Una capa de limo en las bacterias es una capa desorganizada fácilmente removible (por ejemplo, por centrifugación ) de material extracelular que rodea las células bacterianas. Específicamente, este consiste principalmente en exopolisacáridos , glicoproteínas y glicolípidos . [1] Por lo tanto, la capa de limo se considera un subconjunto del glucocáliz .
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.
Estructura
Las capas de limo son amorfas y de grosor inconsistente, y se producen en varias cantidades según el tipo de célula y el entorno. [3] Estas capas se presentan a sí mismas como hebras que cuelgan extracelularmente y forman estructuras en forma de red entre las células que estaban separadas por 1 a 4 μm. [4] Los investigadores sugirieron que una célula ralentizará la formación de la capa de limo después de unos 9 días de crecimiento, quizás debido a una actividad metabólica más lenta. [4]
Una cápsula bacteriana es similar, pero es más rígida que la capa de limo. Las cápsulas son más organizadas y difíciles de quitar en comparación con sus contrapartes de capa de limo. [5] Otra estructura altamente organizada, pero separado es un S-capa . Las capas S son estructuras que se integran en la pared celular y están compuestas por glicoproteínas, estas capas pueden ofrecer rigidez y protección a la célula. [6] Debido a que una capa de limo 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 de lodo, 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, se pueden formar biopelículas homogéneas. 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]
Función celular
La función de la capa de limo 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 encontraron que las células se adhirieron al recipiente de cultivo sin apéndices adicionales, basándose únicamente en el material extracelular.
Si bien consiste principalmente en 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 viven en el suelo para evitar un secado innecesario debido a los cambios anuales de temperatura y humedad. [8]
Puede permitir que las colonias de bacterias 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 usar sus capas de limo para absorber anticuerpos. [11] Además, algunas bacterias como Pseudomonas aeruginosa y Bacillus anthracis pueden producir estructuras de biopelícula que son efectivas contra los ataques de 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 del huésped, aunque este tipo de biopelículas se asocia típicamente con cápsulas. [12]
Investigar
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), están surgiendo nuevas investigaciones sobre nuevos medicamentos que reducen los factores de virulencia en algunas bacterias. Los fármacos anti-virulentos reducen las propiedades patógenas en las bacterias, permitiendo que el huésped ataque a dichas bacterias, o permite que actúen los agentes antimicrobianos. 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-anti-virulencia contra S. areus y cómo impacta específicamente en la formación de biopelículas. Después de la dosificación regular, se encontró que la formación de biopelículas disminuyó y el número de células adheridas en su medio especificado disminuyó sin matar las células. Myr es prometedor cuando las superficies están revestidas con el material, las superficies no revestidas muestran una formación de biopelícula gruesa con una gran cantidad de adherencia celular; el material recubierto mostró grupos de células mínimos que estaban débilmente adheridos. [13]
Un problema con las estructuras de hormigón es el daño que reciben durante los cambios climáticos, porque si su naturaleza porosa existe una cantidad de agua que puede expandir o contraer el hormigón dependiendo del entorno. Este daño hace que estas estructuras sean susceptibles a los ataques de sulfato. Los ataques de sulfato 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 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 encontraron que cuanto más gruesa era la capa, más efectiva era, viendo un aumento casi lineal en el número de años de servicio aplicable 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 usar un espesor de 60 mm de la capa de lodo para garantizar la longevidad de la estructura de hormigón y para asegurar la difusión adecuada de los iones de sulfato. [14]
Referencias
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