FORMAÇÃO E PROPAGAÇÃO DE BIOFILMES
O desenvolvimento do biofilme é bem organizado e, durante seu desenvolvimento, ocorre a sinalização intercelular e intracelular. Um painel de genes/proteínas é regulado positivamente e negativamente para a fixação de bactérias nas células receptoras. O biofilme pode ser formado dentro de 24 horas após a fixação. Há cinco etapas principais para a formação e disseminação de biofilmes (consulte a figura 2). Após a fase de fixação, as bactérias começarão a formar uma (monocamada) e produzirão uma matriz polimérica para proteção. No último estágio, algumas células ou partes do biofilme maduro começam a se desprender e a se dispersar no ambiente como células planctônicas novamente. Elas podem iniciar um novo ciclo de formação de biofilme em outra parte do corpo (Guzmán-Soto et al., 2021).
Figura 1: Representação esquemática da formação de biofilme de uma única espécie bacteriana em uma superfície sólida (AHV International, com base em Guzmán-Soto et al., 2021)
BIOFILMES E O SISTEMA IMUNOLÓGICO DO HOSPEDEIRO
Em resumo, a formação de biofilme é uma estratégia de sobrevivência ou um mecanismo de defesa para as bactérias. É muito difícil erradicar o biofilme usando a variedade disponível de instrumentos comumente conhecidos/utilizados, enquanto o sistema imunológico do animal não consegue detectar e fagocitar as bactérias dentro de um biofilme (Prakash et al., 2003).
Infecção inicial
As bactérias invadem o hospedeiro causando infecção e formam uma estrutura extracelular – biofilme
Período de dormência
O biofilme “protege” as bactérias em seu interior, pois é impenetrável aos antibióticos e às células imunológicas
Infecção crônica
Ao atingir uma população suficiente, as bactérias no biofilme reaparecem no estado planctônico e causam infecções recorrentes
Figura 2:
Isso significa que o sistema imunológico dos animais só é acionado por bactérias planctônicas e não por bactérias escondidas no biofilme. Em situações que envolvem todos os tipos de estressores, o sistema imunológico dos animais fica suprimido. Assim, existe o risco de que as bactérias do biofilme se tornem planctônicas, o que levará a novos desafios (consulte a figura 2).
Figura 3: Recorrência de infecções crônicas por supressão imunológica em combinação com a formação de biofilme
Problemas crônicos de formação de biofilme podem ser observados em vacas leiteiras: Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis e Escherichia coli (M.B. Melchior et al., 2006). Suínos: Streptococcus suis (Yang Wang et al., 2018). Clostridium perfringens (A. (Charlebois et al., 2014). Escherichia coli aviária (APEC) (Kushal Grakh et al 2022). Para manter os animais saudáveis, a formação de biofilme deve ser evitada.
BIOFILME EM RELAÇÃO AO DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA ANTIMICROBIANA (AMR):
Devido à densa matriz polimérica dos biofilmes, a penetração dos antibióticos será limitada, o que resultará na formação de um gradiente abaixo do nível crítico bactericida, resultando em um desenvolvimento mais rápido da resistência microbiana (Philip S. Stewart et al., 2002 / Niels Høiby et al., 2009). Essas concentrações subinibitórias de muitos antibióticos são capazes de aumentar a formação de biofilme por patógenos (Kaplan, 2011). Portanto, aproximadamente 80% das infecções microbianas crônicas e recorrentes no corpo são devidas ao biofilme bacteriano. As células microbianas dentro dos biofilmes demonstraram ser 10 a 1.000 vezes mais resistentes a antibióticos do que as células planctônicas (Abranches J., 2011).
