¿Sabías que la misma sustancia pegajosa que se forma en la superficie de los dientes y que produce la placa dental, es utilizada para descontaminar agua? ¿Interesante? Entonces hablemos de esas masas pegajosas, que en términos científicos se conocen como biopelículas.

Las biopelículas son grupos de microorganismos que crecen adheridos a una superficie y están cubiertos por una sustancia viscosa. Esa masa viscosa está formada por azúcares complejos, conocidos como polisacáridos y algunas proteínas, y funciona como un pegamento que sujeta a los microrganismos a cualquier superficie a la que estén adheridos, mientras que los protege de cualquier daño. Entre los posibles daños se encuentran la sequía, el calor, la depredación de otros microorganismos y sustancias especialmente destinadas para matar microorganismos, como antibióticos y desinfectantes.

Uno de los primeros encuentros que muchos tenemos con las biopelículas es al dejar agua estancada en un contenedor; ya sea un cubo o un tinaco, se forma una capa babosa en todas las superficies que se encuentran cubiertas de agua. Las biopelículas se pueden formar en casi cualquier superficie y en cualquier tipo de ambiente, incluso aquellos donde no esperaríamos encontrar algo vivo.

Como bien dice el título, podemos ver las biopelículas desde tres perspectivas. Desde la de lo bueno, podemos ver que muchas de las bacterias que viven en nuestro intestino forman biopelículas; esas bacterias proveen una importante ayuda para la digestión y nos pueden proteger de bacterias que causan enfermedades. Desde la de lo malo, las biopelículas en los dientes son responsables de problemas dentales, el más relevante y conocido es la formación de caries. Desde la perspectiva de lo feo, las biopelículas se pueden formar en sistemas de drenaje (me imagino que no hay que describir mucho para que te imagines lo feo que es una capa babosa en una tubería llena de agua sucia). A partir de ahora vamos a enfocarnos en los aspectos positivos y negativos de las biopelículas.

Comenzando con lo malo, vamos a ver con más detalle los efectos negativos de las biopelículas, y éstos se concentran principalmente en nuestra salud.

En el caso de la formación de biopelículas en los dientes, esto no solo conlleva a producir caries, sino también inflamación de las encías (gingivitis) y la infección del hueso (periodontitis). Una simple capa de bacterias puede provocar problemas tan severos como la pérdida de un diente.

Se estima que un 60% de las enfermedades producidas por bacterias involucran biopelículas. Y esto es de mayor preocupación debido a la formación de biopelículas en equipos médicos. Estas biopelículas pueden ser muy resistentes a los métodos utilizados para la desinfección. Algunos de los equipos médicos donde se forman son catéteres y las prótesis.

Los catéteres son tubos que permiten la inyección de fármacos, el drenaje de líquidos o el acceso de otros instrumentos médicos dentro del cuerpo, y la formación de biopelículas en su superficie puede resultar en una infección peligrosa.

En el caso de las prótesis, éstas son extensiones artificiales que reemplazan una parte del cuerpo. Un caso muy documentado es la formación de biopelículas en las prótesis de válvulas del corazón. Las biopelículas se pueden formar en otros equipos médicos, y esto hace que sean responsables de muchas enfermedades adquiridas en el hospital.

Otro problema relevante es la formación de biopelículas en las superficies de los equipos industriales, y esto es particularmente problemático en la industria alimentaria. La formación de biopelículas en equipos este tipo de industrias resulta en enfermedades transmitidas por alimentos.

En ambos casos la capa viscosa de azúcares y proteínas protege a los microbios de los antibióticos y desinfectantes, por lo que es muy difícil deshacerse de ellas. Debido a estos problemas, las biopelículas son objeto de estudio intensivo por parte de científicos con el fin de combatirlas.

Sin embargo, las biopelículas tienen su lado positivo. Las biopelículas han sido utilizadas para beneficio de la humanidad por mucho tiempo y representan un gran potencial para nuestro beneficio que ha sido poco explotado.

A pesar de ser la causa de las infecciones transmitidas por los alimentos, las biopelículas son importantes para la industria alimentaria, especialmente para la producción de alimentos fermentados como el queso y el yogurt, o bebidas alcohólicas. Un ejemplo de esto es que la formación de biopelículas en la superficie de las aceitunas durante la fermentación es esencial para que las aceitunas sean comestibles y para prevenirlas de bacterias que podrían estropearlas o causar enfermedades.

Otro ejemplo del uso de biopelículas es en la producción de vinagre. En la producción de vinagre se forma una estructura viscosa comúnmente llamada madre del vinagre, y es una biopelícula de bacterias que transforman el alcohol en ácido acético (el químico que le da el olor y el sabor al vinagre). La madre del vinagre se puede formar en vinagre comercial si este contiene azúcar sin fermentar. Esa biopelícula no produce ningún daño y se puede agregar a un vino o una cidra para fabricar vinagre casero.

Y así como las biopelículas pueden ser beneficiosas para nosotros, también lo son para las plantas. Muchas bacterias forman biopelículas en las raíces de las plantas. Entre éstas hay muchas bacterias beneficiosas que ayudan a las plantas a obtener sus nutrientes del suelo y algunas que las protegen de otros microorganismos que producen enfermedades. Uno de los objetivos de muchos investigadores es desarrollar abonos basados en biopelículas, que pueden ayudarnos a reducir el uso intensivo de abonos químicos que hacen muchos agricultores.

Algunos sistemas de tratamiento de aguas residuales utilizan biopelículas en procesos de tratamiento, con bacterias que crecen en la superficie de los filtros e incluso en la superficie del agua. Las biopelículas se han utilizado para descontaminar el agua de sustancias como desechos químicos hasta aceite vegetal y grasa. También se han propuesto biopelículas para ayudar en la descontaminación de derrames de petróleo en los mares, aunque ya se han utilizado microorganismos que digieren el petróleo para descontaminar. La formación de biopelículas en la superficie del agua representaría una ventaja para una descontaminación más efectiva. Y debido a que las biopelículas están tan presentes en nuestro entorno, y apenas estamos empezando a conocerlas, hay aún más posibilidades para explorar.

Ahora podemos respondernos la pregunta de por qué es importante estudiar las biopelículas. Podemos ver que esas capas viscosas son responsables de un gran porcentaje de enfermedades infecciosas, con consecuencias que van desde la perdida de dientes hasta una infección intrahospitalaria que podría resultar con la muerte. Pero también las biopelículas pueden mejorar nuestra salud y ayudarnos en la producción de comida. Así que, por un lado, la investigación en biopelículas nos ayuda a combatirlas y así prevenir los problemas de salud que provocan. Por otro lado, un mayor conocimiento de las biopelículas puede ayudarnos a aplicarlas para mejorar la agricultura, la producción de alimentos y bebidas, e incluso la limpieza de nuestro medio ambiente. Podemos imaginar diversas aplicaciones de las biopelículas como fertilizar nuestros campos a un costo más barato y de manera más beneficiosa para el medio ambiente, o irnos más lejos y pensar en la titánica y casi imposible tarea de descontaminar el río Ozama. Esto requerirá mucha investigación y experimentación con biopelículas.