el proceso de comunicación entre ellas que es responsable de los pasos posteriores.Aunque en pequeñas cantidades, la matriz EPS se puede observar en esta etapa.15Etapa 3: después de la adhesión inicial a la superficie, las células que todavía tienen enlaces débiles con la superficie consolidan el proceso de adhesión mediante una alta producción de EPS que conduce a un aumento en su tasa de reproducción.La matriz también actúa como un centro de reciclaje, ya que se sabe que conserva todos los componentes celulares lisados ​​disponibles, incluido el ADN;por lo tanto, puede ser considerado como un reservorio de material genético para permitir la transferencia horizontal de genes y una fuente de nutrientes, y brinda protección contra condiciones adversas, tales como secado, oxidación, exposición a biocidas, antibióticos, ciertos cationes metálicos y radiaciones ultravioleta, y Respuestas inmunes.La producción de la matriz representa la formación exitosa de comunidades de biopelículas y la propagación y supervivencia de las células en su entorno local.16,17Etapa 4: El paso de maduración o mantenimiento del biofilm representa la dinámica entre las células microbianas y la arquitectura del biofilm.En este paso, se produce la replicación de los microorganismos, lo que da como resultado la generación de una comunicación intensa a través de moléculas de señalización (detección de quórum, QS).Tal mecanismo permite que las células individuales se comuniquen y coordinen sus acciones mediante la producción y detección de moléculas de señalización extracelulares que se denominan autoinductores, que son responsables de la absorción del sustrato en la biopelícula.Además, en este paso, otros microorganismos también pueden adherirse para formar una biopelícula multiespecie.18Etapa 5: En esta etapa se produce el desprendimiento del interior de las células del biofilm.La alta densidad de población provoca la liberación de las células empaquetadas en una matriz al entorno externo.Las células planctónicas se liberan de nuevo al entorno y estas células comenzarán el ciclo nuevamente.17El mecanismo real detrás de la formación de biopelículas aún se desconoce y seguirá siendo un tema candente de investigación científica durante muchos años.Sin embargo, se sabe que la composición del biofilm y los mecanismos involucrados están relacionados con la resistencia y virulencia de los microbios.De acuerdo con la complejidad de las enfermedades asociadas a las biopelículas microbianas, en este trabajo proponemos una revisión estructurada sobre el impacto de las biopelículas microbianas en las enfermedades infecciosas y presentamos los principales sistemas de administración de fármacos basados ​​en nanotecnología como estrategia para el control y tratamiento de biopelículas centrándonos en en una prospección de tratamiento.En los últimos 20 años, las infecciones bacterianas han representado una amenaza considerable para la salud humana.Las infecciones pueden presentarse como una enfermedad aislada o sistémica y ocurren principalmente en ambientes hospitalarios.19Entre todos los microorganismos, las especies bacterianas son las principales productoras de biopelículas, siempre que las condiciones sean favorables, aunque algunas pueden tener mayor capacidad que otras.La mayoría de las especies demuestran elevada tasa de crecimiento, gran adaptabilidad y competencia para la producción de sustancias y estructuras extracelulares que protegen a los microbios en su hábitat y, según sus características, los hacen capaces de colonizar perfectamente cualquier tipo de superficie, incluso en condiciones adversas. condiciones.20Las bacterias muestran dos estados de supervivencia, a saber, la forma planctónica (células individuales/libres) y los agregados de población (biopelículas).El desarrollo bacteriano en forma planctónica es un fenómeno importante para la propagación de biopelículas.Sin embargo, la supervivencia de una biopelícula como mecanismo de defensa está relacionada con su sustento, que depende de su ciclo de vida continuo, si la biopelícula ofrece seguridad contra factores ambientales extrínsecos adversos.21,22Existen ciertas ventajas de los biofilms bacterianos, por ejemplo, la participación ecológica en relaciones simbióticas.Los ejemplos de este fenómeno son abundantes en la naturaleza, y los que muestran tales relaciones incluyen bacterias procariotas diazotróficas que colonizan raíces vegetales y varias otras bacterias que se encuentran en el tracto digestivo de los rumiantes, donde promueven la degradación y el reciclaje de materiales insolubles.21Durante todo el proceso de formación del biofilm bacteriano intervienen factores complejos, que han sido poco conocidos y han inspirado a la comunidad científica a analizar toda la dinámica de la compleja arquitectura microbiana.El contacto de las bacterias con superficies bióticas y abióticas es la primera etapa de la formación de biopelículas, la cual se considera un proceso importante y complejo.23Considerando solo las superficies abióticas, la atracción inicial de las células bacterianas planctónicas hacia la superficie parece ocurrir aleatoriamente por el movimiento browniano y la fuerza gravitacional o de forma guiada por la quimiotaxis y la motilidad.24La motilidad es una de las características extremadamente importantes ya que los estudios han demostrado que las bacterias flageladas o las bacterias que tienen mayor capacidad de locomoción forman biopelículas más complejas y estructuradas.Además, se incrementa la facilidad para migrar a otros lugares.25Las bacterias promueven una variedad de estrategias de adhesión para permanecer en contacto con la superficie de fijación;después de eso, los microbios promueven la liberación de la mezcla de EPS, lo que aumenta su afinidad por diferentes tipos de superficies, por ejemplo, superficies porosas, rugosas y químicamente heterogéneas.8La adhesión reversible se produce por interacciones fisicoquímicas no específicas entre la bacteria y el material, incluidas las fuerzas hidrodinámicas, las interacciones electrostáticas, las fuerzas de van der Waals y las interacciones hidrofóbicas.21,26 Además, las bacterias hacen uso de algunas de sus estructuras proteicas, por ejemplo. ejemplo, pilli y fimbriae, con el fin de mejorar la adherencia sobre las superficies.Además, las bacterias también tienen mecanismos para vencer las fuerzas repulsivas entre la membrana celular y las superficies abióticas, especialmente en presencia de una película acondicionadora, que se puede encontrar fácilmente en dispositivos biomédicos.8,27,28La composición de una película acondicionadora o una película orgánica es variable y depende del sitio de formación de la biopelícula.Sin embargo, su constitución básica incluye proteínas, como albúmina, inmunoglobulina, fibrinógeno y fibronectina.29 Por lo tanto, la película actúa como sustrato para el establecimiento inicial de la biopelícula.Cuando se alcanza una proximidad adecuada y otros factores predisponentes para el alargamiento apropiado de la formación de biopelículas, las células bacterianas promueven una mayor producción, liberación y detección de moléculas de señalización autoinducidas que regulan la formación de biopelículas.30,31A medida que avanza el proceso de adhesión, la acumulación de tales moléculas de señalización da como resultado la inducción y transcripción de genes específicos, que regulan diversas funciones bacterianas, como la motilidad, la virulencia y la producción de la matriz que contiene EPS y, en consecuencia, exacerban el desarrollo de biopelículas. (formación de estructuras más fuertes con complejidad dinámica).La generación de matriz EPS también facilita la colonización por otras especies.Se presume que dentro de una biopelícula multiespecie, los EPS aumentan la estabilidad de las otras especies al mediar en las interacciones entre los polímeros de diferentes especies.32Después de completar el paso de adhesión reversible, ocurre la fase de adhesión irreversible, que se debe a que las bacterias aún tienen interacciones débiles con la superficie pero logran adherirse al sustrato debido a la alta producción de EPS y la comunicación basada en la señalización celular.33El proceso de comunicación de célula a célula, denominado QS, se encuentra en varias bacterias patógenas y ofrece beneficios como la capacidad de esporulación, la expresión de genes de virulencia, la transferencia de ADN, la formación de biopelículas e incluso la producción de antibióticos.Los eventos moleculares en las bacterias están parcialmente controlados por QS a través de señales químicas, y dicho mecanismo de comunicación intracelular depende de la densidad de población dentro de una biopelícula.34En biopelículas bacterianas, QS es un fenómeno común que favorece el acceso a nutrientes o sitios ambientales más favorables, lo que permite que las bacterias induzcan respuestas de defensa contra huéspedes eucariotas mientras optimizan su capacidad para diferenciarse en las formas más apropiadas para su sustento y supervivencia en ambientes hostiles.Las infecciones bacterianas crónicas están relacionadas principalmente con el ciclo total de formación de biopelículas.Algunas de las principales especies bacterianas, que son capaces de desencadenar una infección en los órganos humanos internos, son Pseudomonas aeruginosa, el principal agente causal de la neumonía y la fibrosis quística (FQ),35 Escherichia coli, el microbio causante de las infecciones del tracto urinario (ITU). ),36 y Mycobacterium tuberculosis, que causa la tuberculosis humana.37En las infecciones dentales causadas por Streptococcus mutans (caries dental), las bacterias superan la limpieza mecánica y los tratamientos antimicrobianos38 formando biopelículas.Dado que la cantidad de bacterias colonizadas en la cavidad oral es alta y la renovación de la masa del biofilm se logra con facilidad, S. mutans, muy pacíficamente, adquiere resistencia contra los fármacos.La implantación de dispositivos médicos, como catéteres intravenosos, válvulas cardíacas protésicas, prótesis articulares, catéteres de diálisis peritoneal, marcapasos cardíacos y tubos endotraqueales, es una alternativa viable que asegura el mantenimiento de la vida del paciente.Sin embargo, la presencia de biopelículas bacterianas en dichos dispositivos médicos se ha identificado como la principal causa de infecciones clínicas.La razón es la facilidad de formación de biopelículas debido a las respuestas inflamatorias generadas por el huésped, que además permiten que las bacterias se adhieran a las superficies de los dispositivos.23,39 Las especies Gram positivas, como Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus, colonizan y forman biopelículas en dispositivos médicos, seguidas por especies Gram-negativas, como P. aeruginosa.40La presencia de biopelículas en los dispositivos electrónicos cardiovasculares (DCE) es muy común en la rutina médica, lo que representa un riesgo considerable para la salud del huésped que conduce a un sistema inmunológico comprometido.41 Las principales especies bacterianas que se encuentran en las biopelículas que se adhieren a la superficie de DCE al género Staphylococcus, por ejemplo, S. epidermidis y S. aureus, y estos corresponden a cerca del 70% del total de infecciones.41Aunque S. aureus es la principal bacteria Gram-positiva que forma biopelículas en la CED42, las otras especies con las mismas características también pueden estar relacionadas con las infecciones.Un estudio de Madhavan et al43 evaluó la presencia de cocos grampositivos con un perfil coagulasa negativo en las muestras de sangre de 74 pacientes a los que se les había implantado un DCE y desarrollaron bacteriemia secuencialmente.Los resultados demostraron una alta prevalencia de cocos grampositivos, S. aureus, entre los casos infecciosos.La endocarditis infecciosa (EI) se clasifica como una enfermedad importante que se origina por la incidencia de biopelículas, formadas principalmente por S. aureus y P. aeruginosa.El establecimiento de dicha infección está directamente relacionado con la capacidad de los microorganismos para colonizar válvulas normales o anormales o superficies endoteliales alteradas en el corazón debido a la contaminación del torrente sanguíneo del huésped.44Según los informes publicados, los episodios de EI causados ​​por la contaminación por P. aeruginosa son raros en comparación con los causados ​​por Staphylococcus spp., aunque en menor medida.Sin embargo, la EI causada por la primera tiende a ser más agresiva y se asocia a una mayor tasa de mortalidad que la segunda45. Por el contrario, la presencia de biopelículas formadas por P. aeruginosa es ampliamente observada en casos de FQ46.A pesar de que los pacientes continúan con la terapia farmacológica de por vida, una alta proporción de casos de FQ muestra insuficiencia respiratoria debido a la infección bacteriana crónica causada por la inflamación de los pulmones inducida por la biopelícula.40,47Las heridas crónicas (HC) que se comportan como reservorios de biopelículas son motivo de gran preocupación debido al riesgo de desarrollo de infecciones sistémicas.Un GC a menudo es colonizado por una amplia gama de especies bacterianas que incluyen S. aureus, P. aeruginosa, Enterococcus faecalis, estafilococos coagulasa negativos, Proteus spp. y bacterias anaerobias.48 Se ha considerado que S. aureus es el principal agente de la formación de biopelículas en CW;sin embargo, hay informes que definen el papel de otras bacterias, como P. aeruginosa, también en CW.Según los informes, la infección causada por este último llega incluso a las capas más profundas de las células, lo que agrava la infección.49Las infecciones bacterianas del aparato reproductor femenino, como la vaginosis bacteriana, se caracterizan por la alteración de la microbiota vaginal.Los lactobacilos que normalmente son habitantes comensales de la vagina son reemplazados debido al aumento significativo en la concentración de un conjunto diverso de bacterias, como Gardnerella vaginalis, Chlamydia trachomatis y las especies bacterianas pertenecientes al género Mobiluncus,50 que son capaces de desarrollar biopelículas en la vagina. tracto genital femenino, desencadenando así infecciones crónicas para las que no se dispone de tratamientos eficaces.51También se han informado biopelículas en las vías auditivas que causan infecciones, como la otitis media, que se caracteriza por una infección del oído medio y ocurre especialmente en niños.Sin embargo, en ciertos casos de biopelículas, particularmente las formadas por S. aureus, la infección puede persistir o resurgir con frecuencia, por lo que dichas infecciones se han caracterizado como otitis media crónica (COM).Además, en otorrinolaringología, la presencia de biopelículas en el canal auditivo se ha asociado con sinusitis crónica y COM con derrame52.Las infecciones gástricas siguen siendo motivo de gran preocupación en gastroenterología y, en particular, en oncología, debido a la asociación de bacterias gramnegativas Helicobacter pylori.Esta bacteria forma biopelícula para asegurar su integridad y supervivencia53 y está frecuentemente implicada en gastritis crónica, dispepsia funcional, úlcera péptica o duodenal, cáncer gástrico o linfomas.Además, H. pylori también muestra un perfil de supervivencia en ambientes ácidos;permanece intacto en el ambiente del estómago y promueve la destrucción de la mucosa gástrica haciendo que el órgano sea sensible y vulnerable a las lesiones ulcerativas.Además, también bloquea el proceso de esterilización de los alimentos, interfiriendo así en el proceso de digestión.54 La terapia actualmente disponible para erradicar esta bacteria es compleja y costosa y presenta efectos secundarios severos para los pacientes.55La prostatitis bacteriana es una ITU que afecta a hombres de todas las edades.Un amplio espectro de especies bacterianas está involucrado en esta enfermedad;la fase aguda presenta la presencia de E. coli (67%), P. aeruginosa (13%), Klebsiella spp.(6%), especies Gram-positivas (5%) y otras (9%).56 En la fase crónica, el mayor factor agravante es la presencia de biopelículas principalmente de especies Gram-negativas, como E. coli,57 que es responsable de la mayoría de los casos de ITU crónicas (E. coli uropatógena), causando así cerca del 40% del total de infecciones hospitalarias.Además, E. coli se ha relacionado directamente con la formación de biopelículas en los catéteres urinarios, ya que el contacto directo de las células bacterianas con la orina puede transmitir infecciones a órganos internos que, a su vez, pueden desencadenar infecciones locales e incluso sistémicas58.Por lo tanto, para diseñar nuevas estrategias terapéuticas, la comunidad científica se ha centrado en la nanotecnología59–61 para la prevención eficaz de la formación de biopelículas.62 En vista de esto, la presente revisión llama la atención de los lectores sobre los factores involucrados en la adhesión de las células bacterianas. que conduce al establecimiento de biopelículas.18,63Las infecciones fúngicas son un problema importante para los médicos debido a su alta tasa de incidencia, especialmente en pacientes inmunocomprometidos.Los factores de riesgo que determinan la adquisición y alta prevalencia de infecciones fúngicas son la inmunidad del huésped, el uso prolongado de antibióticos de amplio espectro, el uso prolongado de catéteres intravasculares y uretrales, la hemodiálisis, el tratamiento con corticoides, la nutrición parenteral, el uso de fármacos inmunosupresores contra el cáncer, y trasplantes entre otros.64,65Los hongos pueden habitar como biopelículas en diferentes nichos del cuerpo y posteriormente inducir infecciones.El sitio de infección depende de varios factores, como la cantidad y el tipo de nutrientes disponibles, la respuesta inmune del huésped, las condiciones de flujo y el pH en el sitio de infección, y el sustrato para la adhesión celular y el crecimiento de la biopelícula.66El sustrato para la adhesión puede considerarse como un factor importante para la formación de biopelículas fúngicas.Los materiales que evitan la adhesión de microorganismos con resultados in vitro satisfactorios se utilizan para la fabricación de dispositivos médicos.Sin embargo, en el caso de la aplicación in vivo de tales modelos, el equipo médico debe tomar varias precauciones, por ejemplo, una sepsis, como el contacto del dispositivo con los fluidos corporales del huésped, como la orina, la saliva y la sangre. nutrientes, proporciona condiciones favorables para la formación de biopelículas.67,68Las condiciones de flujo también pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo de biopelículas fúngicas;por ejemplo, la mayoría de Candida spp.forman biopelículas a diferentes velocidades de flujo de fluidos corporales, que pueden ser bajas (flujo salival: estomatitis protésica), intermitentes (catéteres urinarios y circulación vascular) y rápidas (torrente sanguíneo: endocarditis fúngica).69,70 Además, el flujo está directamente relacionado al transporte de oxígeno y nutrientes que son esenciales para el desarrollo de biopelículas.La composición nutricional de los diferentes nichos corporales varía;así, algunas especies se desarrollan mejor en algunos lugares en comparación con otros;por ejemplo, la sangre es rica en nutrientes, azúcares y proteínas, por lo que el desarrollo de biopelículas es alto, lo que se ve facilitado aún más por la alta vascularización.66Se sabe que la especie de levadura Candida albicans forma frecuentemente biopelículas y ha sido ampliamente estudiada por investigadores médicos, ya que es la tercera causa más común de infecciones intravasculares (catéteres) entre los otros tipos.68,71 Sin embargo, en los últimos años, varios otros Se han identificado especies formadoras de biopelículas del género Candida, Candida tropicalis, Candida krusei, Candida glabrata y Candida parapsilosis, que afectan al cuerpo humano72,73. Además, se han identificado algunos otros tipos de hongos, como Malassezia spp.,74 Pneumocystis spp. .,75 Histoplasma capsulatum,76 Cryptococcus neoformans,77 y Cryptococcus gatti,78 también pueden estar asociados con infecciones en humanos.La levadura y las células de los hongos filamentosos pueden presentarse naturalmente como dos fenotipos diferentes, es decir, la forma planctónica (células libres) o la forma sésil (biopelículas).Según Ramage et al79, el fenotipo sésil implica el desarrollo de un grupo de cepas sobre una matriz polimérica rica en agua que permite el paso de nutrientes y oxígeno.Además, la matriz polimérica confiere protección frente a la respuesta inmunitaria del huésped y evita la difusión de fármacos antimicrobianos.Además, dado que los hongos son eucariotas y más complejos que las bacterias, las infecciones causadas por biopelículas fúngicas siguen siendo difíciles de diagnosticar y tratar.El análisis detallado de tales biopelículas fúngicas se ha realizado durante los últimos años.80,81Durante mucho tiempo, se pensó que las secuencias de formación de biopelículas fúngicas eran las mismas que en el caso de las bacterias.Sin embargo, algunos estudios realizados sobre la dinámica de la genética y las interacciones de los hongos, el huésped y el medio ambiente han cambiado este escenario.Si bien el proceso general es el mismo, es decir, adhesión primaria, adhesión irreversible, maduración y dispersión, dependiendo de las características de los hongos, la dinámica involucrada es diferente.El género Candida tiene hifas o pseudohifas que están asociadas con la proliferación y desarrollo de biopelículas.65 La formación de hifas es crítica para la invasión de tejidos, ya que es más resistente a la fagocitosis en comparación con la levadura.La virulencia de C. albicans se ha relacionado estrechamente con la capacidad de formación de hifas82. Las hifas de C. tropicalis son similares en morfología a C. albicans y están relacionadas con la invasión del epitelio oral.Sin embargo, la capacidad de C. parapsilosis para invadir el epitelio oral no está relacionada con la producción de pseudohifas.83 Las hifas promueven la capacidad del hongo para evadir las respuestas de defensa del huésped y, por lo tanto, sirven como un factor esencial de patogenicidad para formar biopelículas.84Los modelos para la formación de biopelículas fúngicas han sido descritos por Douglas69 y Harding et al85 que también pueden estudiarse para comprender las características de las biopelículas fúngicas.Los autores, en ambos estudios, utilizaron C. albicans como organismo modelo e informaron que aunque la biopelícula formada por las especies de hongos tiene varias similitudes con la biopelícula bacteriana, la presencia de hifas y pseudohifas es la principal diferencia entre las dos.El modelo propuesto incluye cinco pasos: (i) adsorción de células de levadura en una superficie (biótica o abiótica), (ii) adhesión a la superficie, (iii) formación de microcolonias (este paso ocurre después del crecimiento y desarrollo inicial de hifas seguido por la formación de microcolonias en la capa superior que comprende predominantemente hifas y producción de matriz de EPS), (iv) maduración del biofilm y (v) dispersión de las células maduras del biofilm y reinicio del ciclo.Se ha propuesto un modelo preliminar para el desarrollo secuencial de hongos filamentosos que consta de seis pasos: (i) adsorción de propágulos fúngicos, como esporas, conidios o hifas, sobre superficies sólidas (los autores comparan este paso con la etapa de adhesión reversible de las biopelículas bacterianas);(ii) promoción de la adherencia y unión por liberación de sustancias adhesivas por esporas en germinación;(iii) etapa 1 de formación de microcolonias (implica el alargamiento apical y la ramificación de las hifas durante el crecimiento temprano y la colonización de la superficie con producción concomitantemente aumentada de EPS, lo que permite el crecimiento de colonias y la adhesión al sustrato);(iv) etapa 2 de formación de microcolonias o inicio de maduración, que implica la formación de una red compacta de hifas o micelios y la formación de canales de agua que permiten el paso de nutrientes;(v) fase de maduración, que se caracteriza por una alta producción de cuerpos fructíferos, esporas y otras estructuras de supervivencia (esta es una etapa extremadamente importante ya que el crecimiento aéreo es un factor predisponente que permite la dispersión de la levadura para una nueva colonización);y (vi) fase de dispersión o planctónica, que es similar al paso de dispersión en el caso de los biofilms bacterianos, con la única diferencia de la liberación de esporas y filamentos fúngicos que actúan como propágulos para iniciar el siguiente ciclo.Durante la formación de biopelículas fúngicas, QS juega un papel importante en la comunicación entre las células fúngicas.QS permite el desarrollo de la relación cooperativa entre las células que conduce a la coordinación de diferentes comportamientos celulares y la secreción de moléculas de señalización.86Sin embargo, hay ciertas moléculas de señalización involucradas en QS de biopelículas fúngicas que necesitan una referencia especial.Un estudio pionero de Hornby et al87 demostró que el farnesol es la molécula QS responsable de la inhibición de la formación de hifas de C. albicans en la fase estacionaria.El estudio fue importante para comprender la dinámica de las biopelículas de C. albicans e inspiró a otros investigadores para realizar más análisis.88–97Chen et al93 identificaron al tirosol como una molécula implicada en el QS de C. albicans;así, estas dos moléculas (farnesol y tirosol) se convirtieron en reconocidos reguladores del QS en las especies fúngicas98.El control de las biopelículas fúngicas se ha estudiado en el contexto de varios campos, como la biotecnología, la micología y la investigación médica.La infección es compleja y da como resultado una mala respuesta a la terapia.El conocimiento de los mecanismos que se relacionan con la dinámica involucrada en la arquitectura de los biofilms es aún insuficiente.Rutinariamente, en los hospitales, es común observar el desarrollo de biopelículas fúngicas en las superficies de los dispositivos médicos, como válvulas artificiales, marcapasos, desfibriladores, tubos endotraqueales, dispositivos de diálisis, prótesis articulares, catéteres, dispositivos urinarios/intrauterinos y lentes de contacto. , que se cataloga como riesgo extremo para la salud del paciente.94Desde hace mucho tiempo, C. albicans y Aspergillus fumigatus han sido considerados hongos prevalentes en casos infecciosos.CHOL, colesterol;PC, fosfatidilcolina;GEN, gentamicina;DCP, fosfato de dicetilo;referencia, referencia;NA, no aplicable.referencia, referencia;NA, no aplicable.VAN, vancomicina;AmB, anfotericina B;referencia, referencia;NA, no aplicable.FA, ácido graso;referencia, referencia.referencia, referencia;NA, no aplicable.referencia, referencia;referencia, referencia.referencia, referencia.referencia, referencia.Los autores no reportan conflictos de intereses en este trabajo.Nat Comun.Tendencias mundiales en enfermedades infecciosas emergentes.Naturaleza.APMIS.Annu Rev Microbiol.Nat Rev Microbiol.Matemáticas Biosci.Agua Res.Br J Surg.J Infectar.Annu Rev Microbiol.Int J Food Microbiol.Curr Med Chem.Curr Opin Pharmacol.Nat Rev Descubrimiento de drogas.Nat Rev Microbiol.Annu Rev Microbiol.J Mol Biol.Annu Rev Microbiol.Célula.Clin Microbiol Infect.Annu Rev Med.Int J Med Microbiol.InTech;Int J Oral Sci.Circulación.J Mol Biol.Dispositivos médicos (Auckl).Consejo de Cirugía Cardiovascular y Anestesia;Consejo de Enfermería Cardiovascular;Asociación Americana del Corazón.Circulación.Bruun NE, Habib G, Thuny F, Sogaard P. 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