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Biofilm en sistemas de agua: formación, riesgos y soluciones
Un biofilm está formado, de forma simplificada, por microorganismos como bacterias, gérmenes, hongos, protozoos o algas, que se encuentran incrustados en una capa mucosa y se adhieren a una superficie – especialmente en agua estancada.
Estas comunidades microbianas están altamente adaptadas a su entorno. Los microorganismos organizados en un biofilm aprovechan el metabolismo de otras especies o sus mecanismos de protección.
¿Cómo se forma un biofilm?
Algunos tipos de bacterias pueden formar una capa mucosa (llamada sustancias poliméricas extracelulares, EPS) que les permite adherirse a superficies. Esta capa constituye la base estructural del biofilm.
A medida que esta estructura crece, facilita la colonización por parte de otros microorganismos. El biofilm se expande lateralmente y desarrolla una estructura tridimensional con varias capas.
En determinadas zonas, como por ejemplo en tuberías de agua, el biofilm puede formarse en pocos días – incluso si el agua es de alta calidad.
¿Dónde se forma el biofilm?
El biofilm puede formarse, por ejemplo, en piedras de un lecho de arroyo, pero también en el interior de tuberías de agua – un aspecto que puede ser muy relevante para la higiene del agua potable.
En el cuerpo humano, el biofilm también puede encontrarse en implantes, lo que suele conllevar complicaciones para la salud.
Sin embargo, también puede desempeñar funciones útiles, como impedir en el tracto gastrointestinal la colonización de gérmenes y bacterias patógenas.
Por qué el biofilm puede ser problemático
Aunque en la naturaleza existen entornos donde el biofilm cumple funciones beneficiosas – como los procesos de autodepuración en suelos y aguas o la fijación de dióxido de carbono –, en otros ámbitos representa un grave problema.
Entre los microorganismos presentes en el biofilm que pueden causar enfermedades en los seres humanos se encuentran bacterias del género Legionella o Pseudomonas, como Pseudomonas aeruginosa. Estas pueden provocar diversas infecciones como neumonías, infecciones urinarias o infecciones de heridas.
Otros patógenos frecuentemente hallados en biofilms son Sphingomonas y Mycobacterium.
Biofilm en tuberías e instalaciones de agua potable
Las tuberías e instalaciones de agua potable ofrecen, por su diseño y condiciones de funcionamiento, un entorno natural para procesos microbiológicos – debido, por ejemplo, a la humedad constante, temperaturas favorables y superficies internas que facilitan la adhesión.
Factores operativos como el estancamiento, temperaturas inadecuadas o materiales que liberan nutrientes pueden favorecer aún más la formación de biofilm.
Formación de biofilm en tuberías de edificios nuevos
Un estudio de 2024 concluye, entre otras cosas, que incluso en edificios de nueva construcción pueden formarse biofilms estables en las tuberías en un plazo de tan solo ocho semanas.
Las bacterias presentes de forma natural en el agua potable se adhieren a las superficies internas de los nuevos materiales de tubería pocas horas después de la puesta en servicio – especialmente cuando el agua se estanca o cuando hay temperaturas que favorecen el crecimiento de microorganismos potencialmente patógenos, como Legionella spp. (Legionella no fue específicamente estudiada en dicho estudio).
Ya en los primeros días se forma una fina película orgánica (conditioning film) en las superficies internas de las tuberías, lo que facilita la adhesión de más bacterias y promueve así la formación temprana de biofilm.
El flujo continuo de agua potable introduce constantemente nuevos microorganismos en el sistema, que pueden asentarse sobre biofilms existentes y reforzarlos aún más.
Expansión y propagación del biofilm
Una velocidad de flujo baja o la presencia de tramos muertos en las instalaciones de agua potable favorecen además la formación de biofilm. Esto, a su vez, facilita la proliferación de bacterias.
En los sistemas de tuberías, partes del biofilm pueden desprenderse posteriormente debido a la fuerza del agua en movimiento – cuando la capa mucosa ha alcanzado cierto grosor – y volver a asentarse en otras zonas del sistema.
Esto contribuye a una mayor propagación del biofilm.
Contacto con agua contaminada
Las personas pueden entrar en contacto con estas bacterias a través de grifos (véase imagen a la derecha: biofilm en el aireador), cabezales de ducha o sifones.
Además, durante el llamado enjuague final en el proceso de limpieza de dispositivos médicos – como los endoscopios – los gérmenes presentes en el agua pueden introducirse en los aparatos incluso después de la limpieza.
Eliminar el biofilm
La estructura del biofilm, una llamada matriz extracelular, ofrece protección frente a medidas de desinfección químicas y térmicas.
Esto hace que sea casi imposible eliminar por completo un biofilm una vez formado.
Solo mediante una combinación de eliminación mecánica, desinfección química y medidas estructurales preventivas puede controlarse el biofilm de forma eficaz y duradera en las instalaciones de agua.
No obstante, una eliminación completa rara vez es posible en condiciones reales.
Prevenir la formación de biofilm
La elección adecuada de materiales, una planificación estructural eficiente y medidas operativas – como evitar el estancamiento del agua y garantizar un uso conforme de la instalación de agua potable – permiten reducir significativamente los riesgos de formación de biofilm y garantizar los estándares higiénicos.
La reducción del riesgo se basa principalmente en medidas preventivas como el cumplimiento estricto de las normativas de higiene, controles regulares y una planificación optimizada del sistema.
Gracias a mejores materiales, una planificación cuidadosa y nuevas técnicas de operación, el riesgo de formación de biofilm y de proliferación de Legionella en los edificios modernos es mucho menor que en el pasado. Sin embargo, no puede descartarse por completo.
Los filtros terminales evitan el contacto con agua contaminada
Especialmente en entornos donde las bacterias y los gérmenes presentes en el agua potable pueden representar un riesgo para pacientes inmunodeprimidos o con sistemas inmunitarios debilitados, es fundamental evitar cualquier contacto con el agua.
Para ello, pueden utilizarse distintos tipos de filtros de agua:
- Filtros individuales para grifos o cabezales de ducha
- Filtros estériles reutilizables para áreas médicas – por ejemplo, en unidades dentales, en la reprocesamiento de endoscopios o sondas TEE
Gracias a su tecnología de membrana de fibra hueca, estos filtros de agua estériles retienen todos los gérmenes y bacterias presentes en el agua, incluidas Legionella pneumophila y Pseudomonas.