Reactor para formar biofilms desarrollado por el CDC

Desde la época de Koch, se ha investigado a las bacterias y microorganismos principalmente en su forma planctónica, es decir, en medio líquido. Sin embargo,  aunque se ha postulado que el 99% de las bacterias en un ecosistema existen como biopelículas, la investigación de microorganismos formadores de biopelículas puede considerarse un área nueva debido a la complejidad de estas muestras.

Un biofilm, o también llamado biopelícula, se define como un mosaico tridimensional en el que los microorganismos coexisten, se acumulan y se organizan en medio de una matriz de exopolisacáridos. Estas formaciones bacterianas son las principales causas de morbilidad y mortalidad en los pacientes, alcanzando aproximadamente el 5% al ​​15%. Es importante señalar que las infecciones bacterianas han sido el foco de atención de diferentes terapias; de hecho, el uso de antibióticos de manera racional y adecuada puede contribuir a la reducción de la morbilidad y mortalidad en los pacientes.

Por ese motivo, debemos de estudiar cómo afectan los antimicrobianos no solo en bacterias planctónicas, sino también en estas estructuras sésiles tridimensionales. Para ello, el reactor de cultivo continuo que se utiliza para estudiar biofilms es el que ha sido desarrollado por el CDC. Este reactor se ha convertido en el estandar para trabajar con biofilms en los laboratorios. 

Cada reactor tiene 8 racks y cada uno de ellos tiene espacio para tres fichas. Los biofilms crecerán, si  es que lo hacen, sobre esas fichas. El volumen del medio de cultivo líquido que cubre las fichas es de 350 mL. 

Se puede comprar en FisherSci por 1201.90$ producidos por  Biosurface Technologies Corp, que tienen su sede en Bozeman, Montana, EEUU. Esta empresa tiene fichas ("coupons" en inglés) de distintos materiales: teflón a 8$, polietilino 8$, polipropileno 8$, acero inoxidable 7.2$, hidroxiapatito 12$...)

Estas fichas se introducen en un vaso de un litro y se cubren con 350 mL de medio de cultivo continuo. La velocidad a la que este medio se introduce y elimina del vaso está regulada por una bomba peristáltica.

Las fichas con los biofilms se separan de los racks y se prueba sobre ellas distintas concentraciones de

fagos o de productos de síntesis según el esquema:

En la Universidad Estatal de Montana tienen un Centro de Engeniería de Biofilms, y tienen una serie de videos sobre como se comporta esta tecnología:

Single Tube Method Video. Fuente Biofilm First

Se necesita además:

Estufa de 37ºC

Una bomba peristáltica

Juego de tubos para la bomba peristáltica

Un baño de sonicación

 

Soporte universal con abrazadera

Tubos Falcon 50 ml

Concentración inhibitoria mínima (MIC), concentración mínima de bactericidas (MBC), y pruebas de concentración mínima de fungicida (MFC)

En microbiología, la concentración inhibitoria mínima (MIC en sus siglas en inglés) es una prueba que determina la concentración más baja de un agente antimicrobiano necesaria para inhibir el crecimiento in vitro visible de un microorganismo. Para establecer la CIM, se incuba un agente antimicrobiano en un rango de dilución con el microorganismo, típicamente a una concentración 0.5 McFarland, lo que es aproximadamente 1.5 x 10⁸ unidades formadoras de colonias (UFC) por mililitro (mL). 

El crecimiento del microorganismo está determinado por la turbidez. Las muestras que no muestren actividad antimicrobiana estarán turbias debido a la presencia del microorganismo, mientras que la falta de turbidez indica que se ha inhibido el crecimiento del microorganismo. Una vez que se calcula la MIC de un agente antimicrobiano, los microorganismos se etiquetan como susceptibles, susceptibles dependientes de la dosis (SSD), intermedios o resistentes al agente antimicrobiano.

La prueba MIC a menudo se lleva un paso más allá para determinar la concentración bactericida mínima (MBC) y la concentración fungicida mínima (MFC) de los agentes. El MBC y MFC se refiere a la concentración mínima de un agente antimicrobiano que reduce la viabilidad de la inoculación inicial del microorganismo en ≥99,9%. En contraste con el MIC que establece la concentración más baja de agente antimicrobiano que inhibe el crecimiento, el MBC y MFC identifican la concentración más baja de agente antimicrobiano que resulta en la muerte del microorganismo. 

Las pruebas MBC y MFC han sido métodos poderosos para comparar la actividad de eliminación de gérmenes de varios agentes antimicrobianos a la vez, a menudo con fines de detección. 

En general, si el MBC/MFC no es más de cuatro veces el MIC, los agentes antimicrobianos se consideran bactericidas/fungicidas. En algunos casos, el MBC/MFC de un agente antimicrobiano está muy cerca de su MIC. Si el MBC/MFC del agente probado contra el microorganismo probado es ≥ 32 veces el MIC, se puede determinar que el microorganismo ha desarrollado resistencia al agente antimicrobiano probado.