Biofilm dans les systèmes d’eau : formation, risques et solutions

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.