Você já ouviu a palavra “biofilme”? Sabe o que é? Neste artigo, vamos explicar detalhadamente o que são biofilmes, como eles se formam e qual o seu impacto em diferentes contextos, desde a saúde bucal até a indústria alimentícia e farmacêutica. Leia com atenção e aprenda tudo sobre os biofilmes.
O que são Biofilmes
Certamente, você já ouviu falar em placa bacteriana, especialmente em comerciais de cremes dentais, escovas de dente e enxaguantes bucais que dizem combater a placa bacteriana. As placas bacterianas são um exemplo clássico de biofilmes bacterianos. Outro exemplo comum de biofilme é quando deixamos água suja parada em um balde durante alguns dias. Ao retirar a água, a parede do balde fica recoberta por uma substância gosmenta que adere à superfície. Mas, afinal, o que são biofilmes?
Biofilmes são comunidades de micro-organismos envoltos em uma matriz de polímero orgânico que estão aderidos a uma superfície. Esses micro-organismos formam uma matriz de exopolissacarídeos (EPS), onde iniciam seu crescimento. Essa matriz protege a colônia bacteriana contra agressões, como falta de nutrientes ou a ação de agentes químicos, como anti sépticos e sanitizantes.
Um biofilme pode aderir a diversos tipos de superfícies, tanto abióticas, como plásticos e metais, quanto bióticas, como dentes, tecidos e lesões. São estruturas dinâmicas que passam por várias etapas de formação.
Etapas de Formação dos Biofilmes
A primeira etapa na formação de um biofilme é a adesão das bactérias planctônicas (de vida livre) a uma superfície, ocorrendo de forma aleatória. Quando há acúmulo de nutrientes em uma superfície, ocorrem alterações físico-químicas que favorecem o acúmulo de micro-organismos e iniciam a colonização. Este processo constitui a base para o crescimento do biofilme, inicialmente reversível, mantido por interações físico-químicas fracas.
Na segunda fase, a adesão passa do estágio reversível para o irreversível. Com o tempo, essa adesão inicial torna-se mais forte devido a interações mais fortes com substâncias previamente acumuladas na superfície. As bactérias secretam substâncias, principalmente açúcares, que mantêm a adesão e formam a matriz de exopolissacarídeos (EPS). Nesta fase, inicia-se a formação de microcolônias e o desenvolvimento da arquitetura do biofilme maduro.
As bactérias formam colônias, continuam a multiplicar-se e aumentam a matriz de EPS, que protege a colônia de ações externas. A formação de EPS fortalece a ligação entre a bactéria e o substrato, permitindo o desenvolvimento da arquitetura do biofilme.
O biofilme maduro pode ser comparado a um recife de coral, contendo microcolônias em forma de pirâmides ou cogumelos, com micro-organismos incorporados em uma matriz extracelular, rodeados por poros e canais de água que permitem a troca de oxigênio, nutrientes e resíduos. Através desses canais, os nutrientes são levados para o interior do biofilme e os produtos tóxicos são removidos.
Quando o ambiente não é mais favorável à manutenção do biofilme, ocorre a dispersão do biofilme em forma de agregados celulares ou células planctônicas. Ao se desprender, as bactérias livres podem colonizar novos ambientes e iniciar a formação de novos biofilmes.
Diversidade dos Biofilmes
Um biofilme pode ser formado por populações de uma única espécie ou de diferentes espécies de bactérias, fungos e protozoários. Quando o biofilme é formado por múltiplas espécies, estas podem viver em simbiose, onde uma espécie facilita o crescimento e a adesão da outra. Alternativamente, as espécies podem competir por nutrientes e acumular metabólitos tóxicos, limitando a entrada de outras espécies no biofilme. Na natureza, os biofilmes mais comuns são compostos por duas ou mais espécies.
A capacidade de formar biofilmes é uma estratégia de sobrevivência para muitas bactérias, permitindo que persistam em ambientes adversos. Um exemplo é a Escherichia coli, que pode formar biofilmes dentro do corpo humano.
Riscos e Impactos dos Biofilmes
Os biofilmes representam um desafio significativo em diversas indústrias. Na indústria alimentícia, por exemplo, a formação de biofilmes em equipamentos, utensílios e superfícies pode causar contaminação, levando a doenças de origem alimentar e deterioração dos alimentos. Superfícies rugosas e com ranhuras são especialmente suscetíveis à formação de biofilmes, facilitando a adesão das bactérias.
Na indústria farmacêutica, biofilmes podem se formar em tubulações de água, tanques de produção de medicamentos e linhas de envase, causando contaminação bacteriana. Isso pode levar à contaminação de medicamentos injetáveis por pirogênios, substâncias que induzem febre quando injetadas em seres vivos.
Na saúde bucal, o biofilme ou placa bacteriana é a principal causa de cáries e gengivite. Os restos alimentares na boca são fermentados por bactérias, produzindo ácidos que atacam o esmalte dos dentes. A placa bacteriana pode endurecer e formar tártaro, causando inflamação e doenças gengivais.
Biofilmes também são um problema em feridas crônicas, como úlceras de pé diabético. Estudos mostram que biofilmes em feridas crônicas podem dificultar a cicatrização, aumentando os custos de tratamento e a gravidade das feridas.
Biofilmes são estruturas complexas e dinâmicas que representam uma estratégia de sobrevivência para muitos micro-organismos. Eles podem ser encontrados em uma ampla variedade de ambientes e apresentam desafios significativos para a saúde humana, a indústria alimentícia e farmacêutica. Entender a formação e o impacto dos biofilmes é crucial para desenvolver estratégias eficazes de controle e mitigação.
Referências
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Biofilmes bacterianos: vivendo em comunidade. Acesso em: 7 set. 2021.
FOODSAFETYBRAZIL. Biofilmes nas indústrias de alimentos: o que são e como se formam? . Acesso em: 8 set. 2021.
INFOESCOLA. Biofilmes. Disponível em: . Acesso em: 7 set. 2021.
SOCIEDADE BRASILEIRA DE CIRURGIA PLÁSTICA – SBPC SP. O papel do biofilme e da infecção na cicatrização de feridas. Disponível em: [](https://www.sbcp-sp.org.br/artigos/o-papel-do-biofilme-e-da-infeccao-na-cicatrizacao-de-feridas/). Acesso em: 10 set. 2021.