Biofilm en sistemas de agua: formación, problemas y soluciones

En términos sencillos, una biopelícula está formada por microorganismos como bacterias, hongos, protozoos o algas que se incrustan en una capa de limo y se depositan sobre una superficie.

Estas comunidades de microorganismos están muy bien adaptadas a su entorno. Esto se debe a que los microorganismos organizados en biopelículas utilizan propiedades metabólicas de las otras especies con las que cohabitan o sus mecanismos de protección para multiplicarse en el biofilm.

Qué es el biofilm

Algunos tipos de bacterias pueden formar una capa de limo (sustancias poliméricas extracelulares, EPS, por sus siglas en inglés) con la que se adhieren a las superficies. Esta capa constituye la estructura básica del biofilm.

Esta estructura crece y, en última instancia, facilita la colonización de microorganismos. Esto conduce a la expansión lateral de las biopelículas y a la formación de estructuras tridimensionales compuestas por varias capas. El biofilm bacteriano comienza a extenderse.

Esta estructura, denominada matriz extracelular, ofrece protección contra las medidas de desinfección química y térmica, por ejemplo. Esto hace casi imposible eliminar por completo una biopelícula una vez que se ha formado.

En determinadas zonas, como las tuberías de agua, puede formarse un biofilm bacteriano al cabo de pocos días, aunque la calidad del agua sea alta.

¿Dónde se forman las biopelículas?

El biofilm se forma en las piedras del lecho de un arroyo, por ejemplo, pero también en el interior de las tuberías de agua, lo que puede desempeñar un papel importante en la higiene del agua del grifo.

En el cuerpo humano, las biopelículas pueden encontrarse en implantes, donde pueden causar problemas de salud. Sin embargo, también pueden cumplir funciones útiles al impedir la colonización de gérmenes patógenos en el tracto gastrointestinal.

¿Por qué puede ser problemático el biofilm?

Aunque en la naturaleza las biopelículas pueden ser muy útiles, por ejemplo, para los procesos de autolimpieza del suelo y del agua o para la fijación del dióxido de carbono, en otros ámbitos plantean un grave problema. Entre los microorganismos de los biofilms bacterianos que causan enfermedades en los seres humanos se encuentran las bacteria legionella o las pseudomonas (por ejemplo, Pseudomonas aeruginosa). Esta última puede causar diversas infecciones, como neumonía, infecciones de orina o infecciones de heridas. Otros patógenos que suelen encontrarse en las biopelículas son Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli o Candida albicans.

Biofilm bacteriano en la instalación de agua

Un caudal bajo o los puntos muertos en las instalaciones de agua potable favorecen la formación de biopelículas. Esto, a su vez, facilita la propagación de bacterias nocivas.

Una vez que la capa de limo ha alcanzado cierto grosor, partes de ella se desprenden de la tubería debido a la fuerza del agua que fluye y se depositan en otro lugar del sistema. Las personas pueden entrar en contacto con estas bacterias a través de grifos, duchas y sifones.

Los gérmenes transmitidos por el agua también pueden introducirse en dispositivos médicos como los endoscopios durante el aclarado final del proceso de limpieza.

Por ello, los hospitales recurren a la filtración manual del agua utilizando filtros de membrana, especialmente en casos con pacientes inmunodeprimidos. Gracias a su tecnología de membrana de fibra hueca, estos filtros estériles detienen todos los gérmenes transmitidos por el agua, incluida la legionella (por ejemplo, la Legionella pneumophila) y las pseudomonas.